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印度尼西亚森美兰群岛的生态环境评估:与苏眉鱼丰度和珊瑚礁鱼类组成的关系

介绍
作为一个群岛国家,印度尼西亚拥有丰富的海洋资源,包括渔业、交通、旅游和文化遗产(Glaser等,2015;Rochwulaningsih等,2019)。然而,过度的海洋勘探往往会导致污染问题日益严重,影响海洋生物群和生物多样性(Mujiyanto 等,2023;Thushari 和 Senevirathna,2020)。近几十年来,人类活动引起的污染增加,导致海水状况和生态系统恶化(Jha et al., 2015;Wisha & Maslukah, 2017))。营养盐过度富集、重金属和其他污染物导致印度尼西亚水域水质持续下降(Adyasari等,2021)。另一方面,河流和河口水域由于污染物截留能力有限,更容易发生生态系统改造,从而增加陆地污染物的摄入量而不衰减( Sahoo等,2017 )。

生态系统在生态和经济中发挥着至关重要的作用。从生态学角度来说,生态系统是进食、捕食、增殖和栖息的场所,也是食物链和网络过程发生的地方。同时,在经济上,生态系统支持渔民占据日常消费并满足市场需求(Groot et al., 2010)。因此,如果管理和控制不当,海洋生态系统的干扰可能会成为未来的严重问题,需要进行综合定期监测来控制污染水平并维持生态系统的健康。最近在印度尼西亚南苏拉威西岛的辛贾伊水域和森美兰群岛报告了与生态系统相关的问题,破坏性捕捞、富营养化、沉积和重金属污染极大地恶化和降低了周围的水质(Lampe等人,2017年;Rani等人) ., 2018 ; Rosalina 等人, 2022 )。

森美兰群岛是南苏拉威西省的保护区之一,以其丰富的生物多样性而闻名(Rosalina 等,2022)。然而,只有少数研究报告了森美兰群岛的生态系统状况和环境条件。兰佩等人。(2017)描述了破坏性捕捞对斯佩蒙德群岛和森美兰群岛水域环境的影响。Rani 等人报告说,森美兰群岛极有可能出现富营养化和沉积问题。(2018)。据报道,海草草甸中含有大量重金属,可能污染了森美兰群岛(Rosalina 等人,2022 年)。另一方面,由于辛贾伊县的人为废物和活动增加以及半封闭的博恩湾内运输机制低下,该水域面临严重退化(Kunarso 等人,2018 年;Rosalina 等人,2022 年) 。与此同时,乌斯帕等人。(2020)据报道,该地区的珊瑚礁监测显示,活珊瑚覆盖了总生命形式的50%以上。然而,珊瑚礁鱼类生态系统和组成从未被评估和调查过,这些方面应该进行调查。

就森美兰群岛的珊瑚礁鱼类组成而言,生态系统内的苏眉鱼(Cheilinus undulatus)也可能是检测水体状况变化的生物指标。苏眉鱼是一种高级珊瑚礁捕食者,与深海栖息地和陡坡有关(de Mitcheson 等,2010)。此外,应清楚地解释其对其他珊瑚礁鱼类的影响。事实上,Sinjai 水域过去因提供苏眉鱼而闻名,而现在,这种鱼的数量受到过度捕捞和栖息地破坏的威胁(Zhao et al., 2022))。此外,该物种被列为濒危生物群,被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录二(Daly et al., 2020)。

生态系统中驼头濑鱼的数量极少,这使得有关辛贾伊海水和森美兰群岛周围这种“拿破仑鱼”的丰度、它们与其他珊瑚礁鱼类的相互作用以及它们对水质变化的反应有限的报告。因此,本研究旨在确定森美兰群岛水域的生态环境状态对拿破仑鱼丰度和珊瑚礁鱼类物种组成的影响。

