我所在华南沿岸边缘珊瑚群落的珊瑚营养生态学研究方面取得新进展

我所在华南沿岸边缘珊瑚群落的珊瑚营养生态学研究方面取得新进展

近日，中国科学院海洋研究所珊瑚研究团队在国际期刊《生态系统健康与可持续性》（Ecosystem Health and Sustainability）发表最新研究成果，揭示了我国华南沿岸造礁珊瑚的营养策略及其分布规律。

珊瑚礁生态系统被誉为“海洋中的热带雨林”，但随着全球气候变暖和极端气候事件频发，这一生态系统正面临严峻挑战。位于相对高纬度的边缘造礁珊瑚群落被认为是气候变化背景下造礁珊瑚潜在的避难所。然而，这些区域人类活动剧烈，环境条件相对恶劣且波动剧烈，对珊瑚在该海域的生存和繁衍带来严峻的挑战。我国福建东山海域的造礁珊瑚群落便是其中的典型代表。

图1 福建东山造礁珊瑚群落及其环境背景。A：研究区域；B：锯齿刺星珊瑚；C ：标准盘星珊瑚；D：盾形邓肯沙珊瑚；E：研究区域年际遥感海表面温度；F 研究区域年际遥感可利用光合有效辐射；G：研究区域年际遥感水体漫衰减系数(表征浊度)；H：研究区域年际遥感叶绿素a数据

研究团队以东山造礁珊瑚群落的优势种——标准盘星珊瑚（Dipsastrea speciosa）、锯齿刺星珊瑚（Cyphastrea serailia）和盾形邓肯沙珊瑚（Duncanopsammia peltata）为研究对象，在不同季节（秋、冬、春-夏）进行采样，评估了这些物种的主要生理性状（共生虫黄藻密度、叶绿素含量及生物组织量等）。研究发现，这三种珊瑚属于环境胁迫耐受型的物种，其生理特征表现出明显的物种特异性，但它们生理性状的季节变化趋势表现出很好的一致性，尤其在冬季表现出较低的虫黄藻密度以及较高的生物组织量和叶绿素含量。

图2 东山海域造礁珊瑚生理性状的主成分分析。A：基于不同采样季节（秋、冬、春-夏）；B：基于不同物种（标准盘星珊瑚、锯齿刺星珊瑚和盾形邓肯沙珊瑚）

通过碳、氮稳定同位素技术，研究团队发现三种珊瑚的宿主和其共生虫黄藻的稳定同位素生态位无显著重叠，表明边缘珊瑚群落中的珊瑚共生功能体内营养交互程度低，异养过程在这些珊瑚的营养获取中起主导作用。其中，标准盘星珊瑚营养可塑性最高，异养相对贡献比例的季节性变幅约为36.3%；其次是锯齿刺星珊瑚（22.8%）；而盾形邓肯沙珊瑚最低（8.6%）。

图4 三种造礁珊瑚宿主的双稳定同位素生态位大小及其在东山海域的分布范围

研究发现，珊瑚的营养策略与其空间分布范围存在密切联系。标准盘星珊瑚和锯齿刺星珊瑚由于较强的环境适应性和资源利用能力，在东山海域具有更广泛的分布。这一发现为理解珊瑚的分布模式和生态适应性提供了重要的营养学证据。

该研究得到了自然资源部海峡西岸海岛海岸带生态系统野外科学观测研究站共享航次的支持，也获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目等多个国家级科研项目的资助。