春季加那利海流上升流生态系统北部海域鱼类浮游生物群落结构

时间:2026年5月19日
来源:Progress in Oceanography

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位于加那利海流上升流系统北部的亚特兰蒂斯—伊比利亚大陆架,是生产力极高且具有显著时空动态变化的区域,支撑着丰富的海洋生物多样性。然而,目前关于该区域鱼类幼体群落的系统资料仍然匮乏。本研究首次在春季(4月至5月)对该区域沿伊比利亚半岛西部及南部海岸的鱼类浮游生物

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位于加那利海流上升流系统北部的亚特兰蒂斯—伊比利亚大陆架,是生产力极高且具有显著时空动态变化的区域,支撑着丰富的海洋生物多样性。然而,目前关于该区域鱼类幼体群落的系统资料仍然匮乏。本研究首次在春季(4月至5月)对该区域沿伊比利亚半岛西部及南部海岸的鱼类浮游生物组成与空间分布进行了大尺度评估。研究人员将研究区划分为四个具有不同海洋学条件的子区域:西北伊比利亚(NW)、西南伊比利亚(SW)、加的斯湾西部(S)和加的斯湾东部(Cad)。共记录到隶属于26科、57种及12属的鱼类幼体,其中鳀科(Alosidae)、虾虎鱼科(Gobiidae)、美尾䲗科(Callionymidae)、鲷科(Sparidae)和鳚科(Blenniidae)为优势类群。群落以小中上层物种——沙丁鱼(Sardina pilchardus)和鳀鱼(Engraulis encrasicolus)为主。研究发现群落结构存在显著的纬度梯度,并与环境温度的梯度变化相对应。加的斯湾东部(Cad)的幼体群落结构与其他区域明显不同,且幼体丰度最高,表明该区域春季的生产力、温度及滞留条件有利于鱼类繁殖活动,沙丁鱼、鳀鱼及鲷属(Diplodussp.)的高丰度即是佐证。温度、盐度和水深被识别为塑造幼体群落结构的主要环境驱动因子。本研究为未来的生物多样性保护和渔业管理提供了重要的基线数据,特别是在生物地理过渡带,气候变化可能改变产卵模式与种群动态。
研究背景与必要性
加那利海流上升流系统是全球重要的海洋生态系统之一,其北部亚特兰蒂斯—伊比利亚大陆架因季节性上升流而生产力极高,对区域渔业资源具有重要支撑作用。鱼类幼体阶段是种群补充和连通性形成的关键环节,受环境与生物因素共同影响。然而,针对该区域的鱼类浮游生物群落系统性调查长期不足,已有研究多为局部或单一物种,缺乏覆盖全葡萄牙海岸及加的斯湾的大尺度综合评估。因此,研究人员在《Progress in Oceanography》发表成果,填补了该空白,并为渔业管理与生态保护提供科学依据。
关键技术方法
研究基于2019年4月14日至5月16日开展的PELAGO19航次,沿葡萄牙及西班牙加的斯湾共设置100个环境站位与56个鱼类幼体采样站位,覆盖约1000公里海岸线。鱼类幼体采用500 μm网目的Bongo网夜间斜拖采集,样品经乙醇固定后在实验室进行形态学鉴定至最低分类阶元,并使用Flowmeter计算过滤水量。环境数据由CTDF剖面仪测定表层20米水温、盐度、叶绿素a浓度及深度。数据分析采用非参数置换多元方差分析(PERMANOVA)、主成分分析(PCA)、距离线性模型(DISTLM)及相似性百分比分析(SIMPER),结合多样性指数(Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度)揭示群落格局与环境因子的关系。
研究结果
3.1 环境条件
春季研究区表层水温范围为13.8 ℃至19.8 ℃,盐度为33.9至36.4。西北区水温低、盐度低,向南至加的斯湾东部逐渐升高,呈现显著纬度梯度(PERMANOVA, p<0.01)。叶绿素a浓度在空间上无显著差异,但在西北、里斯本近海及加的斯湾东部出现峰值。PCA显示前两个主成分解释了90%的环境变异,PC1主要反映温盐梯度。
3.2 鱼类浮游生物组成与分布
共采集到15771尾幼体,隶属31科85个分类单元,其中57种、12属可鉴定至种或属水平。优势类群为鳀科、鳀鱼科、鲷科和虾虎鱼科,占总捕获量的91%。沙丁鱼幼体占总量的29%,鳀鱼占28%,鲷属占22%。加的斯湾东部的幼体总丰度显著高于其他区域(平均1141 ind·100 m-3),是葡萄牙沿岸的十余倍。群落生物地理亲缘性分析显示,西北与西南以温带种为主,加的斯湾以亚热带种为主。
3.3 幼体群落结构差异
PERMANOVA结果显示各区群落结构差异显著(p<0.001)。西北与西南相似,但与加的斯湾西部及东部差异明显;加的斯湾东部与其他所有区域均不同。SIMPER分析表明,鳀鱼、鲷属、沙丁鱼、虾虎鱼属及未鉴定虾虎鱼科是主要差异贡献者。
3.4 环境因子对群落的影响
DISTLM分析显示,水温、盐度与深度对群落结构有显著影响(p<0.05),三者共解释21.7%的群落变异,其中水温单独解释13%。dbRDA排序图显示第一轴与温度呈正相关,反映了从西北到加的斯湾东部的纬度梯度。
讨论与结论
研究证实,春季该区域鱼类浮游生物群落以小中上层经济种为主,且呈现明显的纬度梯度,这与温度变化密切相关。加的斯湾东部因生产力较高、环流滞留作用强,成为幼体高密度聚集区,可能是关键补充区。尽管单一年份数据限制了长期推断,但结果为该生物地理过渡带的生态监测提供了基准。研究人员指出,未来应结合多年数据与分子工具,进一步提升对幼体扩散、存活及补充机制的理解,以应对气候变化带来的潜在影响。
结论翻译
亚特兰蒂斯—伊比利亚大陆架春季鱼类浮游生物群落以沙丁鱼和鳀鱼等小中上层物种为主,这一特征与其他上升流系统一致。群落结构存在显著的纬度梯度,并与沿海环境梯度尤其是温度相对应。在所有研究区域中,加的斯湾东部幼体丰度最高,表明尽管缺乏典型上升流,该区域仍因局部环流和高生产力成为有利繁殖场所。经济种的 dominance 与高密度区的识别,凸显了这些区域作为关键补充区的重要性,对渔业管理与保护具有直接意义。本研究为伊比利亚大西洋沿岸鱼类浮游生物丰度提供了基线数据,并强调在气候变化背景下加强对生物地理过渡带监测的必要性。

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