材料和方法
学习地点
这项研究是在印度尼西亚南苏拉威西省辛贾县森美兰群岛进行的(图1)。研究区与辛贾伊县中部地区分开,总面积约7.55 km 2。它位于博恩海峡内,距离辛贾伊县市中心约 12 英里,东部与东南苏拉威西省接壤。森美兰群岛是辛斋县最小的县,仅占县总面积的1%。该地区气候温暖,中午气温为 29.1°C 至 32.4°C。除此之外,森美兰群岛作为海洋旅游中心而闻名,拥有众多景点和高度的生物多样性。

fas-26-12-738-g1图 1. 森美兰群岛博恩湾的研究地点和观测站。下载原图
珊瑚礁鱼类普查
实地调查主要集中在四个主要区域:Batanglampe 岛、Lapoipoi 岛、Taka Malamberi 和 Taka Pasiloange(图 1)。据当地人介绍,这些地点是森美兰群岛的重要水域,是苏眉鱼栖息和经常发现的地方。现场观察是使用浮潜目视普查进行的,具有多个横断面轨迹(Bellwood et al., 2005))。由于驼头濑鱼的性质很难找到,因此必须采用较长的横断面长度。在本例中,使用 1 公里长的横断面轨迹来监测苏眉鱼和其他礁鱼的存在,作为本研究的主要观察对象。由于每个站都观测到浅水区,浮潜方法足以有效地监测苏眉鱼及其生态系统。

基于渔业的调查方法广泛用于估计水下目视普查中鱼类的丰度和生物量(Syam 等,2019)。该技术增加了对渔业资源开发和沿海生态系统环境退化造成的生态影响的了解(Mujiyanto 等人,2023 年;Wisha 等人,2019 年))。此外,实地调查往往比测量鱼类群的特征(例如丰度、大小结构和物种组成)更加一致。特定区域的调查数据还可用于估计单位面积的密度和样本分类群的多样性。此外,以生物量单位表示的物种特定值形式的数据对于研究鱼类,特别是鱼类生长性质的变化至关重要(Wisha et al., 2019)。

珊瑚礁生态系统评估
使用点截距样线技术对珊瑚和其他生命形式进行了调查。考虑到两次深度测量(3−5 m 和 6−10 m 之间),每个位置进行两次采样。样线向最近的海岸线平行展开约 100 m,作为记录珊瑚类别和类群的监测参考。在这种情况下,一个群体被认为是一个个体(Wisha et al., 2019)。珊瑚覆盖率(百分比)使用以下公式计算:

为了更详细地评估珊瑚生态系统,还使用香农-维纳构造进行了物种多样性量化,如下所示:

另一方面,为了评估受损的珊瑚生态系统,反映基于死珊瑚和活珊瑚的环境改变率,采用了如下的死亡率指数量化:

MI值反映了珊瑚礁的状况,如果MI值接近0,则表明活珊瑚群落没有变化。另一方面,如果 MI 接近 1,则表明珊瑚死亡率较高。珊瑚覆盖类别、多样性指数、死亡率指数见表1。

水质测量与分析
使用南森瓶对每个观测站的水样进行取样,以便在实验室进行进一步分析。另一方面,使用 TOA DKK 水质检查仪进行直接水质测量。观察到的参数包括温度、盐度、pH、溶解氧 (DO) 和叶绿素-a。水质检测在深度约0~1 m的地表水中进行,每站至少重复3次。

使用分光光度计分析营养物浓度,每种营养物衍生都有特定的波长。通过应用 410 nm 波长和马钱子碱鉴定来测定硝酸盐。使用 640 nm 波长对氨进行定量。另一方面,亚硝酸盐在酸性条件下分析,pH 范围为 2−2.5,与偶氮化合物发生反应并应用 543 nm 波长(Wisha & Maslukah,2017)。使用 700-800 nm 波长和抗坏血酸水平进行磷酸盐测定,产生蓝色磷钼络合物,并使用抗坏血酸还原这些化合物,产生蓝色钼络合物。颜色强度反映了磷浓度(Tjahjo 等人,2023)。

为了分析水质状况,作为本研究生态评估的一部分,采用了沿海水质指数(CWQI)量化(Jha 等,2015)。

浮游生物和幼虫数据收集
使用斜拖技术从水面以下 10 m 至 0.5 m 处调查了浮游生物中幼虫的丰度。在本次调查中,浮游生物网的孔径为250 µm,圆孔直径为0.5 m。以低船速(3 至 4 节)拖网约两分钟。过滤后的水量约为100 m 3 每次运输,使用流量计估算。然后使用 4% 甲醛制备过滤后的样品。浮游生物和幼虫样本在实验室放大100倍的立体显微镜下进行分析。上述程序也适用于浮游植物样品,使用不同的浮游生物网(0.35μm 孔径)来收集样品。该鉴定参考自Boyd (1990)、Davis (1955)和Yamaji (1979)。

