《Marine Environmental Research》淡水注入影响长江口修复牡蛎礁的面积、牡蛎和大型底栖动物群落

牡蛎对淡水输入引发的盐度波动高度敏感。因此,流域淡水输入是影响河口牡蛎礁面积、牡蛎种群及礁区伴生大型动物群落的最关键驱动因子之一。在高强度淡水输入背景下,低盐环境会抑制配子发生、延迟产卵、导致牡蛎幼体与成体大规模死亡,并降低共生生物的丰度与多样性。反之,淡水输入减少则会加剧牡蛎种群的疾病感染与捕食压力,对补充量产生负面影响,并引发天然牡蛎礁空间范围衰退。由此可见,淡水排放对牡蛎栖息地的作用强度与方向,取决于河口类型(海洋主导型 vs 河流主导型)及其在河口内的空间位置。

本研究旨在探究2011至2021年间长江口淡水输入量的时序变化及其对修复牡蛎礁的影响。通过量化分析礁区面积、牡蛎密度与定居大型动物群落等指标,评估了淡水输入对修复牡蛎礁的负面效应。研究结果可为河口管理者的水资源配置决策提供依据,并为预测气候变化对长江口生态系统的潜在影响提供科学支撑。

本研究旨在通过分析2011年至2021年间长江口修复潮间带牡蛎礁的礁区面积、牡蛎密度及定居大型动物群落的时空变化,评估淡水输入对人工修复牡蛎礁的影响。回归分析显示,当长江淡水输入量超过56,000立方米/秒时,上游礁区会出现盐度低于1的低盐度环境。研究期间,礁区上游边界持续向下游迁移。牡蛎礁面积从2011年的260公顷缩减至2021年的170公顷,净损失率达35%。修复区牡蛎密度下降超30%,定居大型动物密度降低40%。这种损失与减少呈现非随机性分布特征,集中于礁区上游段。多元分析表明,2011至2021年间定居大型动物群落发生显著变化,相对离散度增加:与2011年相比,2021年软相物种的优势度上升,而软体动物和环节动物密度下降,表明高强度的淡水输入使牡蛎礁定居群落承受了显著的环境胁迫。

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图1 2011-2021年中国长江口修复牡蛎礁空间分布的变化(红色线)。●—牡蛎礁监测站,▲—原位温盐监测站。
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图2 2011-2021年长江口修复牡蛎礁的牡蛎密度变化(实线表示中位数,中虚线表示平均值;NS=无显著性)。
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图3 2011-2021年长江口修复牡蛎礁上定居大型动物群落的物种组成及相对丰度变化。
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图4 2011-2021年长江口修复牡蛎礁上定居大型动物群落密度变化(实线表示中位数,中虚线表示平均值;NS=无显著性)。
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图5 基于对数(x+1)转换丰度数据的长江口修复牡蛎礁上定居大型动物群落的非度量多维尺度分析(NMDS)图。
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图6 牡蛎礁指标与盐度/淡水输入关系的机制示意图。(a) 盐度与牡蛎生境价值的关系, (b) 淡水输入对牡蛎捕食压力的影响,(c) 淡水输入对牡蛎疾病流行的影响,(d) 高盐度河口中牡蛎生境价值对淡水输入的响应,(e) 低盐度河口中牡蛎生境价值对淡水输入的响应。

本研究首次基于长期监测数据,揭示了长江口修复牡蛎礁的礁区面积、牡蛎种群及定居大型动物群落对夏季高频淡水脉冲的响应规律。研究发现,夏季大流量淡水输入引发的极端低盐环境导致上游礁区牡蛎大规模死亡及其栖息地消失。气候变化背景下,预计长江流域降水量的增加将进一步降低河口盐度,可能使中等盐度环境向低盐条件转变,从而对牡蛎存活产生负面影响。这种盐度动态变化可能破坏牡蛎集合种群的稳定性,并对牡蛎礁修复工程形成持续性阻碍。

来源:Marine Environmental Research

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