毫不起眼的贻贝是盐沼湿地和沿海潮间带重要的“生态系统工程师” - 沿海生态系统管理

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近日，耶鲁大学环境学院碳控制实验室领导的，发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的一项新研究对南大西洋湾贻贝覆盖情况进行了调查，对萨佩洛岛（Sapelo Island）进行了更详细的实地测量。该研究表明，生活在盐沼和海洋潮间带的底栖动物和表生动物作为“生态系统工程师”通常在调节生态系统的结构和稳定性方面发挥着强大的作用。比如，贻贝（mussel）这样的软体动物动物在保护和建设沿海生态系统方面往往发挥着未被充分认识但却很重要的作用。

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（湿地储存着大量的碳，对应对气候变化至关重要。耶鲁大学碳控制实验室的科学家正在与佐治亚州萨佩洛岛的一个研究团队合作，以了解这些复杂的生态系统，并为未来的盐沼湿地的恢复工作提供信息。图源：Collin Ortals）

随着全球海平面上升速度的加快，盐沼、红树林和海草等植被丰富的沿海生态系统的命运仍不明朗，必须适应和进化以适应不断变化的条件。由于这些系统通常占据一个狭窄的海拔范围，相对较小的海平面变化可能会导致大量的“溺水”，或植被丰富的潮间带栖息地转变为开放水域。鉴于这些生态系统提供了宝贵的海岸线稳定、波浪衰减、营养过滤、栖息地供应和碳封存服务，已投入了大量努力和资源来量化其过去和当前的垂直和水平增长和侵蚀速率，并使用实地数据和建模来预测其规模、稳定性，以及不同海平面上升情景下的空间分布。这项研究表明，生活在这些生态系统中的小型无害动物可以在帮助沿海系统应对气候变化方面发挥关键作用。

根据研究结果，虽然盐沼和其他植被覆盖的海岸系统是由形成栖息地的植物建造和结构定义的，但底栖动物和表生动物作为“生态系统工程师”通常在调节其结构和稳定性方面发挥着强大的作用。比如说，盐泽贻贝（Geukensia demissa）是“生态系统工程师”——直接或间接驱动栖息地建设并控制其他生物资源可用性的生物。贻贝被认为是水质的指标，在水生生态系统中进食和呼吸时，通过吸收重金属和过滤有害淤泥和颗粒物，有助于保持溪流和河流的清洁。它们的壳也为昆虫、小鱼和植物提供栖息地和筑巢地。除了这些有价值的特征外，贻贝还通过摄食过程在沼泽表面沉积大量物质。沉积物的这种贡献有助于沼泽地生长，这是沙子、土壤或淤泥从海岸或河流冲到陆地上的自然作用。

这项研究重点研究了美国南大西洋湾沿岸75万英亩的广阔盐沼系统，该地区从北卡罗来纳州的恐惧角（Cape Fear）到佛罗里达州的卡纳维拉尔角（Cape Canaveral），绵延150英里，并考察了包括螃蟹、沙蠋（lugworm）和幽灵虾（ghost shrimp）在内的各种动物种群。除了跨季节和潮汐阶段进行测量外，研究人员还进行了三项实验，旨在测试贻贝对从局部小尺度到整个景观尺度的吸积的影响。最大的实验是用手将20多万只贻贝从一个景观移到另一个景观，并在三年内测量沼泽海拔的变化。

研究人员发现，贻贝的影响远远大于模型预测的影响，并且在大的景观尺度上发生。类似的趋势也可能发生在其他“工程”动物物种上，如生物扰动的螃蟹或沙蠋。随着海平面持续上升，将生态系统工程师纳入未来的建模和生态系统管理将非常重要。

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这项研究有助于如何优先考虑保护某些沼泽地区。鉴于贻贝在推动增长和其他生态系统功能方面的重要性，应该优先考虑保护贻贝，或将其作为促进其所有相关利益的手段。目前的研究为沿海生态系统（如盐沼）应对海平面上升的机制提供了新的见解，这些生态系统对洪水防御非常有价值。

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参考资料来源：

1.DOI: 10.1038/s41467-023-36444-w

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2.https://phys.org/news/2023-03-focusing-acres-coastal-areas-mussels.html

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3.https://phys.org/news/2021-07-tidal-marsh-areas-vulnerable-seas.html

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4.DOI: 10.1029/2021JG006592

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编译：Daisy     审核：Sara

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