自然资源部海洋三所在长棘海星幼虫饵料藻类研究方面取得新进展

近日，自然资源部第三海洋研究所海洋生态环境预警监测研究室(简称“预警研究室”)在长棘海星幼虫饵料藻类研究方面取得新进展。该研究分析了西沙群岛长棘海星暴发海域的环境条件、浮游植物群落特征及两者之间的关系，深入探讨了浮游植物种类组成对于长棘海星幼虫的可利用性，为进一步开展南海长棘海星暴发机理及预警技术研究提供基础理论和数据支撑。
长棘海星（Crown-of-Thorns Starfish, CoTS）暴发是导致印度-太平洋海区珊瑚退化的主要原因之一。西沙群岛在2006-2010年出现了大规模长棘海星暴发，造成了大量的珊瑚死亡。2018年西沙群岛再次暴发了长棘海星。长棘海星幼虫（以下简称“海星幼虫”）一般以nano-级浮游植物（2-20μm）为食，海星幼虫发育速度会随着食物供应量的增加而增加。长棘海星的暴发机理之一--“幼虫饥饿假说”，提出其暴发可能与海域浮游植物群落组成和生物量的变化有关，而浮游植物群落的变化又与海区环境的变化有密切联系。本研究通过对海星暴发区域开展现场调查，研究结果表明，暴发海域的温度与盐度适宜海星幼虫的生长发育。不过调查期间该海域处于贫营养和磷限制的状态，并且该海域的叶绿素a浓度低于其他长棘海星暴发海域。对海星幼虫来说，西沙群岛海星暴发海域的食物水平偏低。
  F$ m" }. O$ l& ?" J! W本研究采用传统分类学和分子生物学技术相结合的方法开展浮游植物的定量和定性分析。通过显微镜观察鉴定到了50属116种微藻（图1）。暴发海域的浮游植物群落主要由硅藻和甲藻组成，浮游植物群落的物种多样性可能有助于长棘海星暴发（图2）。不过符合海星幼虫摄食偏好的单个浮游植物藻种对暴发海域浮游植物群落整体的生物量贡献偏小。
2 V; L" I. H% g$ O% p" X  K  w* q本研究成果以“Phytoplankton community structure and environmental factors during the outbreak of Crown-of-Thorns Starfish in Xisha Islands, South China Sea”为题在《Environmental Research》（中科院二区Top，IF8.3）上发表，由预警研究室研究生彭聪慧和王康共同完成，陈宝红博士和林辉博士为本文共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发专项（2022YFC3106301）、科技部科技基础资源调查专项（GASI-04-QYQH-02）、以及海洋生态预警监测-西沙珊瑚礁预警监测（HR04-190701-23(1)）等项目的资助，并得到了牛文涛研究员和林龙山研究员的指点和帮助，在此一并致谢。

                               
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- O9 z; U- p: \- X& r图 1. 西沙群岛（a，c）和各站位（b，d）的浮游植物类群比例/OTU丰富度；西沙群岛各站位（e）的浮游植物物种丰度。a、b：基于分子生物学技术的结果；c、d、e：基于传统分类学技术的结果。

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图2.西沙群岛长棘海星暴发海域浮游植物群落组成（a, b）；西沙群岛（c，d）浮游植物的文氏图；a，b，c，d：基于传统分类学和分子生物学技术的综合结果。

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2 @$ O- d8 ^- j: \信息来源：自然资源部海洋三所。