俄勒冈州立大学的研究表明，在基岩海底高度轮廓化的地区，海带林的恢复工作可能最有效。今天发表在《国家科学院院刊》上的研究结果很重要，因为海带是一种在世界范围内具有巨大生态和经济重要性的大型藻类，正受到环境变化和海胆过度放牧的围困。

这项由刚毕业的 Zachary Randell 在俄勒冈州立大学攻读博士学位时领导的研究表明，海底崎岖不平（科学称为底物复杂性或表面粗糙度）地区的海带森林趋于稳定。

 

海带林中有海胆生长在基质复杂度高的地区，但这些海胆并没有对海带林造成广泛破坏。Randell 说，一种假设是，基质的复杂性保留了“漂流藻类”——海带和其他藻类的分离片——海胆更喜欢吃这些海藻而不是活的海带。

 

“由于环境变化的不同组合以及控制海星、鳕鱼和海獭等捕食者的数量减少，全球海带森林正在减少，”兰德尔说。“越来越多的海带森林正在转变为所谓的‘海胆贫瘠之地’，这是一种生态系统的替代安排，物种数量大大减少，包括具有娱乐、商业和保护意义的物种。”

 

海带是占据世界海洋生态区近 50% 的基础物种。它们尤其在冷水中茁壮成长，在那里它们形成大型水生森林，为许多物种提供必要的栖息地、食物和避难所。他们对某些生长条件的敏感性意味着气候变化和变暖的海洋对他们来说尤其成问题。

 

海带经常被收获用于生产从牙膏和洗发水到布丁和蛋糕的产品，它们还有助于支持营养循环、海岸线保护和石鱼等商业渔业。经济学家将海带的价值估计在每年数十亿美元的范围内。

 

俄勒冈州立大学的 Zachary Randell 测量圣尼古拉斯岛附近的海底粗糙度。学分：俄勒冈州立大学理学院。

为了寻找海底结构与海带森林健康之间的联系，Randell 及其在俄勒冈州和地质调查局西部生态研究中心的合作者研究了圣尼古拉斯岛周围数十年的潮下带监测数据。该岛是南加州海岸海峡群岛最远的近海，数据来自科学 SCUBA 潜水员近 40 年的半年度调查。

 

 

 

Randell 说，该研究小组还包括俄勒冈州立大学的 Mark Novak 和 USGS 的 Michael Kenner、Joseph Tomoleoni 和 Julie Yee，他们是第一个证明基质复杂性与海带森林动态之间存在联系的研究小组。

 

科学家们发现，相对平坦的海底位置显示出海带林和海胆贫瘠之地之间以及从海胆贫瘠之地到海带林的突然过渡。

 

“但是在海底有很多物理结构的地点显示出弹性——森林状态能够持续存在，即使与平坦的地点相比受到同样的干扰，”兰德尔说。“鉴于最近的海藻数量减少，以及推动恢复工作，如移栽或去除海胆，海底连接需要进一步研究。了解临界点背后的因素和许多类型的生态系统所受的状态之间的转换，是有效管理的关键。”

 

研究表明，恢复工作可以针对具有丰富基质复杂性的区域，以创造“弹性热点”，兰德尔说。他补充说，在自然不存在复杂性的地方，可以制造——例如，通过人工鱼礁。

 

“这些人工鱼礁也可能成为海胆捕食者恢复工作的重点，例如圈养和释放海星，”他说。“珊瑚礁可以被建造为海胆捕食者以及海胆和海胆所吃的漂流藻类的最佳环境。”

 

兰德尔指出，研究结果的另一个有趣组成部分是，健康海带林中的海胆密度通常与贫瘠的海胆相似。因此，作为海带森林的破坏者，经常受到坏名声的动物实际上可能只是一个更大的难题中的一部分，他说。

 

“扑杀海胆的普遍做法只会在短期内降低放牧率，并且本身不会带来海带森林的稳定性，”兰德尔说。“当努力集中在高复杂性基质上并与海带外植等其他策略相结合时，去除海胆可能最有效地启动海带恢复。”