无名英雄海草床丨海洋生物的“幼儿园”

在广袤的蓝色海洋中,有一片片神秘而宁静的草原,它们就是海草床。这里仿佛是海洋生物的幼儿园,承载着无数生命的希望与未来。海草床犹如温柔的摇篮,微微摇曳着,为众多海洋生物提供了温暖的栖息地、丰饶的资源和安全的庇护所。

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摄影: Dimitris Poursanidis ©GRID-Arendal    

https://www.grida.no/resources/13427

 

海草是地球上唯一可完全生活在海水中的被子植物,海草大面积聚集生长的区域称为海草床,与红树林和珊瑚礁并称为地球上三大典型的海洋生态系统。

作为地球上分布最广的沿海栖息地之一,从亚北极到热带,在世界各地的浅水区都能发现海草。

它们存在于六大洲的159个国家,面积超过30万平方公里[1]

我们都知道有着美人鱼之称的儒艮,主要以海草为食物。不止儒艮,许多受到威胁或濒危的物种如海龟、鲨鱼、海豚、鼠海豚等都将海草床作为觅食或育幼栖息地,例如约60%的海龟就以海草床作为觅食或育幼栖息地。

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以海草床为觅食或育幼栖息地的物种在其所有种群中的占比  

制图: Hisham Ashkar  ©GRID-Arendal 

https://www.grida.no/resources/13579

 

除了像儒艮、海龟、海豚、鲨鱼等体型较大的海洋生物之外,海草床也是海洋中许多鱼类和无脊椎生物的重要栖息地。海草床为世界上约20%大型渔场的幼鱼提供了重要的育苗栖息地。[2]根据在北苏拉威西岛东部以及我国海南东部热带海草床的研究显示,约64-93%的海草床鱼类为幼鱼[3][9]

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一群蓝子鱼的幼鱼游过海草床 

摄影:  Dimitris Poursanidis  ©GRID-Arendal  

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黑扁隆头鱼幼鱼在海草床中

摄影:Dimitris Poursanidis   ©GRID-Arendal 

 https://www.grida.no/resources/13405

 

研究表明,许多生物幼体在海草床都呈现出较高的密度、生长率和存活率,并且在个体发育到一定阶段从海草床向成体栖息环境迁移。[4]

众多海洋生物之所以选择海草床,主要源于其丰富的食物来源和较低的被捕食几率。

 

海底大食堂

 

作为海洋生物的育幼场所,首先要能很好的解决基本的温饱问题

海草床可以为许多海洋生物提供丰富的食物来源和优质的有机碳源。海草床生境的海草、附生藻类和浮游藻类等初级生产者,及以这些初级生产者为食的浮游动物等小型动物均是生物幼体丰富的食物来源,因此海草床作为近岸重要的产卵场,吸引大量的繁殖亲体在此产卵。[5]

在热带海草床,棘皮动物、多毛类、甲壳类和大部分的鱼类以海草为主要有机碳食源。

在温带海草床,海草上附生藻类被认为是无脊椎动物的主要食物。[6]

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海螺在海草叶上啃食附生物 

摄影:Dimitris Poursanidis    ©GRID-Arendal  

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隐藏在海草中的缨鳃虫通过水流缓慢进食 

摄影:Dimitris Poursanidis  ©GRID-Arendal

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根据在我国海南岛新村湾海草床的相关研究,海草是大部分鱼类和大型无脊椎动物的重要食物来源,在采集到的25种动物种类中,70%种类的次级生产依赖于海草有机碳;少数鱼类以悬浮颗粒有机质(POM)为主要食物。海草对蓝子鱼的食源贡献范围高达 83%92%[7]

 

海草床丰富的食物来源,可以促进生物幼体的快速生长。

许多研究表明,海草床生境下生物幼体的生长率比其它无植被生境下的显著高。例如Stuns 等对红鼓鱼幼体进行了7天的野外围隔实验研究,发现在莱氏二药草(Halodule wrightii)区域红鼓鱼幼体的生长率最高,0.42 mm/d,在互花米草(Spartina alterniflora)生长的盐沼区域次之,0.4 mm/d,而在蚝壳礁和无植物覆盖的裸露区域,红鼓鱼幼体生长率分别为 0.12 mm/d 0.21 mm/d[4]

同时在海草床生态系统中,许多生物幼体的密度也是高于其他临近的栖息环境

根据在加勒比海博奈尔岛对 16 种幼鱼进行可视化调査研究,发现黄仿石鲈(Haemulon flavolineatum)、蓝仿石鲈(Haemulon sciurus)、黄尾笛鲷(Ocyurus chrysurus)、小带刺尾鱼(Acanthurus chirurgus)和绿鹦鲷(Sparisoma viride)5种幼鱼在海草床的密度显著高于邻近红树林及珊瑚礁的密度,表明海草床是这5种幼鱼的重要育幼场所。[4]

 

天然的避难所

 

趋利避害是动物生存的本能。解决了温饱问题,确保自身安全也是头等大事,特别是生物幼体,要尽可能减少被捕食的风险,而海草床为它们提供了一个天然的避难所。

海草床捕食者的丰度、栖息地环境多相性及水环境的浑浊度是影响被捕食风险大小的重要因素。研究表明,捕食者在海草床的丰度比其它邻近的生境少,生物幼体的存活率相对较高[4]

海草床茎枝密度会影响生物捕食与被捕食过程。随着海草茎枝密度的增加,繁茂的茎枝对捕食者形成视觉阻碍,限制其运动强度,增加捕获难度,降低了生物幼体被捕食的几率,从而显著提高幼体的存活率。[5]

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摄影: Dimitris Poursanidis    ©GRID-Arendal  

https://www.grida.no/resources/13439

 