初级生产力计算
获得现场测量的叶绿素-a 数据后,作为生态评估的一部分,采用以下公式估算研究区域的初级生产力(PP):

磷磷= C×一个×Cch l − a _×深度_ 
(5)
PP = 初级生产力 ( mgC m −3 d −1 )

C = 常数 (≈1.97)

a = 同化系数 (≈3.2)

C Chl−a = 叶绿素-a 浓度 ( mg m −3 )

DH = 一天中的太阳辐射时间

统计分析
使用双向层次聚类分析(CA)对每个站的珊瑚礁普查的相似特征进行分组。采用皮尔逊相关系数来检验环境参数(包括水质、营养物质和生物因素)之间的关系。另一方面,采用主成分分析(PCA)来分析显着决定每个观测站水体状况的所有标准化参数之间的相关性。此外,采用典型对应分析(CCA)来分析生态环境参数与珊瑚礁鱼类物种之间的关系。哈默等人,2001)。

结果与讨论
森美兰群岛有大量苏眉鱼和其他珊瑚礁鱼类
根据实地普查,研究区域仅发现了四次苏眉鱼,特别是在 Batanglampe 和 Lapoipoi 站,计算密度分别约为 4 Ind/ha(表 3)。在对残余站(Malamberi 和 Pasiloange)进行调查期间,没有发现拿破仑鱼。

在1号站(Batanglampe),最主要的珊瑚礁鱼类家族是Hemulidae和Lutjanidae,比例约为20%,其次是Serranidae,占18%。残余家庭只占组成的一小部分,占主导地位不到15%。与站 1 不同,站 2 (Lapoipoi) 的珊瑚礁鱼类以鮨科 (Serranidae) 为主,占 22%,其次是 Scaridae 和 Lutjanidae,分别占 15%。剩余家庭的覆盖率低于 15%。

3号站(Malamberi)的珊瑚礁鱼类主要为Scaridae、Acanthuridae和Siganidae,比例分别约为20%、18%和16%。在调查期间,其余的珊瑚鱼科的视力都比较弱(< 15%)。在4号站(Pasiloange)观察到不同的状态,其中最主要的科是蛔虫科和棘螈科,分别占29%和19%。其他家族则表现出较小的统治地位,不到 15%(表 4)。

总体而言,每个站的珊瑚礁鱼类家族的主导地位略有不同。然而,在Caesionidae和Labridae科中也观察到了类似的模式,显示出研究区域生态系统中最微型的组成,平均不到5%。在 1 号站和 2 号站,鹪鹩科是最主要的,在那里观察到了驼峰濑鱼。另一方面,Scaridae 科在 3 号站和 4 号站占主导地位,在整个观测样带中没有发现苏眉鱼。该条件认为,苏眉鱼的存在与鮨科的优势组成有关。然而,

从生态学角度来说,波状唇鱼根据其生命阶段与不同的栖息地相关。该物种的幼虫常见于海草草甸 ( Enhalus accoroides )、硬珊瑚 ( Acropora sp. 和Porites cylindricus )、软珊瑚 ( Sarcophyton sp.)、大型藻类栖息地 ( Sargassum sp.) 以及与大型藻类相关的分支珊瑚 (赛姆等人,2019)。在幼年阶段,苏眉鱼可以在靠近海草、海藻、碎石的珊瑚礁以及与大型藻类相关的浅礁中找到。在成熟阶段,这种鱼栖息在礁石斜坡和礁壁的较深层(Daly et al., 2020;de Mitcheson et al., 2010)。

珊瑚礁鱼类组成如图3所示,其中观测站3和4观测到的珊瑚礁鱼类种类最多,总计约47和51种。另一方面,在观测站1和2,已识别的珊瑚礁鱼类数量为小于 35。基于珊瑚礁鱼类数据的双向层次聚类,Scarus sp。在研究区域中观察到最多,在 3 号和 4 号站(帕西洛安日和马兰贝里)发现较高。其他优势种是Acanthurus sp。和 卢特加努斯sp。3号站观测到的残余物种数量少于研究区未发现的物种数量,如图3中深蓝色块所示。根据观测的物种和观测站,聚类线显示珊瑚礁鱼类的数量相似。

fas-26-12-738-g3图3. 基于森美兰群岛直接普查的珊瑚礁鱼类双向层次聚类分析。下载原图
根据苏眉鱼的目击情况和珊瑚礁鱼类的物种分布,确定它们之间的关系和相互作用有些困难。就本研究中的实地数据而言,驼头濑鱼的目击事件与珊瑚礁鱼类成分含量较低的情况相符。因此,有必要进行生态检查,以确定与苏眉鱼数量相关的最重要的环境因素。

