新闻快报
在沿海开发和全球变化的背景下,沿海基础设施的快速增加对沿海生态系统产生重要影响。 复杂的地形要素可以为潮间带生物提供微生境以避免极端热应激,在生物生存和种群维持中发挥重要作用。 与天然岩相相比温度对钢结构的影响,这些人工基础设施的环境异质性较低,可供生物选择以避免热应力的微生境较少。 确定人工岩相热微生境对生物分布的影响可为生态工程建设提供理论依据。
研究团队调查了人工岩相不同微生境的物种组成和温度差异,探讨了微生境温度异质性对潮间带大型底栖动物群落结构的影响,以期“微生境热环境控制沿海大型底栖动物群落结构”。基础设施”,博士生孙永旭为论文第一作者温度对钢结构的影响,发表在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》上。
人工岩相扭曲王块的不同构造面受到不同程度的太阳辐射,因此各面的热环境差异较大(图1)。 顶面和前表面直接暴露在太阳辐射下; 左右表面受到部分太阳辐射的影响; 背面和底面处于阴影环境中。
图1 人工岩相扭曲王块不同结构面
本研究通过计算生物多样性指数(α、β多样性及其分解成分)调查了不同微生境群落结构的差异。 结果表明,阴影结构面具有较高的物种丰富度和均匀度。 热敏感物种:Patelloida pygmaea (PP)、Cellana toreuma (CT) 和 Siphonaria japonica (SJ) 的种群动态在很大程度上影响整个群落结构的变化。 生物体倾向于聚集在热应力较低的微生境中,而不是均匀地分散在各种结构表面,导致α多样性和β多样性发生较大的时空变化(图2和图3)。
图2 涨潮和中潮区Twisted King块体不同结构面的Shannon-Wiener指数和物种丰富度(Shannon-Wiener指数)
图3 β-多样性及其组成部分的时间变化(a); 每个结构面对β-多样性的贡献(LCBD)(b); 每个物种对 β 多样性的贡献 (SCBD) (c, d) )
同时,研究了微生境热环境对人工岩相大型底栖动物群落结构的影响。 结果表明,环境高温(T99、T90)、温度可预测性(Tac)和加热速率(Theating)是影响人工岩相群落结构的重要因素(图4)。
图4 不同结构面(a)、不同物种(b)生物群落组成与热环境因子的关系
本研究认为,人工岩相中的良性微生境可以为生物体提供躲避极端热应力压力的庇护所,并指出微生境的热非均质性对于维持人工岩相中大型底栖生物的群落结构至关重要。 研究表明,在设计和建设沿海基础设施以保护生物多样性时应考虑足够的结构复杂性(图 5)。
图5 人造岩相Twisted King Block不同结构面的热环境随阳光照射的不同而变化很大。 一些遮蔽的结构表面为热敏感物种提供了热避难所,这在生物生存和种群维持中发挥着重要作用。
该研究得到了国家自然科学基金、国家杰出青年科学基金和中央高校基本科研业务费的资助。
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图文:孙永旭
排版:夏瓜瓜
校对:LINE
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微信号|生态生理学
超生海云海洋生理生态研究