《Coral Reefs》文章:活得慢,老得慢:用于珊瑚礁恢复的慢生长、耐压珊瑚幼体的传播

研究背景:

全球气候变化对珊瑚礁生态系统构成了严重威胁,导致珊瑚覆盖率下降、生物多样性减少和生态系统服务功能退化。在这种背景下,生态恢复被视为逆转生态系统退化、恢复失去的生物多样性和生态系统服务的一种手段。尽管已有数十年的研究和实践,但恢复项目的成效参差不齐,许多项目未能带来可衡量的益处。因此,选择适当的方法和物种对于实现长期恢复目标至关重要。珊瑚礁恢复通常涉及移植快速生长的珊瑚,但这种方法可能导致移植群体的遗传多样性低,且容易受到海洋热浪等压力的影响。性繁殖珊瑚可以增加遗传多样性,使用生长缓慢、耐压的珊瑚物种可能因其更高的移植后存活率而为恢复工作提供长期的回报。

研究内容:

旨在通过性繁殖和移植两种生长缓慢的、耐压的珊瑚物种(Favites abdita 和 F. colemani),来检验作为珊瑚礁恢复努力一部分的长期成功。研究团队从卵子和幼虫开始,通过人工培育和移植,观察这些珊瑚的生长、存活和繁殖成熟情况,以评估恢复策略的可行性和长期效益。

《Coral Reefs》文章:活得慢,老得慢:用于珊瑚礁恢复的慢生长、耐压珊瑚幼体的传播
图1有性繁殖方法繁殖的Favites abdita(图a-d)和Favites colemani(图e-h)两种珊瑚物种在不同生长阶段的代表性照片的描述。

研究方法:

研究在菲律宾大学斯里巴诺海洋实验室(Bolinao Marine Laboratory, BML)进行。研究团队通过人工受精获取了Favites abdita 和 F. colemani 的幼虫,并在培育池中培养至大约两年,然后移植到退化的珊瑚礁上,并对其生长和存活情况进行了长达六年的监测。研究使用了“珊瑚插件”(coral plugins)作为培育和移植的基质,这是一种特殊的人工基质,旨在提高珊瑚幼虫的定居率和成活率。研究还考虑了珊瑚生长率、存活率和繁殖成熟度等因素。

研究结果:

研究结果显示,超过一半最初定居的基质在经过培育后能够支持活体珊瑚,且移植后的存活率也很高,四年内产量仅下降了10%至14%。六年后,超过90%的移植珊瑚达到了性成熟,证明了在不到十年的时间内恢复具有性成熟能力的大量珊瑚群体的可行性。虽然使用生长缓慢、耐压的珊瑚进行珊瑚礁恢复可能由于移植后高存活率而提供长期的回报,但由于它们相对较慢的生长速度,实现珊瑚覆盖率的适度增长需要相当长的时间。这突显了在珊瑚礁恢复中使用具有一系列生活史特征的物种的需要,并提高易受攻击的快速生长类群的存活率,这些类群可以迅速增加珊瑚覆盖率。

研究还发现,早期定居后的珊瑚死亡率呈指数下降,但存活率在7至11周之间没有显著变化。在培育期间,两种物种的珊瑚生长速度相对较慢,平均年增长率约为5毫米和3毫米。此外,研究还估算了恢复工作的成本,发现从卵子到六岁成熟珊瑚的总花费约为每个物种6262美元,如果将生产规模扩大到10000个插件,成本可以降低约50%。

最后,研究指出,尽管使用耐压珊瑚进行珊瑚礁恢复由于移植后高存活率而提供了长期的回报,但由于生长缓慢,实现有意义的恢复目标需要大量的时间和劳动力。这强调了在珊瑚礁恢复中需要多样化使用具有不同生活史特征的物种,并加速对提高快速生长类群存活率的研究。

来源:Coral Reefs

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