森美兰群岛的珊瑚礁状况
研究区域内生命体的比例如图4所示。总体而言,所有观测站的活珊瑚均占主导地位,覆盖率约为50%,死珊瑚比例低于30%。在 1 号站(Batanglampe),观察到 50% 的活珊瑚,主要是分枝珊瑚、结壳珊瑚、次大型鹿角珊瑚和非鹿角珊瑚,尽管死亡珊瑚的比例足够高,达到 28.6%。Batanglampe 中发现的其他生命形式分类是藻类(5.6%)、其他生物群(软珊瑚、海绵和索兰)(8.6%)和非生物因素(8.3%)。

fas-26-12-738-g4图 4. 森美兰群岛中生命形式的百分比。条形上方的灰线表示每个值的标准偏差。下载原图
2号站(Lapoipoi)的珊瑚状况较好,活珊瑚覆盖率达到55.6%,大部分为分枝鹿角珊瑚和结壳非鹿角珊瑚,死亡珊瑚覆盖率约为24.4%。该站没有观察到藻类。其他生物群(软珊瑚、海绵和索兰)和非生物因素分别为 2.7% 和 17.3%。在4号站(Pasiloange)也发现了类似的生物形态,那里的活珊瑚覆盖率超过50%,死亡珊瑚为17.8%,大部分是分支类型。其他生物和非生物因素的比例几乎相同,均低于 12%。

与其他监测站不同,3 号监测站(Malamberi)的活珊瑚比例最低,为 46.2%。还观察到了足够高的死亡珊瑚,覆盖了沿横断线观察到的总面积的约 22.7%。最常见的珊瑚类型是分枝和有壳的鹿角珊瑚和非鹿角珊瑚。这些站均未发现藻类,非珊瑚生物群也相对较少,覆盖率仅为 5.3%。然而,非生物因素是该站生命体覆盖率的第二大,占 25.8%。

根据活珊瑚比例,除3号站外,其他站均属于珊瑚状况良好的区域。这些结果也与多样性指数的值一致。另一方面,根据死亡率指数,站 1、2 和 3 被分类为良好珊瑚状态,站 4 由于观察到的死亡珊瑚最低而被分类为优秀珊瑚状况。

总体而言,所有观测站都显示出支持生态系统内生命周期的理想珊瑚状况。尽管 1 号和 2 号站的珊瑚死亡率足够高,但所有站的活珊瑚百分比平均为 50%。关于珊瑚礁鱼类的组成,由于珊瑚礁生态系统依赖苏眉鱼和其他珊瑚礁鱼类(Daly 等,2020;de Mitcheson 等,2010;Mujiyanto 等,2023;Syam 等,2023)。 , 2019),在 1 号和 2 号站观察到的高死亡珊瑚反映了这些站较低的珊瑚礁鱼类丰度,这与苏眉鱼的存在成反比。

森美兰群岛的水质数据和现状
与印尼政府2021年第21号法规制定的质量标准相比,各观测站的水质、生物成分和营养盐存在较大差异,普遍超出了海洋生物群允许的质量标准。水质数据由温度、盐度、DO 和 pH 值表示。总体而言,它们对海洋生物群的支持能力不错,符合质量标准,尽管在一些站点,例如1号站和2号站,温度和盐度高于/低于标准,偏差较小(表5)。研究区水温盐度范围分别为30°C−32°C和31‰−34‰,其中Batanglampe站观测到的最高值。研究区域相对较高的温度可能会影响周围的生态系统,例如增加水中的重金属和营养物沉积(Tjahjo等,2023;Wisha等,2018)。

研究区的DO具有典型性,且趋于高于标准(>5 mg/L),表明水体状况正常,氧气供应足以支持海洋生物。7~8 mg/L 的较高 DO 值也表明自养生物群产生的光合作用相对正常。另一方面,除了4号站(Pasiloange)确定的pH值外,其他站的pH值均在支持海洋生物群的建议范围内,范围为7-8.5。4 号站的 pH 值略低表明存在人为因素的压力,增加了水中的酸度水平(Jha 等人,2015 年); Wisha 等人,2018)。不过,尽管偏差约为0.5,但仍是可以忍受的,并且帕斯洛安格水域对于海洋生态系统来说仍然是可行的。

