這種小小植物拯救了瓦登海海岸！

海岸連接遼闊的陸地與廣闊的海洋，并承載著豐富的生態(tài)系統(tǒng)。海岸生態(tài)保護看起來是復雜的大工程。然而，2024年1月發(fā)表在《海洋科學前沿》期刊的一篇文章，卻揭示出一種小小海草的神奇功效—人工恢復后的大葉藻（Zostera marina）產(chǎn)生了與天然海草類似的作用，促進了當?shù)睾０兜讞珓游飩兊亩鄻有栽黾印?/p>

該研究團隊以瓦登海的潮間帶作為研究區(qū)域，從2018年開始實施潮間帶的生態(tài)恢復計劃，在該區(qū)域種植了大葉藻（Zostera marina）以補充逐漸消失的天然海草草甸。海草草甸是生產(chǎn)力最高的生態(tài)系統(tǒng)之一，還為海岸物種提供基本的生態(tài)系統(tǒng)服務，是各種動物的重要棲息地。在海岸生態(tài)保護中，海草草甸是至關重要的一部分。

該研究指出，在瓦登海，海草在20世紀經(jīng)歷了大幅下降。海草草甸的喪失影響了海洋生態(tài)系統(tǒng)的功能和生物多樣性。因此，該研究的重點在于探索以人工的方式重建海草草甸，恢復當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。

研究發(fā)現(xiàn)

在這項研究中，該團隊通過數(shù)年時間，使用人工種植方法成功恢復了消失的海草草甸。然而，人工種植的海草能具備與天然海草相同的物種保護功能嗎？為了確定人工恢復的效果，該研究對人工恢復區(qū)域的底棲動物進行采樣并對比分析。

圖：瓦登海西部 Vlie 盆地潮間帶重建后的海草草甸。來源：Omroep Fryslan/Coastal Wiki. org

該研究發(fā)現(xiàn)，在恢復后的大葉藻（Z. marina）草甸對底棲生物多樣性的影響幾乎與瓦登海中天然存在的海草草甸相同。而與附近的裸露區(qū)域相比，恢復后的海草草甸的底棲生物豐富度高出32%。

但是，人工恢復后的海草草甸呈現(xiàn)出了更高的底棲動物量。與天然海草相比，底棲動物群落的生物量在恢復后的海草草甸中幾乎高出3倍。

恢復后的海草草甸中生物量較高，主要是三種底棲物種的增長，即泥蝸牛（Peringia ulvae）、普通鳥蛤（Cerastoderma edule）和沙蠶（Hediste diversicolor）。

該研究還發(fā)現(xiàn)了非常有趣的一點，即人工恢復后的海草草甸對底棲動物群落的影響與天然海草草甸相似。格蕾芬斯等人總結(jié)出，人工海草草甸可以快速促進底棲動物群落恢復到天然海草草甸的狀態(tài)下。

在完整分析整個項目之后，格蕾芬斯等人指出，目前在荷蘭瓦登海的潮間帶海草恢復項目不僅重建了草甸，而且“通過增強分類學和功能多樣性促進了生態(tài)系統(tǒng)完整性的再生”。

除此之外，他們還提出了一個有趣的設想，即潮間帶海草也可以通過增加食物供應來間接地使更高的營養(yǎng)水平受益（比如鳥類和魚類）。因此，潮間帶海草的恢復如何影響魚類和鳥類等高營養(yǎng)水平，也是值得進一步研究的。

討論與貢獻

該項目由來自荷蘭和美國學術機構(gòu)的多位學者進行合作研究，由格羅寧根進化生命科學研究所的馬克斯·格雷芬斯（Max L. E. Gr?fnings）主導。荷蘭皇家海洋研究所為底棲動物的識別提供了幫助。該項目得到了來自瓦登基金和歐盟地平線計劃的資助。