根据Dorenbosch等在加勒比海库拉索岛比较海草床、珊瑚礁、红树林等栖息环境下捕食者的密度以及黄仿石鲈幼体的存活率,发现海草床环境下捕食者的密度和种类丰富度最低,黄仿石鲈幼体的存活率最高。[4]

海草床不仅提供由海草叶、根和芽组成的密集网络以减少被捕食的风险,还有各种微栖息地,如珊瑚斑块、有稀疏海草的沙斑块、空洞、藻垫、海绵花园和碎石斑块。这些微栖息地给了海洋生物更多的保护和自由

一些藏在洞穴里的穴居鱼或以海葵为宿主的共生虾,由于海草微栖息地的保护,比起在珊瑚礁中,可以离开海草床中的藏身之地到更远处冒险[8]

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一条黄色虾虎鱼在稀疏海草叶保护下游离它的洞穴(左)

当洞穴仅被光秃秃的砂块包围时,它会更加谨慎(右)

摄影:杜建国    马来西亚

 来源:Seagrass meadows provide multiple benefits to adjacent coral reefs through various microhabitat functions

  

许多海草动物群也通过调整它们的行为和身体颜色以适应海草床微栖息地的背景,使它们对这些栖息地的利用多样化和专业化,以减少被捕食的风险。例如,像玳瑁石斑鱼(Epinephelus quoyanus)

圆拟鲈(Parapercis cylindrica)这样的物种可以调整它们的身体颜色来匹配背景。[8]

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玳瑁石斑鱼调整它的身体颜色和图案适应海草床微生境 

摄影:杜建国    泰国

来源:Seagrass meadows provide multiple benefits to adjacent coral reefs through various microhabitat functions

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圆拟鲈调整身体颜色和斑点条纹图案适应海草床微生境 

  摄影:杜建国     中国西沙群岛     

来源:Seagrass meadows provide multiple benefits to adjacent coral reefs through various microhabitat functions

 

无名英雄海草床亟需保护

 

尽管在世界上最大的25个渔场中,海草床为超过五分之一的渔场提供了宝贵的育苗栖息地,并为数千种物种,包括鱼类、贝类和受威胁或濒危珍稀物种(如儒艮、海马和海龟等)提供了庇护所和食物,在支持全球渔业生产力和粮食安全以及维护生物多样性等方面发挥着重要作用。但海草床仍未在社会公众中引起足够的重视,而且面临着严重的自然和人为因素的威胁

 

根据2020年联合国环境规划署(UNEP)、全球资源信息数据库-阿伦达尔中心(GRID-Arendal) 、联合国环境规划署世界保护监测中心(UNEP-WCMC)共同发布的报告《出乎意料:海草对环境和人类的价值》显示,自20世纪30年代以来,全球海草数量一直在下降。

自十九世纪末以来,全球已丧失了近 30%的海草面积,全世界72种海草物种中至少有22 种已经消失

据最近的普查估计,全世界每年有7%的海草床消失,相当于30分钟就失去一个海草足球场

即便如此,仅有26%有记录的海草床处于海洋保护区(MPA)内,而处于海洋保护区内的珊瑚礁和红树林分别为40%43%

因此海草床生态系统的保护正面临着全球性的挑战,无论从国际、国家还是社区层面,都需要立即采取行动。我们应该在保护、可持续管理和恢复领域采取及时和协调一致的行动,以保护海草床这个地球的无名英雄

 

参考文献

[1]United Nations Environment Programme (2020). Out of the blue: The value of seagrasses to the environment and to people. UNEP,Nairobi  https://www.unep.org/resources/report/out-blue-value-seagrasses-environment-and-people

[2]Cullen-Unsworth, L.C., and R. Unsworth. 2018. “A Call for Seagrass Protection.” Science 361 (6401): 446–448. doi:10.1126/science.aat7318.

[3]Du, J. G., Y. G. Wang, T. Peristiwady, J. J. Liao, P. C. Makatipu, R. Huwae, P. L. Ju, K. H. Loh, and B. Chen. 2018. “Temporal and Spatial Variation of Fish Community and Their Nursery in a Tropical Seagrass Meadow.” Acta Oceanologica Sinica 37 (12): 63–72. doi:10.1007/s13131-018-1288-z

[4]刘松林,江志坚,吴云超,张景平,黄小平,海草床育幼功能及其机理,[J].生态学报,2015,35(24):-.DOI: 10.5846/stxb201406181269

[5]王喜涛,张沛东,郭栋. 海草床的产卵场功能及其形成机理研究进展[J]. 水产科学, 2018, 37(4): 571-576.

[6]黄小平,江志坚.海草床食物链有机碳传递过程的研究进展[J].地球科学进展,2019,34(5)480-487. DOI:10.11867/ j. issn.1001- 8166.2019.05.0480

[7]樊敏玲,黄小平,张大文,张景平,江志坚,曾艳艺.海南新村湾海草床主要鱼类及大型无脊椎动物的食源[J].生态学报,2011,31(1):31~38

[8]Jianguo Du, Wenjia Hu, Ivan Nagelkerken, Laddawan Sangsawang, Kar Hoe Loh, Jillian Lean-Sim Ooi, Jianji Liao, Xinqing Zheng, Shuting Qiu & Bin Chen (2020) Seagrass meadows provide multiple benefits to adjacent coral reefs through various microhabitat functions, Ecosystem Health and Sustainability, 6:1, 1812433, DOI:10.1080/20964129.2020.1812433

[9]Jianguo Du, Zehao Chen, Meiling Xie, Mingru Chen, Xinqing Zheng, Jianji Liao& Bin Chen (2019): Analysis of organic carbon sources in tropical seagrass fish: a case study of the east coast of Hainan Province, Marine Biology Research, 

DOI: 10.1080/17451000.2019.1673896

 

 


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