尽管叶绿素a、浮游动物、幼虫丰度等生物成分没有具体标准,但获得的值可以反映每个观测站的水体状况。另一方面,支持海洋生物的浮游植物丰度标准是100万个细胞/m 3,1号站和2号站的值比该标准高5~6倍。相比之下,在 3 号和 4 号站,丰度低于标准(小于 800,000 个细胞/m 3)(表 5)。该州认为,浮游植物的丰度在很大程度上决定了苏眉鱼的出现,而苏眉鱼仅在1号站和2号站被发现。这是合乎逻辑的,因为浮游植物的丰度反映了更高营养级生物群(如苏眉鱼)的能量来源和食物。关于其他生物成分的状况,浮游动物丰度与浮游植物成正比,因此在1号站和2号站观察到较高的丰度(超过50,000个细胞/m 3)。这种类似的关系与许多研究一致(Grémillet 等,2008;Purnamaningtyas 和 Mujiyanto,2021; 威沙等人,2018;优素福等人,2021)。除了幼虫丰度之外,每个站的模式并不成比例,其中在站 2 和 4 观察到较高的丰度,超过 500 Ind/L,而在站 1 和 3 发现较小的值,范围为 83− 351 Ind/L(图5)。

fas-26-12-738-g5图5 生态环境参数Pearson相关系数。下载原图
各站叶绿素a浓度与初级生产力值表现出非常相似的规律,表明水体中叶绿素a含量反映了初级生产力状况。叶绿素a浓度为0.34~2.25 mm/m 3,初级生产力为26.02~170.28。最高值出现在站 1,最低值出现在站 4。初级产量定义为从大气和含水 CO 2合成的有机化合物的量,该过程发生在自养生物群执行的光合作用机制期间,并依赖于养分可用性(Yusuf 等人,2021)。因此,各站的初级生产力与浮游植物和叶绿素a的丰度相一致。

研究区域的亚硝酸盐浓度范围为 0.19−0.22 µg/L,明显低于印度尼西亚政府制定的 2021 年第 21 号质量标准(8−10 µg/L)。最高值出现在站 2 和站 4,亚硝酸盐含量稍低出现在站 1 和站 3。亚硝酸盐浓度显着降低,表明硝化细菌在高 DO 条件下能够最佳地将亚硝酸盐转化为硝酸盐。因此,研究区氮素循环正常进行( Tjahjo et al., 2023 ; Wisha et al., 2018)。这种状态与四个观测站观察到的极高硝酸盐浓度一致,范围为 0.475−0.603 mg/L。这个硝酸盐范围远高于海洋生态系统允许的硝酸盐含量(0.06 mg/L)。最高的硝酸盐含量出现在 Lapoipoi 和 Malamberi 站,范围为 0.518−0.603 mg/L。而在 Batanglampe 和 Pasiloange 站发现的硝酸盐含量较低,范围为 0.475−0.477 mg/L。由于氮循环,硝酸盐可能富集,从而引发有毒环境(John & Flynn,2000)。

研究区域氨浓度范围为0.085−0.339 mg/L。除2号站(Lapoipoi)外,氨浓度均低于允许标准(小于0.3毫克/升)。氨浓度表明森美兰群岛的固氮和氨化过程进行得很好,这对于支持自养生物群的光合作用非常有用(Tjahjo et al., 2023)。

与氨不同,在四个观测站观察到磷酸盐的情况相反,其中最低值出现在站 2 和 3(小于 0.011 mg/L)。相比之下,其他站均超出允许浓度(超过0.015毫克/升)。1号站的磷酸盐浓度最高,达到0.049 mg/L。在水中,磷酸盐发生溶解和沉淀过程,产生可溶性无机磷酸盐和聚磷酸盐。无机磷酸盐由于其以气体形式不稳定而沉积在沉积物中,从而降低水体中的磷浓度( Wisha et al., 2018)。

