热带海洋的生物多样性，珊瑚礁和杜鹃花床，存在怎样的生态差异？

文 | 颜冬升记

编辑 | 颜冬升记

前言

珊瑚鱼在热带海洋中扮演着重要的生物多样性角色，但在传统的潜水深度范围外的区域很少有关于它们的研究。

通过观察西南大西洋最丰富生物多样性区域的鱼类，我们发现不同种类的鱼主要受两种主要栖息地的影响：珊瑚礁和杜鹃花床。

杜鹃花床和珊瑚礁的不同鱼类数量和食物来源差异，表明它们的功能和生态角色也不同，杜鹃花床上的鱼更多地以植物为食，而珊瑚礁上的鱼则以其他方式获取能量，需要考虑到它们之间的差异，特别是对于杜鹃花床，它们在大西洋大陆架上扮演着重要的角色，但目前被低估了。

珊瑚鱼类群落的生物量

珊瑚礁是海洋中生物多样性最丰富、生产力最高的生态系统之一，气候变化和其他压力正在导致全球珊瑚礁的急剧退化，在热带海洋中，珊瑚礁与其他底栖巨型生境（大小从几公里到几十公里不等）相互关联，通过生物体的交换、养分和能量的流动来维持生态平衡。

除了珊瑚礁之间的联系还有其他底栖巨型生境，如杜鹃花床它们也对珊瑚鱼类的多样性和数量产生影响，我们对这些不同生境中的鱼类分布和丰度了解有限，这限制了有效的管理和保护措施的制定。

深水的珊瑚床也是鱼类的重要栖息地，这些珊瑚床通常深达30米，需要使用混合气体潜水和潜水器或捕鱼来进行生物采样，最近出现了一种新兴方法，即使用远程水下视频来采样这些深水生态系统中的鱼类和底栖生物。

珊瑚鱼是最著名的珊瑚礁相关鱼类之一，由于它们的广泛商业开发和相对较大的体型，而这些鱼类不仅是生物地理学和进化研究的模式生物，还对数百万小规模渔民的生计至关重要。

珊瑚鱼类群落区域性

全球范围内的珊瑚鱼过度捕捞问题引发了对食草动物、竞争和食物链等因素在珊瑚礁群落中的作用的研究，珊瑚鱼并不局限于珊瑚礁栖息地，约20%的珊瑚鱼种类也出现在其他栖息地，如红树林和海草床，这些地方在鱼类的生命周期中起着重要作用。

我们对鱼类在更广泛海洋景观中的分布和利用，以及不同生境之间的联系了解仍然有限，这影响了养护规划和管理，南美洲东部海岸的珊瑚礁和菱锰石床是研究的重点区域，这些地方具有高度的特异性和丰富的生物多样性。

尽管这些地方在海图上显示为航行危险区域，但我们对其大小和分布的了解仍然有限，多级采样揭示了大型而复杂的中光珊瑚礁和广泛的菱锰石床分布，但菱锰石床作为鱼类栖息地的重要性还没有得到充分评估。

通过使用远程水下视频和其他研究方法，研究人员在巴西阿布罗霍斯银行进行了广泛的珊瑚鱼调查，杜鹃花床是热带西南大西洋最主要的珊瑚鱼栖息地之一，这一发现对于制定保护规划和海洋管理至关重要。

这项研究强调了不同海洋生态系统之间的生物联系和相互依赖关系，这对于保护和管理海洋生态系统至关重要，深入了解不同生境中的鱼类分布和数量将有助于更好地保护这些宝贵的海洋资源。

珊瑚鱼类群落的多样性

我们进行了一项珊瑚鱼的研究，记录了107种不同的珊瑚鱼，总共有5,155条鱼，71种鱼（约占66.4%）生活在珊瑚礁的边缘和尖峰区域，而85种鱼（约占79.4%）则生活在杜鹃花床中。

通过对这些数据的分析，我们发现两种不同类型的生态系统中的鱼的种类数量大致相同，珊瑚礁和杜鹃花床在支持鱼类多样性方面具有相似的重要性。

有近一半的鱼种（约49种）在这两种生境中都能找到，这意味着它们是适应不同生境的通才，有一些特定的鱼种主要分布在杜鹃花床中，其中包括36种独特的鱼类（约占34%）。 而珊瑚礁中只有22种鱼类（约占21%）是独特的。

除了物种数量较低外，近海的菱锰石床还包含了很少的特殊鱼类，主要是生活在软底质地的专家，如比目鱼、沙鲈和灰色扳机鱼等。

杜鹃花床中的部分鱼类生活在更深的水域，包括蝴蝶鱼、浮游食性雀鲷、火焰背神仙鱼、朱红色鲷鱼和侏儒锯齿鱼等，这些鱼类在杜鹃花床中有独特的分布。

在近海尖峰地区也有一些特殊的鱼类，它们与河口生态系统有关，包括羊肉鲷鱼和大西洋锹鱼，不同的海洋生态系统中都有独特的鱼类，它们适应了不同的生活环境，这项研究有助于我们更好地理解这些生态系统之间的联系和相互依赖关系，这对于制定保护计划和管理海洋生物资源非常重要。

