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氧和温度对深海鱼类群落结构的影响

编译者:liguiju发布时间:Mar 28, 2020点击量:393 来源栏目:科研动态

理解气候变化对鱼类群落的影响是一个重要课题,但是很难梳理出在自然系统中起作用的单个因素。这使得研究人员很难完全理解气候变化将如何影响未来鱼类的多样性和丰富性。在来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所和蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)的一项新的研究中,研究人员利用加利福尼亚湾的自然海洋梯度来研究变化的含氧量和温度对底栖鱼类群落的影响。他们发现在氧气含量极低(7 µmol / kg氧气或更低)的地区,鱼类多样性急剧下降。相比之下,海洋表面的氧气浓度通常在200至300 µmol / kg之间。面对气候变化,这对深海鱼类群落的未来具有影响。

这项研究发表在3月5日的《海洋生态进展》(Marine Ecology Progress)系列杂志上,研究人员在加利福尼亚湾的三个不同地区进行了调查。海湾独特的海底地理环境在相对较短的距离内提供了截然不同的环境条件。在北部,深海海水温度相对较高,含氧量较高。而在南部,深海温度较低,且氧气含量极低。

斯克里普斯海洋学的海洋生态学家、博士后研究助理Natalya Gallo指出,在如此小的空间范围内发现如此大的差异实在罕见。这让我们能够分析影响我们所看到的鱼类群落类型的一些环境因素,使之成为了一个出色的研究系统。研究人员使用了MBARI 的远程操作工具Doc Ricketts进行了北部、中部和南部海湾的海底视频样带研究,发现该地区的鱼类种类繁多。并对底栖鱼类群落的组成、密度和多样性以及环境条件的一些趋势进行了揭示,这些趋势有助于我们理解气候变化,更好地为可持续的未来做准备。

研究小组研究了许多变量,包括氧气水平,温度,深度,栖息地类型,食物输入和纬度,以及它们与底栖鱼群落特征的关系。Gallo提到,他们想利用这些自然梯度来研究环境变量与群落结构的关系,从而了解气候变化的风险和脆弱性。他们发现,一旦氧气浓度超过某个阈值(7 umol / kg),就会对该地区物种多样性的非常强烈的负面影响。他们还发现,氧气浓度和温度会相互作用,在低氧条件下,温度越高,鱼的密度就越低,而在氧气条件较好的情况下,鱼的密度就越高。事实上,当将所有这些变量包括在他们的模型中时,氧气和温度是群落结构的最强驱动力,这确实说明了这两个对气候敏感的环境变量的重要性。尽管存在多样性趋势,但研究小组仍在低氧条件下看到大量鱼类。她认为,由于氧气含量低,由于氧气含量低,我们可能会在一些地区看不到鱼。在基本没有氧气的地区看到高密度鱼类群落真的很让人惊讶。这表明,尽管这些低氧区物种的多样性降低了,但某些物种具有适应性,即使在低氧条件下也能生存。

然后,研究团队将群落分析的结果与对加利福尼亚湾的未来气候模型预测相结合,以确定这些鱼类群落的长期趋势。结果表明,如果气候变化在“一切照旧”的情况下按预期进行,那么在未来80年内,由于变暖和氧气流失以及现有的海洋学条件的双重影响,北部和中部海湾的鱼类群落可能受到最严重的影响。这可能导致某些鱼类物种的栖息地减少,使其群落变得不稳定和脆弱。

这项研究由David and Lucile Packard基金会和MBARI资助。研究有助于了解氧气水平和温度的变化趋势将如何影响未来鱼类群落的发展。 MBARI的资深科学家James Barry指出,随着气候变化,这对我们如何管理深海生态系统产生了影响,目前,他们根据对生态系统和繁殖率的了解,为渔业可以捕捞多少鱼制定了指导方针。但随着海洋的变化,这些指导方针可能无法持续下去。

(刁何煜 编译)

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