探索北大西洋中光层大型污损群落，一项开创性的长期研究

海洋生态系统是复杂而动态的环境，受到自然和人为因素的严重影响。在过去的几十年里，人们越来越关注人类活动对海洋生态系统的长期生态影响，特别是与污染物、栖息地退化和生态相互作用有关的影响。

而海洋中的中光层通常位于 30 至 150 米的深海，通常被称为海洋的“暮光区”，这些生态系统位于真光层的下边界，这里的光照水平太低，不足以支持光合作用，但仍然足以让某些生物生存。中光层珊瑚礁尤其多样化，支持着从珊瑚和海绵到各种鱼类和无脊椎动物等一系列物种。

传统生态学研究往往更关注浅水珊瑚礁，而忽视了中光层生态系统。

中光层生态系统

中光层生态系统于其独特特征和大部分未开发的自然条件，被视为“隐藏的宝石”。尽管对它们的研究不如浅层珊瑚礁，但它们提供了重要的见解和益处。比如，中光层珊瑚礁中生存着适应低光照条件的物种，包括在浅海和深海生态系统中发现的物种，这为海洋生物的适应性和恢复力提供了线索。

研究中光层生态系统可以帮助我们了解物种和生态系统如何应对气候变化，特别是随着时间推移而产生的海平面波动和温度变化。

昆士兰大学生物科学学院在2023年的一项研究中，研究人员利用MODIS-Aqua卫星数据在四年内每月估算中光层光学深度，在墨西哥太平洋南部海岸的两个地点进行了照片样方调查，以描述底栖生物群落结构。

研究发现，水体的透明度和光照可用性显著影响中光层珊瑚生态系统的分布，在10至55米深度进行的水下照片样方调查显示，不同地点的底栖生物群落存在显著差异光合生物群落的分布各异，与光深度相关。上升流季节减少了光照，对两个地点的底栖生物群落产生了不同的影响，这种季节性变化限制了瓦哈卡州中部海岸中光层珊瑚生态系统的发展​​。

这项研究突出了深度变化与珊瑚物种丰富度之间的相关性。

最新研究发现

大型污损是指大型可见海洋生物在表面的定居，这些群落对海洋生态系统的健康至关重要，因为它们提供栖息地、食物来源并促进营养循环。然而，它们也受到环境压力的影响，例如温度、盐度和光照的变化，以及污染和气候变化等人类影响。在中光层生态系统中，大型污损群落表现出独特的生物多样性模式和功能作用，使其成为研究的重要焦点。

近日，MARE – 海洋和环境科学中心领导的一项为期24 个月的实验研究，在在100、200和400米深处以垂直和水平位置部署了由两种不同材料制成的面板，这种设置使他们能够随着时间的推移观察大型污损群落的定居和生长。

研究发现，深度梯度和基质方向对大型污损群落的结构影响最大，不同的深度和方向支持不同的物种组成和丰度，虽然基材材料也发挥了作用，但与深度和方向相比，其影响不太明显。基质方向也起着至关重要的作用，因为暴露在更多阳光下的生物或避开洋流的生物表现出不同的定居和生长模式。

深度梯度是值环境条件（光照、温度、营养物质可用性）随深度增加而变化，深度是构建群落组成的一个关键因素，影响着可以在不同深度生存的生物类型。基质方向是指设置面板的位置方向，例如垂直表面与水平表面。

研究表明，深度对污损群落的结构和组成有显著影响。正如预期的那样，与条件更极端的深海群落相比，浅海群落的多样性更高，物种数量也更多。

该研究结果为未来在中光层环境的研究和恢复工作奠定了基础。

思考

中光层大型污损群落内的物种相互作用与较浅或较深区域的物种相互作用有何不同？温度波动、营养物质可用性和人类引起的变化等环境压力因素如何影响这些群落的结构和功能？中光层大型污损群落在较长时期内如何变化，这些变化的主要驱动因素是什么？中光层大型污损群落与邻近的浅水和深水生态系统之间的联系如何？幼虫扩散在这种联系中起着什么作用？

参考文献：João Canning-Clode, Francesca Gizzi, Andreia Braga-Henriques, Patrício Ramalhosa, Pedro Abreu, Soledad Álvarez, Manuel Biscoito, Pål Buhl-Mortensen, João Delgado, Diane Esson, Mafalda Freitas, Magno Freitas, Filipe Henriques, Joachim Jakobsen, Kirsten Jakobsen, Francis Kerckhof, Carsten Lüter, Carlos J. Moura, Marko Radeta, Rosana M. Rocha, Romana Santos, Pedro Sepúlveda, Rodrigo Silva, Teresa Silva, Javier Souto, Raül Triay-Portella, Peter Wirtz, Joana R. Xavier, Rolando Bastida-Zavala, Nikoleta Bellou, Sonia K. M. Gueroun & João G. Monteiro ，A pioneering longterm experiment on mesophotic macrofouling communities in the North Atlantic.  Communications Biology volume 7, Article number: 1618 (2024)，doi. s42003-024-07249-4

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