珊瑚鱼类群落的差异性

考虑到我们的研究站点，我们发现不同地点的海洋生物组成差异相对较大，不同地方的海洋生物种类和数量有较大的差异，这种差异性是由多种因素造成的。

其中一个主要因素是到达水底的光照量，这个因素对海洋生物的分布和多样性有很大影响。 我们发现，光照量对于解释这种差异性非常重要，约占总体解释偏差的71.3%，换句话说，光照越强，海洋生物多样性就越高。

另一个重要因素是不同类型的生境，包括尖峰礁、边缘礁和菱锰石床，这些不同的生境也会影响海洋生物的分布，这些生境之间的差异占据了解释差异性的21.6%，尖峰礁和边缘礁之间的物种更替比较频繁，而菱锰石床包括了一些不同的海洋生物群落。

站点之间的距离也是一个显著但影响较弱的预测因子，只解释了总体变异的1%这意味着站点之间的距离对于海洋生物的分布差异影响较小。

光照、不同类型的生境以及站点之间的距离是影响海洋生物多样性和分布的重要因素，这项研究帮助我们更好地理解了这些因素如何影响海洋生态系统的结构和动态。

尖峰礁和边缘礁是两种不同的海底生态系统，我们在这两种生境中记录到了共计35种鱼类，这些鱼类的数量占总体的71%，菱锰石床中也有14种鱼类（占29%）同时存在于珊瑚礁中。

我们还关注了这些不同生境对鱼类数量和生物量的影响，同时也考虑了跨越大陆架的地理梯度。

不同生境之间存在明显的差异，这些差异在鱼类数量和生物量上都有所体现，首个主要差异的因素与两种不同的生境有关，这解释了总体变异的21.6%，意味着尖峰礁、边缘礁和菱锰石床在支持不同种类和数量的鱼类方面有着不同的作用。

第二个主要差异的因素与跨越大陆架的地理梯度相关，它解释了总体变异的10.7%和8.6%。 这表明，鱼类的数量和生物量也受到地理位置的影响。

海地生态系统的影响下

在不同的海底生态系统中，鱼类的组成和数量会有所不同，尖峰礁和边缘礁支持着较大数量的肉食性鱼类，而菱锰石床上的鱼类组合则较小，珊瑚礁上有更多不同营养级的鱼类，而近海菱锰石床上的鱼类则以肉食性为主。

这项研究有助于我们更好地理解不同生境对海洋生物的影响，这对于保护和管理海洋生态系统非常重要，与珊瑚礁相比，杜鹃花床中的鱼类组合有一些独特的特点，其中一个显著的差异是，杜鹃花床上的鱼类中，食草动物的数量明显较少，这意味着相对较少的鱼类以海草和植物为食物。

近海菱锰石床上的总生物量，始终高于近海尖峰礁，和受到国家海洋公园保护的近海尖峰和边缘礁的生物量，这表明菱锰石床上有更多的鱼类，近海菱锰石床的生物量约为受保护的近海尖峰和边缘礁的五倍。

尽管存在生物量方面的差异，大型食肉动物、移动的无脊椎动物捕食者、无柄的无脊椎动物和杂食动物在珊瑚礁和菱锰石床以及跨越大陆架的地层中的比例相似。 这意味着这些不同的生境中有相似类型的捕食者。

浮游鱼类在鱼类组合中的比例相对较小，而对于西南大西洋特有的物种来说，它们在鱼类种类中占有重要地位，约占杜鹃花床和珊瑚礁物种数量的18%和15%，这些特有物种在杜鹃花床上的生物量却相对较低，仅占总生物量的约2%，在珊瑚礁中，这些特有物种的生物量占总生物量的20%。

结论

杜鹃花床中的珊瑚鱼种类非常丰富，但与珊瑚礁相比，它们的总数量却较少，这个发现似乎与杜鹃花床更广阔的面积、更深的水域和跨越大陆架的分布有关，杜鹃花床通常比珊瑚礁更大，而且在更深的水域和跨越大陆架的范围内分布更广。

珊瑚鱼类在非珊瑚礁栖息地中，例如杜鹃花床似乎在热带大陆架的不同海洋盆地中都有出现，而不仅仅是在特定地区，由于物资和采样的限制，我们对边缘栖息地（指不是珊瑚礁的生境）的研究相对较少。

杜鹃花床中的珊瑚鱼多样性丰富，但数量较少的现象这与这些底栖生境的特点有关，珊瑚鱼在非珊瑚礁栖息地中的分布可能更广泛仍存在研究限制，需要进一步深入研究。

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