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东海六个国家级海洋保护区鱼类多样性和连通性
姜熠辉, 刘岳, 曾旭, 林喆滢, 王楠, 彭吉豪, 曹玲, 曾聪
生物多样性    2024, 32 (6): 24128-.   DOI: 10.17520/biods.2024128
摘要   (704 HTML37 PDF(pc) (1130KB)(806)  

全球气候变化和人类活动影响对沿海生态系统造成了巨大压力, 而建立海洋保护区网络被认为是应对这双重压力的重要手段。为了保护东海丰富的生物资源, 我国自20世纪末已建立了多个保护区, 但目前生物多样性以及连通性的研究不足以有效支撑东海生物多样性保护与可持续发展。为此, 本研究选取了东海城洲岛国家级海洋公园(城洲岛)、深沪湾海底古森林遗迹国家级自然保护区(深沪湾)、湄洲岛国家级海洋公园(湄洲岛)、平潭综合实验区海坛湾国家级海洋公园(平潭岛)、洞头国家级海洋公园(洞头岛)和玉环国家级海洋公园(玉环) 6个国家级海洋保护区, 在保护区内近岸海域采集不同季节的eDNA样品并测量水环境参数, 通过对鱼类群落组成分析预测保护区间的生物多样性及其潜在连通性。在采集到的71个样品中, 共获得了5,069,193条序列, 包括46,309个分子操作分类单元(molecular operational taxonomic units, MOTUs), 其中保护区内共享MOTUs的丰度占比基本都超过40%。虽然不同保护区间环境参数存在显著差异, 但是生物多样性指数和群落组成差异性检验显示不同保护区间鱼类组成不存在显著差异(P > 0.05), 仅存在季节差异。高占比的共享MOTUs以及无显著空间分化的群落组成可能意味着这些保护区间存在较强的连通性, 具备建立海洋保护区网络的潜力。对保护区生态网络结构的进一步分析表明, 不同保护区的生态网络存在差异, 洞头岛、玉环、深沪湾保护区的网络结构较为稳健, 而湄洲岛和平潭岛保护区则相反, 这表明不同保护区的保护效果存在一定差异, 这可能与保护区的面积和管理有关。本研究不仅为东海近岸群落连通性研究提供了参考, 同时也为东海保护区的管理和建设提供直接支撑。



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图1 不同季节的保护区分子操作分类单元(MOTUs)组成(上)及其相对丰度(下)。A、B、C和D依次为冬季、春季、夏季和秋季。CZD: 城洲岛; SHW: 深沪湾; MZD: 湄洲岛; PTD: 平潭岛; DTD: 洞头岛; YH: 玉环。
正文中引用本图/表的段落
从不同的保护区来看, 深沪湾采集的样品MOTUs数目最多, 平均采集到4,491.5个MOTUs,从玉环采集到的MOTUs数量最少, 平均采集到3,423.75个。从不同的采样季节来看, 夏季采集的样品MOTUs数目最多, 平均采集到5,441.2个MOTUs, 而秋季采集到的数量最少, 平均采集到3,190.2个MOTUs。在对每个采样区域内3个采样点数据合并后, 所有样品中共享的MOTUs数量均比较少, 特别是秋季采集样品, 大部分为不同季节间不同保护区特有的MOTUs (图1上)。但就MOTUs的相对丰度占比而言, 共享的MOTUs占到了较大比例(> 30%), 尤其是春季的样品(图1下)。
在春季洞头岛的样品中, 共享MOTUs比例最高(> 80%), 在秋季湄洲岛样品共享MOTUs占比最低(< 40%) (图1下)。在冬季样品中, 除了城洲岛保护区内的样品共享MOTUs的占比相对较低以外, 其余保护区间共享60%以上的MOTUs。在春季采集的样品中, 所有保护区间共享的MOTUs占比均比较高, 都超过了60%。夏季样品与冬季样品共享的MOTUs在不同的保护区占比相似, 仅深沪湾略微降低。在秋季样品中, 除了深沪湾保护区, 其他保护区间的共享MOTUs占比均下降, 占比均都不超过60% (图1)。经过注释后, 共享MOTUs主要属于鲈形目、鲻形目和钩头鱼目等。冬、春两季中共享MOTUs中鲈形目丰度占比最高, 约为17%和22%, 其他季节则缺乏优势的共享MOTUs (图1)。
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