《Communications Biology》文章：通过Reef Carpets将礁石修复重点从珊瑚存活率转移到生物多样性

研究背景：

珊瑚礁生态系统是地球上最多样化的生物环境之一，为数亿人提供生计、食物和社会文化服务。然而，气候变化和人类活动如污染、沿海开发、过度捕捞和破坏性捕鱼方法等，正威胁着珊瑚礁的韧性和自然适应能力。这些因素导致珊瑚礁成为地球上最受威胁的生态系统之一。传统的管理方法，如海洋保护区和捕鱼限制，在防止珊瑚礁广泛退化方面效果有限，因此，积极的珊瑚礁修复成为珊瑚礁保护工作的核心。

研究内容：

本研究介绍了一种名为“Reef Carpets”（RC）的新方法，灵感来自陆地园艺中用于建立或修复草坪的商业草皮。研究者在沙质海底建立了三个8.4平方米的RC，包含预先选定的分枝珊瑚（Acropora cf.variabilis、Pocillopora damicornis、Stylophora pistillata）组合，以及在苗圃中招募的居民，并在17个月内进行了监测。研究目的是通过RC方法在不稳定的软底上恢复珊瑚礁，这些地区通常是自然恢复过程失败的地方。

研究方法：

研究者在以色列埃拉特（红海）的珊瑚苗圃中培养了三种分枝珊瑚的RC，并在苗圃阶段与生长的珊瑚一起部署在不稳定的沙质基底上。在17个月的监测期内，评估了它们的表现，包括生存率、部分组织损失、繁殖产出以及珊瑚食者的影响。此外，研究者还研究了移植对珊瑚礁相关物种的生态系统工程影响，观察了珊瑚礁生物的自然招募，以及RC中发育中的鱼类和无脊椎动物群落的结构和物种多样性。

研究结论：

研究结果表明，RC在沙质区域立即发展成为一个充满活力的珊瑚礁环境。尽管RC下的不稳定沉积物导致了部分珊瑚死亡，但许多珊瑚仍然存活、繁衍，并参与了当地的珊瑚繁殖。RCs为鱼类和无脊椎动物群落（183个物种）提供了有利的环境，每个珊瑚物种都特别影响了物种多样性和珊瑚礁相关群落。即使死亡的珊瑚也作为珊瑚礁生物的栖息地发挥了关键作用，维持了RCs多样性的80%以上；因此，它们不应被自动视为失败的指标。RCs在裸露区域快速扩展了珊瑚礁修复，并在短期内生成了具有增强生物多样性的新珊瑚礁。然而，RCs在软床上的使用可以通过使用更具结构化的人工框架来改进，这需要进一步的研究努力。

研究还发现，RC方法在提高珊瑚礁生物多样性方面具有潜力，能够快速覆盖裸露的珊瑚礁区域，并与相关的生物群落一起。此外，苗圃培育的移植珊瑚的繁殖能力增强，可以在恢复的珊瑚礁中发挥关键作用，并扩大修复工作的整体效果。通过引入遗传多样性和适应性强的个体，恢复的种群有更大的潜力适应未来的环境变化，也有助于提高先前退化的珊瑚种群的遗传多样性，并增强它们应对各种挑战的能力。研究建议，未来的研究应该解决与RC方法相关的各种问题，包括使用的物种、方法的可扩展性、基底选择、不同物种之间的相互作用，以及不同特性（如珊瑚形态、生活史特征、生长速率、漂白敏感性等）对生物多样性增强的共同影响。

来源：Communications Biology