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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

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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。

分组 Group	Chao 1指数 Chao 1 index	观测MOTUs数 Observed MOTUs	Pielou均匀度 Pielou evenness	Shannon指数 Shannon index	Simpson指数 Simpson index
城洲岛 CZD	3,670.65 ± 1,412.54^a	2,069.31 ± 679.58^a	0.54 ± 0.10^a	5.96 ± 1.38^a	0.88 ± 0.11^a
深沪湾 SHW	3,549.04 ± 1,189.05^a	2,124.28 ± 720.24^a	0.52 ± 0.10^a	5.78 ± 1.28^a	0.87 ± 0.11^a
湄洲岛 MZD	3,552.78 ± 1,296.09^a	2,030.64 ± 561.76^a	0.51 ± 0.04^a	5.54 ± 0.66^a	0.88 ± 0.04^a
平潭岛 PTD	2,976.05 ± 785.15^a	1,700.30 ± 404.86^a	0.47 ± 0.07^a	5.05 ± 0.91^a	0.83 ± 0.12^a
洞头岛 DTD	2,882.04 ± 1,382.58^a	1,744.87 ± 805.76^a	0.48 ± 0.09^a	5.19 ± 1.34^a	0.84 ± 0.10^a
玉环 YH	2,714.99 ± 1,110.37^a	1,624.95 ± 684.92^a	0.45 ± 0.11^a	4.76 ± 1.47^a	0.79 ± 0.15^a
冬季 Winter	2,846.51 ± 603.43^bc	1,643.15 ± 274.04^ab	0.48 ± 0.07^b	5.13 ± 0.82^b	0.86 ± 0.08^bc
春季 Spring	3,289.03 ± 873.69^ab	1,906.99 ± 508.71^ab	0.48 ± 0.08^ab	5.27 ± 0.98^ab	0.85 ± 0.12^ab
夏季 Summer	4,481.35 ± 1,289.66^a	2,557.84 ± 739.96^a	0.57 ± 0.11^a	6.51 ± 1.43^a	0.89 ± 0.12^a
秋季 Autumn	2,234.35 ± 755.41^c	1,397.91 ± 371.07^b	0.44 ± 0.05^b	4.56 ± 0.70^b	0.78 ± 0.08^c

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表3 不同海洋保护区和季节间多样性指数比较

正文中引用本图/表的段落

在4个季节的比较中, 城洲岛保护区的Chao 1指数、Pielou均匀度指数、Shannon多样性指数和Simpson多样性指数最高, 深沪湾保护区的观测MOTUs数最高, 玉环保护区的各指数均为最低。各个保护区间的α多样性均无显著性差异(P > 0.05)。不同采样季节间, 夏季采集的样品α多样性最高, 其次是春季、冬季样品, 秋季采集的样品最低。在Chao 1指数和Simpson多样性指数中, 夏季与冬季、秋季, 春季与秋季存在显著性差异。观测MOTUs中, 夏季与秋季存在显著性差异。Pielou均匀度和Shannon多样性指数中, 夏季与冬季、秋季存在显著性差异(P < 0.05) (表3)。整体上, 保护区内的生物多样性呈现由冬季到夏季的升高趋势, 然后秋季呈现降低趋势。

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