Plankton Benthos Res |銅藻葉上動物的垂直分布,揭示雙殼貝類幼體的出現規律

2021-02-23 水圈植物科學

【論文題目】Vertical distribution of epifauna on Sargassum horneri, with special reference to the occurrence of bivalve spat
【期刊名稱】Plankton and Benthos Research【全文連結】https://doi.org/10.3800/pbr.14.114【作者單位】東北大學大學院農學研究科水圏植物生態學研究室馬尾藻屬（Sargassum）海藻具有結構高度分化的葉狀體，包括可以使其保持漂浮的氣囊結構。馬尾藻為魚類、甲殼類等多種生物提供了結構複雜的棲息空間，其葉上動物群體（epifaunal assemblages）的主要種類為甲殼類和腹足類。多年生的馬尾藻種類可在其固著器或度夏的葉狀體上重新生長，而一年生種類則需要每年春季在棲息地中重新生長，這使得如銅藻（Sargassum horneri）等一年生馬尾藻的葉上動物群體每年均進行更新。銅藻高度分化的結構複雜的葉狀體，為葉上動物提供了更多生存空間。但同時需要考慮的是，海洋表面的環境條件對漂浮銅藻具有較大影響，光照、水溫、鹽度、風浪等波動幅度較大，不利於葉上動物群體的生存。
本研究為探究影響葉上動物群體垂直分布的因素，對銅藻葉上動物的群落組成進行了調查。研究人員在宮城縣牡鹿半島（Oshika Peninsula）西岸的狐崎（Kitsunezaki）採樣調查了漂浮銅藻不同垂直部位的葉上動物，銅藻葉狀體的垂直部位區分如下：上部（S），為通常漂浮在海面上的部分；中部（I），為隨潮汐變化時而漂浮在海面上的部分；水下部（U），為被浸沒的部分；底部（B），為固著器附近的部分。

Field sampling schemes, showing the sample portion of Sargassum horneri: S (sea surface), I (Intermediate), U (under-water), and B (bottom). U1 and U2 at Site-2 occured at the same depth at U and B at Site-1, respectively. 研究結果表明，S和I兩部分的總生物密度顯著高於U和B，哲水蚤類（harpacticoid copepods）和雙殼貝類幼體（bivalve spat）佔所有部分葉上動物群體的90%以上，說明銅藻在隨波浪漂浮於海面的過程中，可聚集大量雙殼貝類的卵和其他葉上動物。為此，研究人員提出了用以解釋銅藻上雙殼貝類幼體分布的「季節一致性假說（Seasonal Coincidence Hypothesis）」。

銅藻葉上動物群體的Shannon-Wiener多樣性指數（H')

本研究中，在銅藻葉上動物群體中共觀察到3種雙殼貝類幼體，紫貽貝（Mytilus galloprovincialis）是其中的優勢種，此外還有加州扁鳥蛤（Clinocardium californiense）和裂蛤屬Hiatella arctica。此前在銅藻葉上動物中發現有雙殼貝類幼體的報導較少，Kikuchi（1964）曾在島根縣中海湖（Lake Nakaumi）的半葉馬尾藻（Sargassum hemiphyllum）棲息的底質中發現有東亞殼菜蛤（Musculista senhousia）的分布；Mukia（1976）曾在鋸齒馬尾藻（Sargassum serratifolium）棲息的巖石表面和底質中發現有東方縫棲蛤（Hiatella orientalis）和盾形單筋蛤（Monia umbonata）的分布，兩種雙殼貝類的棲息與鋸齒馬尾藻的生物量峰值一致。銅藻在日本不同地區的成熟時間不同，北海道小樽灣（Oshoro Bay）的成熟時間為6-8月；宮城縣松島灣（Matsushima Bay）為5-7月；福井縣小浜灣（Obama Bay）為3-5月；神奈川縣小田和灣（Odawa Bay）為12月-次年4月。另一方面，紫貽貝在日本的棲息峰值出現在5-7月，因此，在宮城地區紫貽貝幼體的出現與當地銅藻生物量最大值出現的時間相吻合。研究人員據此提出了「季節一致性假說」，該假說認為，當雙殼貝類繁殖高峰期與馬尾藻生物量最高時期重合時，馬尾藻可作為雙殼貝類幼體的臨時附著基，由於日本中部比其他地區的銅藻成熟時間更早，銅藻可能在紫貽貝附著前就從巖石上脫離。

在銅藻葉上動物中採集的3種雙殼貝類幼體圖片，（a）紫貽貝（M. galloprovincialis）；（b）加州扁鳥蛤（C. californiense）；（c）裂蛤屬Hiatella arctica本研究中，還在葉上動物群體中發現了巖手縣廣田灣（Hirota Bay）的養殖品種加州扁鳥蛤。日本國內的加州扁鳥蛤和蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）養殖主要依靠天然苗種，因此，確保天然苗種的穩定供應尤為重要。在特定情況下，上述種類可能像紫貽貝一樣，附著在銅藻藻體上。為驗證「季節一致性假說」，需要在馬尾藻場中開展更進一步的針對不同種類的雙殼貝類幼體出現時間的調查。

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撰稿：Yuxin Liu

校對：Yuxin Liu

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