这种小小植物拯救了瓦登海海岸！

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海湿·编者按 

海岸连接辽阔的陆地与广阔的海洋，并承载着丰富的生态系统。海岸生态保护看起来是复杂的大工程。然而，2024年1月发表在《海洋科学前沿》期刊的一篇文章，却揭示出一种小小海草的神奇功效—人工恢复后的大叶藻（Zostera marina）产生了与天然海草类似的作用，促进了当地海岸底栖动物们的多样性增加。

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简介

该研究团队以瓦登海的潮间带作为研究区域，从2018年开始实施潮间带的生态恢复计划，在该区域种植了大叶藻（Zostera marina）以补充逐渐消失的天然海草草甸。海草草甸是生产力最高的生态系统之一，还为海岸物种提供基本的生态系统服务，是各种动物的重要栖息地。在海岸生态保护中，海草草甸是至关重要的一部分。

该研究指出，在瓦登海，海草在20世纪经历了大幅下降。海草草甸的丧失影响了海洋生态系统的功能和生物多样性。因此，该研究的重点在于探索以人工的方式重建海草草甸，恢复当地生态系统。

研究发现

在这项研究中，该团队通过数年时间，使用人工种植方法成功恢复了消失的海草草甸。然而，人工种植的海草能具备与天然海草相同的物种保护功能吗？为了确定人工恢复的效果，该研究对人工恢复区域的底栖动物进行采样并对比分析。

图：瓦登海西部 Vlie 盆地潮间带重建后的海草草甸。来源：Omroep Fryslan/Coastal Wiki. org

该研究发现，在恢复后的大叶藻（Z. marina）草甸对底栖生物多样性的影响几乎与瓦登海中天然存在的海草草甸相同。而与附近的裸露区域相比，恢复后的海草草甸的底栖生物丰富度高出32%。

但是，人工恢复后的海草草甸呈现出了更高的底栖动物量。与天然海草相比，底栖动物群落的生物量在恢复后的海草草甸中几乎高出3倍。

恢复后的海草草甸中生物量较高，主要是三种底栖物种的增长，即泥蜗牛（Peringia ulvae）、普通鸟蛤（Cerastoderma edule）和沙蚕（Hediste diversicolor）。

该研究还发现了非常有趣的一点，即人工恢复后的海草草甸对底栖动物群落的影响与天然海草草甸相似。格蕾芬斯等人总结出，人工海草草甸可以快速促进底栖动物群落恢复到天然海草草甸的状态下。

在完整分析整个项目之后，格蕾芬斯等人指出，目前在荷兰瓦登海的潮间带海草恢复项目不仅重建了草甸，而且“通过增强分类学和功能多样性促进了生态系统完整性的再生”。

除此之外，他们还提出了一个有趣的设想，即潮间带海草也可以通过增加食物供应来间接地使更高的营养水平受益（比如鸟类和鱼类）。因此，潮间带海草的恢复如何影响鱼类和鸟类等高营养水平，也是值得进一步研究的。

讨论与贡献

该项目由来自荷兰和美国学术机构的多位学者进行合作研究，由格罗宁根进化生命科学研究所的马克斯·格雷芬斯（Max L. E. Gräfnings）主导。荷兰皇家海洋研究所为底栖动物的识别提供了帮助。该项目得到了来自瓦登基金和欧盟地平线计划的资助。

该项目传达了一个重要的信息，即人工恢复措施也能成功促进当地物种多样性的恢复，促进生态系统的修复。

在该研究的最后，格蕾芬斯等人提出了对该项目的展望：“像这样的有形可交付成果可用于有效地吸引利益相关者，并传达潮间带海草的价值。恢复这些有价值的栖息地是可能的。” 这为瓦登海未来的潮间带生态修复提供了可持续发展的思路。

此外，他们还对其他品种的海草修复表现出了信心：“矮鳗草（Z. noltii）应该更好地纳入瓦登海未来的恢复工作，因为我们的结果表明，较小的海草增加了与大叶藻（Z. marina）相似的底栖多样性。“ 在未来的恢复计划中，矮鳗草（Z. noltii） 也可以在保护和恢复实践中发挥明显的作用。

原文参见

Gräfnings MLE, Grimm I, Valdez SR, Findji I, van der Heide T, Heusinkveld JHT, Meijer KJ, Eriksson BK, Smeele Q and Govers LL (2024) Restored intertidal eelgrass (Z. marina) supports benthic communities taxonomically and functionally similar to natural seagrasses in the Wadden Sea. Front. Mar. Sci. 10:1294845. doi: 10.3389/fmars.2023.1294845

小百科

【潮间带】：潮间带（intertidal zone）是海洋在涨潮和退潮之间露出海岸的部分。潮间带存在于海洋与陆地交汇的任何地方，不论是陡峭的岩石壁，还是倾斜的沙滩和泥滩。潮间带被划分为不同的分区。每个分区都有不同的特征和生态差异：

• 飞沫带（Spray zone）：被海浪和大浪冲刷，仅在巨大的潮汐或严重的风暴期间被淹没。

• 潮上带（High intertidal zone）：在每日涨潮高峰期发生洪水，但在大部分时间保持干燥。它栖息着可以承受汹涌海浪的海洋生物，如藤壶、海螺、贻贝、帽贝、滨蟹和寄居蟹。

• 潮中带（Middle intertidal zone）：这部分的潮汐每天涨落两次。该区域栖息着更多种类的植物和动物，包括海星和海葵。

• 潮下带（Low intertidal zone）：该部分几乎总是被水淹没。由于水提供的保护，这里栖息着更丰富的物种。

潮间带为人类和各种动物提供食物。退潮时，苍鹭、鹰、海鸥等鸟类以及熊、浣熊、狼等大型哺乳动物可以在岸上获得暴露在外的海洋生物作为食物。此外，几千年来，人类也迁移到海洋沿岸，在退潮时生活和觅食。

【底栖动物】：底栖动物（Zoobenthos）是生活在沉积物和水生植物周围的动物群落。底栖动物的生存范围广阔，从潮汐池到大陆架，然后向下到深海深处，都有它们的身影。

底栖动物的种类丰富，大型底栖动物通常肉眼可见，尺寸大于1毫米。包括多毛类蠕虫、双壳类、棘皮动物、海葵、珊瑚、海绵、海鞘，以及较大的甲壳类动物，如螃蟹、龙虾。

较小的底栖动物通常小于1 毫米但大于0.1 毫米。一些例子是线虫、有孔虫、缓步动物、腹甲虫和较小的甲壳类动物，如桡足类。微型底栖动物通常小于0.1毫米。一些例子是细菌、硅藻、纤毛虫、变形虫、鞭毛虫。

底栖动物对水生生态系统至关重要。比目鱼、鲶鱼和黑线鳕等鱼类主要以底栖动物为食。大多数底栖动物过滤水，从而对水体产生清理的作用。还有一些底栖动物通过以水底部的死亡生物为食来清理水体。由底栖动物引发的底层沉积物的运动导致水中含氧量上升，从而提高了生态系统的整体生产力

 【思考题】学而时习之

Q1:人工恢复的大叶藻对于瓦登海潮间带起到了何种保护作用？这种保护作用需要如何维持下去？

Q2：瓦登海的案例带给我们何种生态保护的启发？有哪些值得学习的地方与值得改进的地方？

海洋与湿地

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编译 | 孟艺瑄

审核 | Sara

排版 | Sara

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【本文参考资料】

What is the intertidal zone? (noaa.gov)

https://en.wikipedia.org/wiki/Benthos 

What are Benthic Animals? - WorldAtlas

https://biologydictionary.net/intertidal-zone-facts/

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