近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所近海漁業(yè)資源生態(tài)學(xué)團(tuán)隊在國際環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域期刊Science of the Total Environment(影響因子6.551) 在線發(fā)表了題為“Is seafloor litter contributing to sea anemone blooms ?”的研究論文。該研究基于漁業(yè)資源底拖網(wǎng)調(diào)查，通過現(xiàn)場觀測和統(tǒng)計模型等方法，首次報道了海底垃圾對于須毛高齡細(xì)指海葵(Metridium senile fimbriatum)分布的影響，進(jìn)而探討了海葵爆發(fā)對于海洋底棲生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。研究結(jié)果表明，海底垃圾的密度是影響海葵分布的重要影響因子，二者存在顯著正相關(guān)關(guān)系，首次從統(tǒng)計學(xué)角度證明了海底垃圾與底棲生物的相互作用，為研究多重壓力下海洋生態(tài)系統(tǒng)的演變提供了新視角。
近年來，垃圾對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響受到國際社會的廣泛關(guān)注。垃圾不僅會堵塞海洋生物腸道，纏繞生物，導(dǎo)致生物無法攝食和逃避，此外，還可以作為載體，通過洋流的作用，將附著生物輸運到其他海域，甚至導(dǎo)致生物入侵。因此，垃圾污染對海洋環(huán)境和生物具有重要影響。而大部分的漂浮垃圾最終都會沉積于海底，使得海底成為海洋垃圾的巨大存儲庫。受觀測手段、成本、研究方法等條件限制，對于海底垃圾的大規(guī)模調(diào)查往往難以進(jìn)行，海底垃圾與底棲生物的相互作用過程更是難以觀測。因此，海底垃圾對底棲生態(tài)系統(tǒng)的作用機(jī)制成為一個懸而未決的問題。
漁業(yè)資源底拖網(wǎng)調(diào)查為研究海底垃圾的分布及其生態(tài)作用提供了有效的觀測手段。近海漁業(yè)資源生態(tài)學(xué)團(tuán)隊通過底拖網(wǎng)調(diào)查，獲取了海底垃圾及其密度數(shù)據(jù)，并現(xiàn)場觀測了垃圾附著生物，發(fā)現(xiàn)海葵可以附著于不同類型的海底垃圾上，且海底垃圾分布的熱點區(qū)域與海葵的高密度區(qū)域空間重合。研究人員進(jìn)一步通過構(gòu)建GFM與GAMM兩種模型研究海底垃圾密度及環(huán)境因子對于海葵分布的影響，發(fā)現(xiàn)海底垃圾是影響海葵分布的重要影響因子，且二者之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系。因此，北黃海海底垃圾的廣泛分布為海葵的生長、繁殖提供了“天然的棲息地”，并且為海葵的區(qū)域性擴(kuò)散提供了“可移動的載體”，最終為海葵的爆發(fā)提供了有利的條件。鑒于海葵的環(huán)境耐受能力及復(fù)雜的生活史和生態(tài)特性，海葵爆發(fā)可能影響北黃海底棲生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。本研究提升了對海底垃圾與底棲生物作用機(jī)制及生態(tài)風(fēng)險的科學(xué)認(rèn)知，也為我國海洋垃圾綜合防治和全球海洋垃圾治理重要提供科學(xué)支撐。
黃海水產(chǎn)研究所近海漁業(yè)資源生態(tài)學(xué)團(tuán)隊博士研究生滕廣亮為論文的第一作者，單秀娟研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項目(31872692)、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室“鰲山人才”培養(yǎng)計劃項目(2017ASTCP-ES07)、山東省泰山學(xué)者專項基金以及David and Lucile Packard Foundation等項目資助。全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143479.
圖1. 須毛高齡細(xì)指海葵(Metridium senile fimbriatum) 在不同類型海底垃圾上附著
圖2. GFM與GAMM統(tǒng)計分析主要結(jié)果
