Saccharina latissima(林奈)c·e·莱恩,c·梅Druehl, g·w·桑德斯是一个大型的顺序(1 - 3米)褐色海藻海带目(海带)。物种是很常见的,通常占主导地位的潮滩植被保护岩石在挪威海岸。2002年,一个戏剧性的下降 美国latissima观察挪威南部海岸(Moy和克里斯蒂,提交)。区域(在1990年代中期和之前)由密集的海带现在几乎完全由年度丝状藻类。挪威的气候和污染机构公布的一份报告(2009年Klif)揭示了植被变化作为一个地理上普遍的现象在整个挪威南部海岸,从瑞典东部边境(并包括)Møre og Romsdal在西部地区。当岛屿和海湾都包含这段大约34 500公里的海岸线。

根据Moy和克里斯蒂(提交)室内峡湾波都比波影响暴露海岸线。分散 美国latissima人观察到的几个站在贫穷的条件,但主要是在浅水区(0 - 2米深度)(Moy和克里斯蒂,提交)。推动这种转变的机制,目前的机制防止recolonisation海带尚未确定。增加水温斯卡格拉克海峡在过去几十年里和几个特别温暖的夏天(1997年和2002年)前观察森林砍伐的指向升高温度作为一个可能的罪魁祸首(Moy和克里斯蒂,提交)。

大规模的从多年生大型植物转移到短暂的短暂的藻类是一个全球性的问题( 1- - - - - - 4]。事件可能涉及增加温度,增加富营养化,减少光可用性、沉积增加,以及放牧压力的变化。大多数的这些事件可能是相关的和协同作用造成的几个代理,其中许多是anthropogenically诱导( 5]。

除了作为一种普遍的现象,从常年的转变(如海带)年度基础物种似乎是持久的。长期生态系统影响的海带损失高营养水平差。然而,海藻森林生态系统中的关键功能服务作为栖息地的建筑商和提供重要的喂养和托儿所理由许多无脊椎动物,软体动物和鱼类 6, 7]。因此,大量的生态影响跨多个营养水平预计(见例如,[ 8])。

海带生命周期包括多个阶段从微观gamet-producing配子体,宏观,产孢孢子体( 9]。海藻死亡的司机和预防recolonisation可能作用于这些生活的阶段。能够生成假设解决森林砍伐和缺乏recolonisation,我们需要知识的可行性和季节性流行的环境条件下不同的生活阶段。摘要我们关注孢子体阶段。季节性的 美国latissima研究了在其他领域( 10, 11),包括挪威西海岸( 12]。然而,海藻一般的季节性变化而变化( 9),甚至在局部尺度( 13]。本研究的目的,首先是确定成人海带移植到被砍伐的区域在斯卡格拉克海峡(挪威南部东海岸)能够生存。其次,它是描述时的时间和叶伸长,减数胞子形成和释放,污垢和孢子体的寿命。我们将讨论成熟的观察模式和生存与环境温度变化和污染。本研究将提供合理的解释缺乏复苏 美国latissima床在挪威南部。

目前项目进行从2005年到2009年和2007年12月,加剧扩大监控从一个站点在一个领域(Arendal)四个站点位于两个区域(Arendal和Grimstad)。所有监控海带人移植与健康领域 美国latissima森林,只有适度公开网站上找到。移植是一种广泛使用的方法在研究海藻生物(见例如,[ 14- - - - - - 19])。总共16海带个人从2005年到2007年,每年监测和31海带个人从2007年到2009年每年监测。

