海滩的城市化

对大多数人来说，海滩就是海滩。你可能把几乎所有城市的形象在南加州海滩——平,主要对蓝绿色毫无特色的砂水和蓝天——交换与几乎任何一个城市在南加州海滩,很可能只有一个训练有素的眼睛会注意到差别。然而，其中一些差异就在表面之下，实际上在生态学上非常重要。

在南加州的许多海滩上，只要挖几英寸深的沙子，你就会发现那里充满了生命，比如沙蟹、蛤蚌和海滩跳蛛。但是从圣巴巴拉到圣地亚哥的三分之一的沙滩上，只有一小部分高度专业化的海滩动物存活下来，而且数量还在减少。

加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbara)海洋科学研究所(MSI)的研究人员表示，生物多样性的缺乏，是为了保持南加州城市海滩在instagram上随时可用、适合游客的标志性外观，而无意中造成的后果。沿海城市的沙丘被夷为平地，原生植被遭到破坏，沉重的设备在沙地上随处可见，以至于我们许多人所说的“自然美”实际上就像一个沙地停车场一样自然。

科学家们在《生态指标》杂志上发表的一篇论文中写道，所有这些都对更大的海滩生态系统产生了巨大的影响。此外，它可能已经在侵蚀、海平面上升以及周围海洋和沿海生态系统的健康方面产生了负面影响。

”在研究大陆海滩在洛杉矶和圣地亚哥的一大啊哈时刻发生在我去海峡群岛研究沙滩,从来没有汽车驾驶,从未被修饰,填充或推土机、“沿海海洋生态学家和研究的共同作者珍妮杜根说。在那些海滩,她指出,海岸植被冬季休苟,砂收集在所有大小和形状的沙丘,和海带洗在岸和积累成堆,为惊人的多样性和丰富的无脊椎动物提供食物,而反过来,为水鸟和鱼类食物。

Dugan和她的同事说，这种协调良好的生态系统已经破坏了南加州的城市海滩。重型机械经常被用来从沙子中耙出垃圾和碎片，而来自其他地方的大量沙子被带进来补充被风暴和波浪冲走的沙子。有些海滩每天都要梳洗两次。这些广泛的活动对许多海滩的干扰频率比任何已知的农业或土地管理做法都要高。

该研究的主要作者、MSI的博士后研究员尼古拉斯·斯库勒(Nicholas Schooler)说:“我们观察到，城市海滩上广泛存在的这些行为，在海滩生态系统的所有潮间带的生物多样性、结构和功能方面，都产生了强烈的负面反应。”他在担任海洋基金实习生时进行了这项研究。

研究人员对其中一些结果并不感到惊讶。在之前的研究中，该团队发现，海滩修饰的干扰对南加州海滩上潮间带生物多样性造成了强烈的负面影响，在一项研究中，这些影响持续了30多年。目前的研究由Sea Grant和美国国家科学基金会(National Science Foundation)资助，更广泛、更深入地研究了受这些管理实践影响的海滩生态系统的多样性，揭示了整个潮间带以及该地区的影响程度。

“我们从这些管理实践探索如何干扰生态群落在不同的空间尺度上的影响,”斯古乐说,“包括沿海的细胞,这基本上是隔间的海岸含砂源,通常是河流,沿着岸运输沙子通过波浪和洋流,沉砂退出系统,如海底峡谷。”

结果发人深省。科学家们比较了卡彭蒂亚、马里布、圣莫尼卡、雷东多海滩、亨廷顿海滩和卡尔斯巴德等城市海滩，以及邻近的沿海细胞内受干扰最小的“参考”海滩，发现多达一半的自然居民在城市海滩上失踪。在所有的沿海细胞中，剩下的往往是相同的少数物种。

斯库勒解释说:“海岸细胞内的海滩通常可以支持非常相似的潮间带群落，但这些群落在细胞之间有明显的差异。”然而，他补充说，由于城市海滩上的疏浚和填塞对沙子造成的干扰，这些海滩的潮间带群落在南加州沿海细胞中分布均匀。

杜根说，造成这些影响的一个原因是，除了栖息地遭到破坏和用于清理的重型机械的干扰外，海滩经常被营养不良或填满了“错误的”沙子。

“许多海滩物种对沙粒大小非常敏感，”她解释说。例如，海滩蛤需要细沙才能生长茂盛。但自卸车运来填满城市海滩的沙子来自数英里外的港口疏浚或采石场，比寿命较长、生长缓慢的海滩蛤蚌所能承受的沙质更粗糙。由于填满海滩而增加的沙粒大小可以使各种各样的海滩动物无法生活在城市海滩上。

本研究中记录的潮间带物种多样性的严重下降令人担忧，这不仅是因为独特的潮间带物种的消失。科学家说，这也使得城市海滩生态系统更容易崩溃。在食物网中占据重要位置的物种越少，就意味着如果一个物种消失，整个系统就更有可能失去平衡。沙子中无脊椎动物的多样性和丰富性的减少也可能意味着依赖海滩的鱼类和滨鸟的食物减少。

虽然沙滩生态系统通常被认为是高度弹性的，因为它们的条件下不断移动的沙子和水，研究结果表明，这些生态系统是多么敏感的人类干扰。这种现象在与海带相关的物种中表现得尤为明显，这些小型无脊椎动物生活在上潮间带，以搁浅的海带为食物和庇护所。这个群体通常代表了南加州海滩40%的生物多样性。

斯库勒解释说:“在我们的城市研究海滩中，与破坏有关的物种在我们的调查中完全无法检测到，这意味着多样性和生态系统功能的重大损失。”与破坏有关的物种的极端脆弱性是他们继续研究沙滩生态系统的一个主题。

美国国家科学基金会(National Science Foundation)海洋科学部门的项目主管大卫加里森(David Garrison)说:“这项研究将迫使我们做出关键的选择，我们究竟是看重整洁的海滩还是健康的自然生态系统。”“我们珍视的滨鸟和其他海洋生物严重依赖繁荣的生态系统提供的资源。”

“我们开始研究生态学是为了生态学的目的，问一些关于沙滩生态系统多样性和功能的基本问题，”MSI的研究合著者David Hubbard这样评价这项研究。“我们在南加州工作得越多，就越意识到许多海滩生态系统发生了多么大的变化。”

然而，有了这些新信息，他们希望扭转这种局面。研究人员说，城市海滩的管理者，比如海滩生态联盟的管理者，已经接受了这一建议。还需要更多的教育,他们指出,但如果管理者更好地理解,例如,本机沙丘植物可以防止海岸侵蚀和缓冲海平面上升,或者人口健康的海滨无脊椎动物可以照顾海带的海草没有重型梳理设备的帮助,一些独特的物种丰富度和生态系统适应能力可以恢复到沙滩。

这项研究得到了加利福尼亚海洋基金、南加州大学海洋基金、海洋保护委员会、国家科学基金会长期生态研究项目、加利福尼亚海岸委员会、海洋能源管理局和加州大学圣迭戈分校海岸基金的支持。