該項目傳達了一個重要的信息，即人工恢復措施也能成功促進當?shù)匚锓N多樣性的恢復，促進生態(tài)系統(tǒng)的修復。

在該研究的最后，格蕾芬斯等人提出了對該項目的展望：“像這樣的有形可交付成果可用于有效地吸引利益相關者，并傳達潮間帶海草的價值。恢復這些有價值的棲息地是可能的。” 這為瓦登海未來的潮間帶生態(tài)修復提供了可持續(xù)發(fā)展的思路。

此外，他們還對其他品種的海草修復表現(xiàn)出了信心：“矮鰻草（Z. noltii）應該更好地納入瓦登海未來的恢復工作，因為我們的結(jié)果表明，較小的海草增加了與大葉藻（Z. marina）相似的底棲多樣性?！?在未來的恢復計劃中，矮鰻草（Z. noltii） 也可以在保護和恢復實踐中發(fā)揮明顯的作用。

【潮間帶】：潮間帶（intertidal zone）是海洋在漲潮和退潮之間露出海岸的部分。潮間帶存在于海洋與陸地交匯的任何地方，不論是陡峭的巖石壁，還是傾斜的沙灘和泥灘。潮間帶被劃分為不同的分區(qū)。每個分區(qū)都有不同的特征和生態(tài)差異：

飛沫帶（Spray zone）：被海浪和大浪沖刷，僅在巨大的潮汐或嚴重的風暴期間被淹沒。

潮上帶（High intertidal zone）：在每日漲潮高峰期發(fā)生洪水，但在大部分時間保持干燥。它棲息著可以承受洶涌海浪的海洋生物，如藤壺、海螺、貽貝、帽貝、濱蟹和寄居蟹。

潮中帶（Middle intertidal zone）：這部分的潮汐每天漲落兩次。該區(qū)域棲息著更多種類的植物和動物，包括海星和?？?。

潮下帶（Low intertidal zone）：該部分幾乎總是被水淹沒。由于水提供的保護，這里棲息著更豐富的物種。

潮間帶為人類和各種動物提供食物。退潮時，蒼鷺、鷹、海鷗等鳥類以及熊、浣熊、狼等大型哺乳動物可以在岸上獲得暴露在外的海洋生物作為食物。此外，幾千年來，人類也遷移到海洋沿岸，在退潮時生活和覓食。

【底棲動物】：底棲動物（Zoobenthos）是生活在沉積物和水生植物周圍的動物群落。底棲動物的生存范圍廣闊，從潮汐池到大陸架，然后向下到深海深處，都有它們的身影。

底棲動物的種類豐富，大型底棲動物通常肉眼可見，尺寸大于1毫米。包括多毛類蠕蟲、雙殼類、棘皮動物、?？?、珊瑚、海綿、海鞘，以及較大的甲殼類動物，如螃蟹、龍蝦。

較小的底棲動物通常小于1 毫米但大于0.1 毫米。一些例子是線蟲、有孔蟲、緩步動物、腹甲蟲和較小的甲殼類動物，如橈足類。微型底棲動物通常小于0.1毫米。一些例子是細菌、硅藻、纖毛蟲、變形蟲、鞭毛蟲。

底棲動物對水生生態(tài)系統(tǒng)至關重要。比目魚、鯰魚和黑線鱈等魚類主要以底棲動物為食。大多數(shù)底棲動物過濾水，從而對水體產(chǎn)生清理的作用。還有一些底棲動物通過以水底部的死亡生物為食來清理水體。由底棲動物引發(fā)的底層沉積物的運動導致水中含氧量上升，從而提高了生態(tài)系統(tǒng)的整體生產(chǎn)力

【思考題】學而時習之
Q1:人工恢復的大葉藻對于瓦登海潮間帶起到了何種保護作用？這種保護作用需要如何維持下去？

Q2：瓦登海的案例帶給我們何種生態(tài)保護的啟發(fā)？有哪些值得學習的地方與值得改進的地方？

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編譯 | 孟藝瑄

審核 | Sara

排版 | Sara

【本文參考資料】

Gr?fnings 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

What is the intertidal zone? (noaa.gov)

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

What are Benthic Animals? - WorldAtlas

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