森美兰群岛的氮磷比是根据溶解性无机氮和溶解性无机磷的值计算出来的(表5))。总体而言,除1号站外,其他站均显示出非常高的比率值,表明水中占主导地位的N-营养盐(P限制条件),达到143.20,特别是在2号站。在1号站,N:P比值为11.47,表明该站N和P的限制略相等,表明与其他站相比,P浓度足够高。总N和P显着影响浮游植物的生长,这与高级营养级食物来源的可用性有关。根据阿罗法等人的说法。(2021)和Klausmeier 等人。(2004),最佳 N:P 比率将根据生态条件而变化,并且 Redfield 比率 16 不是通用的生化最佳值,而是代表物种特定 N:P 比率的平均值。

根据 CWQI 评分评估,将所有观测站划分为水质良好(站 1、站 4)和水质优(站 2、站 3),CWQI 值范围为 87.99−98.26(表 6 ))。参数得分最低的是亚硝酸盐,因为其浓度大大低于标准。然而,这一低分被其他足以支持海洋生物的参数得分所覆盖,从而导致 CWQI 总分较高。这些结果表明森美兰群岛的水环境不存在严重问题。水质状况并不仅仅反映了苏眉鱼和其他珊瑚礁鱼类的丰富程度。另一方面,特定的水质参数,例如营养物和浮游植物,对于确定高营养级珊瑚礁鱼类的组成更为重要。Tjahjo 等人,2023)。因此,尽管 CWQI 的总值显示水质良好,但 CWQI 计算中考虑的具体参数可能在引发环境问题方面发挥特定作用,例如藻华、营养物富集,甚至重金属沉积(Sahoo 等)等,2017;张等,2017)。

Pearson相关分析的结果如图5所示。总体而言,根据水质数据、生物成分、营养物质以及苏眉鱼的目击情况,发现最显着的相关参数是浮游植物丰度与苏眉鱼以及叶绿素-a与初级生产力之间的相关性。系数达到约 1.00(完全相关)且显着性F< 0.05(具有统计学意义)。这一发现表明了驼头濑鱼在食物供应量较高的地区的捕食活动。在这种情况下,浮游植物丰度越高,食物链中产生的食物就越多(Grémillet等,2008)。

其他高度相关的参数是营养物与其他水质和生物参数,例如亚硝酸盐与活珊瑚、磷酸盐与温度、盐度和初级生产力、硝酸盐与溶解氧和 pH 值、氨与浮游动物和活珊瑚,以及相关系数范围为 0.7−0.94。这些状态与沿海水域的生物地球化学循环有关,其中营养物质成为循环中的主要参数并影响周围环境(Bianchi 等,2012))。另一方面,浮游植物除了与苏眉鱼有较高的相关性外,还与浮游动物、温度、活珊瑚、初级生产力等有密切的关系,相关系数值在0.52~0.72之间(图5 )。浮游动物与苏眉鱼和活珊瑚的相关性超过 50%。这种状态是可以描述的,因为浮游动物通过消耗浮游植物和其他食物来源,在水生食物网中发挥着重要作用,作为较高营养级消费者的资源和生物泵内有机物质的媒介。加贺美等人,2014)。

生态环境参数对珊瑚礁鱼类组成的影响
利用PCA评估苏眉鱼与生态环境参数的关系,如图6所示。成分 1、2 和 3 的总方差为 99.99%。主成分 1 (PC1) 占总方差的 42.78%,以温度、苏眉鱼和浮游植物为特征,载荷值范围为 0.8−1.5 (图6A)。这一结果与 Pearson 相关分析结果一致,这三个参数显着相关,具有足够高的相关系数 (0.71−0.99)。除了养分有效性的影响外,水温还可以影响水中浮游植物的丰度和分布( Qu et al., 2018 ; Tjahjo et al., 2023 ),同时,浮游植物的生长量也可以决定水中浮游植物的丰度和分布( Qu et al., 2018 ; Tjahjo et al., 2023 )较高营养级生物群的分布(Grémillet 等,2008),例如大量的苏眉鱼。

fas-26-12-738-g6图6 森美兰群岛生态环境参数主成分分析。PC1 vs. PC2 (A);PC1 与 PC3 (B)。PC,主要部件。下载原图
其他可能的相关性在叶绿素-a、初级生产力、盐度和磷酸盐浓度中观察到,尽管相关性可能稍微显着(在 PC2 中呈负相关),载荷值范围为 1.2−1.5。这些参数也是 Batanglampe 站的特征。这种状态是可以解释的,因为磷酸盐和盐度以及其他环境参数可能是自养生物群(浮游植物)的阈值,反映在叶绿素-a 和初级生产力上(Tjahjo 等人,2023 年;Wisha 等人,2018 年))。另一方面,PC1 的负值显示相关性较低的参数(硝酸盐、DO 和 pH),这意味着这些参数与其他评估参数呈负相关,尽管表征了 Malamberi 站。

