本地牡蛎和入侵牡蛎作为热带岩石海岸生态系统工程师的作用：对生物多样性和营养结构的影响

加布里埃拉·阿尔维斯·邦芬·多·卡莫·席尔瓦（Gabriela Alves Bonfim do Carmo Silva）|马特乌斯·阿布雷乌·塔瓦雷斯·德·马托斯（Mateus Abreu Tavares de Mattos）|娜塔莉亚·吉乌蒂尼·巴拉（Nathália Giuntini Barra）|卡米拉·奥古斯托·普加（Camila Augusto Puga）|海伦娜·帕塞里·拉夫拉多（Helena Passeri Lavrado）|安德烈亚·德·奥利维拉·里贝罗·琼凯拉（Andrea de Oliveira Ribeiro Junqueira）

巴西里约热内卢联邦大学（Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ）海洋生物学系，底栖生物实验室

摘要

许多牡蛎被称为“生态系统工程师”，因为它们能够构建生物礁，为其他生物提供栖息地。在巴西海岸，本地牡蛎Crassostrea rhizophorae主要分布在红树林、岩石海岸和河口地区的硬质基底上。而在这些环境中，也发现了印度-太平洋牡蛎Saccostrea cuccullata，这引发了对其入侵潜力及其对海洋生态系统影响的担忧。本研究描述了这两种牡蛎物种在里约热内卢三个海湾（瓜纳巴拉湾、塞佩蒂巴湾和里贝拉湾）中构建的生物栖息地及其与相关生物群的相互作用。2024年夏季，我们在9个地点进行了采样，每个地点刮取了5个20厘米见方的样本，评估了栖息地的结构复杂性（通过体积衡量）、每种牡蛎的密度、相关生物群的多样性及其营养结构。共记录到36,381个个体，属于73个分类单元，其中软体动物和节肢动物占主导地位。除了里贝拉湾的两个地点外，入侵物种的数量都超过了本地牡蛎；在那些地点，死亡牡蛎和破碎的贝壳等结构成分更为常见。生物群的丰富度和多样性与栖息地的结构复杂性呈正相关，但与任何一种牡蛎物种无关。群落组成更多地受到基底类型（连续的岩石海岸与巨石海岸）和局部特征的影响，而非不同海湾之间的差异。尽管滤食性生物总体上占主导地位，但本地牡蛎的栖息地中分解者的比例更高，因为死亡的结构元素会捕获有机物质。要明确Saccostrea cuccullata是否会导致群落功能的变化，或是否具有与本地牡蛎相同的功能，还需要进行长期的监测。

章节摘录

引言

研究区域

本研究选择了位于巴西东南部里约热内卢州海岸的三个海湾（图1）。瓜纳巴拉湾（Guanabara Bay，GB）是一个天然的热带海湾，在巴西历史上一直是人类居住和资源利用的重点区域，使其成为该国最重要的沿海海湾之一（da Silva et al., 2024）。其4080平方公里的流域包括15个人口密集的市镇，长期受到人类活动和城市化的负面影响。

研究地点特征

粗糙度指数平均值最低和最高的地点分别是GB的Jurujuba和SB的Muriqui（表1）。Jurujuba、Figueira和Ribeira的海岸岩石最为陡峭，而Zumbi、Ibicuí和Itacuruçá的海岸坡度最平缓。塞佩蒂巴湾有两个牡蛎重量和体积最低的地点（Ibicuí和Itacuruçá），其基底由巨石构成；而里贝拉湾的Enseada则是牡蛎重量和体积最高的地点。

讨论

栖息地的复杂性在生物群落结构中起着关键作用，直接影响生物多样性和物种丰富度（Kovalenko et al., 2011）。可以通过多种方法来估计这种复杂性，例如分形几何、粗糙度指数和摄影测量（Luckhurst & Luckhurst, 1978; Commito and Rusignuolo, 2000; Guendulain-García et al., 2023）。在本研究中，牡蛎的重量和样本体积与栖息地复杂性之间没有明显关联。

结论

总体而言，里约热内卢海岸牡蛎栖息地的结构复杂性是决定相关大型动物群落的关键因素。这种复杂性还与牡蛎构建的生物栖息地所依赖的基底类型（巨石场或连续的岩石海岸）有关。具体来说，栖息地的复杂性越高，其支持的生物群落的丰富度和多样性也越高。

相关生物群的组成主要受局部因素的影响。

CRediT作者贡献声明

加布里埃拉·阿尔维斯·邦芬·多·卡莫·席尔瓦（Gabriela Alves Bonfim do Carmo Silva）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、项目管理、方法论设计、调查实施、数据分析、概念化。安德烈亚·德·奥利维拉·里贝罗·琼凯拉（Andrea de Oliveira Ribeiro Junqueira）：撰写——审稿与编辑、验证、监督、资源协调、项目管理、方法论设计、资金申请、数据管理、概念化。海伦娜·帕塞里·拉夫拉多（Helena Passeri Lavrado）：撰写——审稿与编辑、验证、监督。

未引用参考文献

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

国家科学技术委员会提供支持。