希腊四大游艇港非本地物种(NIS)全景扫描:多毛纲(Polychaeta)的入侵现状与生态影响

《Diversity》:Non-Indigenous Species in Four Major Greek Marinas: A Closer View of Polychaeta Georgios Chatzigeorgiou, Ioannis Rallis, Maria Lampa, Wanda Plaitis and Argyro Zenetos

【字体: 时间:2026年03月29日 来源:Diversity 2.1

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  为解决港口和游艇码头(marina)作为非本地物种(NIS)引入和次级扩散热点,但缺乏系统性监测的问题,研究团队在希腊四大海域的四个主要游艇码头,通过互补的影像样方(photoquadrat)和刮取样本采集法,调查了附着生物及大型底栖动物群落。研究发现,两种方法共记录了12种NIS和7种隐源性(cryptogenic)物种,刮取样本揭示了包括6个地中海新记录种在内的25个非本地/隐源性类群,其中Zea码头受NIS影响最大。此结果强调了在欧盟海洋战略框架指令(MSFD)D2描述符下,采用综合、多方法监测以增强NIS早期检测和影响评估的必要性。

  
海洋港口和游艇码头,不仅是人类航运与休闲的中心,也悄然成为了全球海洋生物“偷渡客”——非本地物种(Non-Indigenous Species, NIS)的聚集地与扩散枢纽。船舶运输及其船体、水下结构附着的生物(biofouling),如同“免费的顺风车”,将无数物种带离了其原生地,其中一部分成功在新环境立足,甚至可能对本地生态系统造成冲击,导致生物多样性丧失和生态功能改变。地中海,这个连接大西洋与红海、航运繁忙的海域,已成为全球受NIS入侵最严重的区域之一。然而,对于NIS在这些人工热点区域的种类构成、分布格局及生态影响的系统性、定量化监测,在地中海东部,特别是希腊的众多游艇码头中,仍相对有限。了解哪些NIS已成功入侵、它们在何处分布、对本地群落产生了多大影响,是实现早期预警和制定有效管理策略的关键第一步。
本研究由Georgios Chatzigeorgiou, Ioannis Rallis, Maria Lampa, Wanda Plaitis 和 Argyro Zenetos等研究人员开展,并发表在《Diversity》上。为了解希腊海域NIS的现状,研究团队选择了位于四个主要海域的四个游艇码头:罗得岛(Levantine海)、伊拉克利翁和比雷埃夫斯-泽亚(Aegean海)以及帕特雷(Ionian海)。在2021年至2022年间,他们应用了两种互补的监测方案:一是非破坏性的影像样方(photoquadrat)调查,对人工硬质基底上的固着生物群落进行拍摄和图像分析;二是破坏性的刮取样本采集,通过手动操作抽吸采样器,收集与附着群落相关的小型、活动性底栖动物,重点鉴定其中的多毛纲(Polychaeta)和端足目(Amphipoda)物种。此外,研究还进行了多元统计分析(如nMDS、ANOSIM)和功能性状分析,以比较不同码头间的群落差异,并计算了NIS与本地物种的比率,作为评估NIS生态影响的指标。
3.1. 非破坏性模式(影像样方数据集)
影像样方分析表明,不同码头的群落组成存在差异,苔藓动物(Bryozoa)和红藻(Rhodophyta)是主要的优势类群。在帕特雷,未识别的大型藻类草坪占据主导。然而,对各主要类群覆盖率的单变量分析并未发现码头间存在显著差异,说明差异更多体现在整体的群落构成上,而非某一宽泛类群的总覆盖率。
3.2. 破坏性模式
刮取样本共鉴定出111个分类单元,其中106个为物种级别。伊拉克利翁的物种丰富度最高(70种),而帕特雷的平均大型底栖动物丰度最高。在科级水平上,沙蚕(Syllidae)是最丰富的多毛纲动物科,而Corophiidae和Maeridae主导了端足目。五个多毛纲物种在所有采样点均有出现。
3.3. 多元模式
基于破坏性样本数据的非度量多维尺度分析(nMDS) 显示,不同码头的群落存在明显分化。相似性分析(ANOSIM) 进一步证实,所有数据集(影像样方水平和垂直样本、破坏性样本)中,不同码头间的群落组成均存在显著差异,尽管成对比较中,破坏性样本的统计显著性由于重复样本数较少而受限。
3.4. 功能模式(基于性状的解释)
SIMPER(相似性百分比分析) 表明,在驱动群落差异的最有影响力的10个物种中,有4个是非本地物种。这些优势物种大多栖息在基岩和人工基质上,具有活动性,且偏爱生物性基质。
3.5. NIS与隐源性物种
研究共鉴定出44个非本地或隐源性物种。影像样方记录以固着类群为主,尤其以被囊动物(ascidian,也称海鞘)为多。刮取样本则揭示了23个NIS和2个隐源性物种。伊拉克利翁拥有最多的NIS(18个NIS + 2个隐源种)。重要的是,在刮取样本中发现的6个多毛纲物种是地中海首次记录,另有13个物种是希腊水域的新NIS记录。两种采样方法仅共享一个NIS物种,凸显了方法的互补性。
3.6. NIS/本地物种比率
研究计算了NIS(含隐源种)与本地物种在多样性和丰度上的比值。以多样性的比值来看,罗得岛(RHO)最高(0.50),而以丰度比值来看,泽亚(ZEA)受NIS影响最严重(比值3.90),其NIS数量远超本地物种。当仅考虑多毛纲时,RHO的多样性比值最高(0.71),意味着其NIS物种丰富度已接近本地物种水平。
结论与讨论部分总结指出,希腊的游艇码头,特别是伊拉克利翁,是地中海东部重要的NIS入侵热点。研究不仅更新了这些地点的NIS名录,还首次在地中海和希腊水域记录到多个新物种,证实了该区域的易入侵性。研究发现,固着生物群落中,NIS主要由被囊动物主导,这与其能快速生长、耐受浑浊环境等特性有关。而活动性小型底栖动物(多毛纲、端足目)的NIS则显示出高度的空间异质性。更重要的是,研究结果表明,欧盟海洋战略框架指令(MSFD) 中推荐的NIS/本地物种比值(D2描述符)作为一个影响评估指标,在希腊码头得到了验证。泽亚码头显示出最高的丰度比值,表明该地NIS已在种群数量上对本地物种形成压倒性优势,这可能预示着更严重的生态系统变化。本研究强调了综合运用非破坏性影像监测和破坏性样本采集的重要性,因为二者在揭示不同生物类群(如固着vs.活动、大型vs.小型)的NIS方面具有很强的互补性。最后,研究建议,针对码头这种高风险、监测困难的特殊生境,应推广基于风险的、结合多种方法的监测方案,以提升早期检测能力,并为有效预防和管理海洋生物入侵提供科学依据。
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