巨人杀手

巨大的海带森林——在太平洋和南半球较冷海岸的中至深水区发现的飘渺摇曳的海藻柱——为各种各样的海带物种提供了栖息地，这些物种在海带的顶部或岩石底部生活。

加州大学圣巴巴拉分校海洋科学研究所(MSI)的研究生物学家鲍勃·米勒说:“巨型海带的复杂物理结构遍布整个水柱，其生产力非常高，这是独一无二的。”“在海带森林中，没有任何其他物种可以取代巨型海带在物理上改变环境、为无数其他物种提供栖息地和食物的能力。因此，他说，巨型海带被称为“基础物种”——一种在构建群落中扮演重要角色的有机体。

而巨大的海带通常能够承受强烈的电流,强大的暴风雨后的恢复和快速补充自己(每天约有3%的体重),预期的冲击干扰由于气候变化可能超过该物种能承受,根据丹•里德也MSI研究生物学家。其结果可能是整个海带森林生态的剧变。

里德说:“人们对气候变化的一种预期是，许多类型的干扰——例如火灾、飓风和洪水——将更频繁地发生，或者其强度将变得更严重。”“生态学家早就认识到干扰在构建自然群落中的重要作用，然而，他们还没有解决自然群落如何应对干扰频率的增加和干扰程度的增加。”

研究人员在《生态学》杂志上发表了一篇题为《基础物种的丧失:在构建海带森林群落时，干扰频率大于严重程度》的论文。

“我们发现，干扰的频率是影响海带森林生物多样性的最重要因素，而在特定年份干扰的严重程度只起了很小的作用，”弗吉尼亚大学环境科学教授、首席研究员马克斯·卡斯托拉尼(Max Castorani)说。

在这项罕见的长期研究中，研究人员在圣巴巴拉海岸的大型实验和控制海带森林中每三个月统计和测量超过200种植物、无脊椎动物和鱼类，为期九年。他们发现年度扰动实验海带森林被削减和减少年复一年,期间发生了严重的冬季风暴巨浪,导致一倍的小植物和无脊椎动物在海底(海藻、珊瑚、海葵、海绵),但也导致减少30 – 61%的鱼类和贝类,如蛤蚌、海胆、海星、龙虾和螃蟹。

卡斯托拉尼说:“我们的发现让我们感到惊讶，因为我们曾预计，一场严重的冬季风暴就会给海带森林的生物多样性带来巨大的变化。”“相反，随着时间的推移，干扰的数量影响最大，因为频繁的干扰抑制了巨型海带的恢复，给周围的海洋生物带来了巨大的后果。“不健康的海带森林为某些生物提供的荫蔽和庇护较少，由此产生的生态系统总体上也就不那么复杂和多产。

加州海岸的海带森林已经遭受了厄尔尼诺气候模式等因素的袭击，厄尔尼诺气候模式带来了破坏性的风暴、营养不良的温暖海水以及以海草为食的紫色海胆。由于水下树叶的减少，紫色海胆的主要天敌——海胆本身也阻止了海带的再生，这就使得人们不得不努力拯救海带的栖息地——并通过扩大它们自己的食物来源和生计。

科学家们正在继续监测他们的研究图，以确定在自然扰动条件下海带森林群落的恢复轨迹和速度。米勒说:“我们还在分析实验结果，以评估干扰的频率和严重程度如何改变海带林的总体初级生产力。”

该实验是在美国国家科学基金会的圣芭芭拉海岸长期生态研究(LTER)基地进行的。国家科学基金会资助了世界各地的许多长期研究项目，旨在全面了解生态系统在几十年甚至更长时间内的变化。

“这是一个重要的发现，干扰的严重程度和频率会以不同的方式影响海藻床群落，”美国国家科学基金会的LTER项目主任大卫加里森(David Garrison)说。该项目资助了这项研究。“我们需要这种研究来预测未来海藻床群落的样子，以及它们将提供什么样的生态系统服务。”