主成分 2 (PC2) 解释了大约 35.12% 的方差。PC2的正值表明亚硝酸盐、氨、浮游动物、活珊瑚和幼虫显着相关,载荷值范围为0.8~1.6。这些参数描述了 2 号站和 4 号站(Lapoipoi 和 Pasiloange)的特征。除主成分3(PC3)外,pH和DO的正载荷(范围为0.3−1.3)表明这些参数的影响可以表征研究区域的水质状况(图6B))。PC1 与 PC3 的双图还显示,Malamberi 站的特征是硝酸盐、DO 和活珊瑚。

为了估计生态环境参数在表征珊瑚礁鱼类组成中的作用,进行了 CCA(图 7))。CCA1和CCA2轴分别占变异的83.97%和11.84%。亚硝酸盐、氨和幼虫丰度与蛔虫科显着相关,特别是在 CCA1 的 Pasiloange 站。此外,Siganidae 和 Caesiodae 科的分布和丰度稍微受硝酸盐和 DO 的影响,并且主要决定了 3 号站(Malamberi)的组成,尽管 CCA2 上这些参数的频率为负。根据 CCA2 轴显示的频率,活珊瑚、亚硝酸盐、幼虫丰度、氨、温度、浮游动物、盐度、苏眉鱼、浮游植物、和磷酸盐与 Serranidae、Lethrinidae、Lutjanidae 和 Scaridae 科呈正相关,特别是在站 1 和 2 处。这些结果与鱼类成分数据一致,即拿破仑鱼的存在与 Serranidae 的高丰度相一致,使得它们之间可能存在独特的相互作用。其他科(Haemulidae、Labridae、Siganidae、Acanthuridae 和 Caesiodae)与 pH、硝酸盐和 DO 呈负相关,尤其是在 3 站。拿破仑鱼的存在与鮨科鱼的大量存在同时发生,使得它们之间独特的相互作用成为可能。其他科(Haemulidae、Labridae、Siganidae、Acanthuridae 和 Caesiodae)与 pH、硝酸盐和 DO 呈负相关,尤其是在 3 站。拿破仑鱼的存在与鮨科鱼的大量存在同时发生,使得它们之间独特的相互作用成为可能。其他科(Haemulidae、Labridae、Siganidae、Acanthuridae 和 Caesiodae)与 pH、硝酸盐和 DO 呈负相关,尤其是在 3 站。

fas-26-12-738-g7图7. 森美兰群岛珊瑚礁鱼类与生态环境参数之间的典型对应分析(CCA)。下载原图
总体而言,生态环境参数对各观测站珊瑚礁鱼类组成特征的影响差异很大。最有影响力的参数是活珊瑚、亚硝酸盐、氨、幼虫丰度和温度,频率范围为 0.8−2.0。作为珊瑚礁鱼类的栖息地,珊瑚覆盖的百分比在表征鱼类组成方面起着重要作用(Wisha et al., 2019)。营养物质的可用性还对与摄食源有关的鱼类分布有特定的控制(Zhang et al., 2017))。因此,浮游植物和浮游动物在 CCA 结果中给出了正频率。此外,pH 值不仅仅控制研究区域的鱼类成分。

结论
鮨科和鮈科是研究区域中最主要的科,苏眉鱼的存在与鮈科的主要组成一致。所有观测站的珊瑚礁条件都非常适合支持生态系统内的生命周期。苏眉鱼的丰富度与研究区域较高的珊瑚死亡率和较低的珊瑚礁鱼类组成相一致。各个观测站的水质、生物成分和营养物质差异较大,普遍超出了海洋生物群的允许质量标准。根据CWQI评分评估,所有观测站水质均属于良好和优良。根据统计检查,研究发现,最相关的参数是浮游植物丰度、苏眉鱼和温度。尽管珊瑚礁鱼类对水质参数的适应差异很大,但影响最大的参数是活珊瑚、亚硝酸盐、氨、幼虫丰度和温度。

发布日期:2024-01-16