目前的研究表明,海带易位到被砍伐的区域能够成长和成熟,和海带高死亡率在夏天恰逢重epiphyttic污染以及高水温。

最普遍的言论在媒体的原因 Saccharina latissima海带森林斯卡格拉克海峡斗争中有重视全球变暖的影响,夏季气温高。这强调的是自然的穆勒这样的考虑研究et al。 21]。观察到的森林砍伐可能的后果尤其在1997年和2002年夏季温暖。实际上,海洋温度升高对增长的负面影响和长寿的海带是预期(见例如,[ 24])。博尔顿和lun ( 25发现的最适生长温度 美国latissima孢子体跨度从10到15°C。增长是减少50 - 70%在20°C,和标本完全解体后在23°C(7天 25]。杰拉德和杜波依斯 16)两个种群的调查 美国latissima,发现反应温度的显著区别。标本来自一个地区环境夏季气温超过20°C 1。5月(纽约)似乎更比标本温度宽容面积很少经历温度高于17°C(缅因州)。而> 50%的纽约植物存活三周的温度高于20°C在现场实验中,缅因州植物遭受了100%的死亡率。两组的死亡率高达100% 3天后在24°C在实验室的实验 26]。 原位的研究 美国latissima在其南部分布在长岛海峡,纽约,显示减少叶生长温度超过16°C和停止增长超过20°C时 27]。我们伸长的研究结果被砍伐的斯卡格拉克海峡地区与增长的模式中描述的赞同前面提到的研究。延伸率高的冷期(3月至5月),并降低6月/ 7月,温度上升(数据 5和 6)。解释目的的并存模式表明,数据是可靠的。我们的主要目标是建立海藻植物是否能够在被砍伐的区域生长和成熟。在这方面,我们不考虑缺乏积极的控制的一个严重的问题我们的结论的有效性。

在当前的项目只有2006年7月和8月特别多天的高温(23天的温度高于20°C)。虽然海藻死亡率高后温暖的2006年夏天,高死亡率也记录在2008年,当温度超过一年20°C只有四天(表 1)。此外,高死亡率发生在2008年比2006年早些时候,尽管同期气温最高纪录(图 3)。的消失 美国latissima是迄今为止最广泛的在波受保护的地区,那里的夏天水温相对较高(Moy和克里斯蒂,提交)。然而,表面附近的水温通常是最高的,情况更严重(Moy和克里斯蒂,提交)。这个事实与我们的研究结果表明,甚至 如果两个夏季温暖在1990年代末和2000年代初的原因是过度砍伐在斯卡格拉克海峡,它不太可能是目前海带森林复苏的防喷器。

大多数生物经验增加呼吸周围的温度上升(见[ 28]对海带的例子)。因此可以假设,在光线暗的条件下更深的水域,海带可能无法光合足够支持其呼吸在升高的温度下。这可以解释为什么海藻种群在浅水区,光照条件好,看起来更健康。然而,戴维森et al。 29日发现呼吸率的变化 美国latissima增长15°C无关紧要的范围从10°C到25°C。每日水温高达25°C没有被记录在Arendal在1960年,这个日期。此外,呼吸率非常类似的测量 美国latissima种植和以冷水(5°C) ( 29日]。因此,水温的变化范围在斯卡格拉克海峡必须对海带呼吸几乎没有影响。辐照度要求赔偿(5 - 25 μ摩尔光子米<年代up>−2年代<年代up>−1测量5点25°C,分别地。两组)也类似。光饱和光合作用对海带生长在15°C发生大约50 μ摩尔光子米<年代up>−2年代<年代up>−1当以25°C ( 29日]。显然,小灯所必需的海带坚持积极的碳预算。考虑所有年,目前的研究记录通常夏季/秋季的高死亡率和低死亡率在春天在3米深度。因为环境温度似乎没有什么效果,在夏天光照条件会糟糕得多/秋天比春天来解释季节性海带相继通过光合作用不足。光在春天可以低于2009年夏季/秋季(图 4),所以我们发现这种情况不太可能。此外,补偿和所需的光饱和光合作用的(据戴维森et al。 29日])大约将1320和2630 lx,分别。虽然转换原油,强度远高于两水平长时间在夏天或秋天比春天(图 4)。

如果不是未能弥补呼吸,似乎可以解释什么相关性砍伐森林和海洋温度高吗?海洋温度的增加似乎影响的增长 美国latissima消极的。增长缓慢或延伸率并不一定表明糟糕的状况。然而,减少生产的新菌体离开海带更容易epiphytism甚至细菌攻击和病毒感染。事实上,伴随着夏季气温升高的是海带上附生植物的负载的增加。高死亡率的海带重epiphytism报道后从美国东北海岸 2, 10, 30.]。附生植物积累导致脆性增加,落叶,尤其是在高能事件增加机械扰动下像风暴 31日]。连续暴露于温和的波活动,然而,可能造成在真菌控制洗掉新移民( 32, 33]。这种机制可以解释为什么海藻中接近表面和相对暴露地区的条件比更深入、更波庇护的人口。

观察突出的附生植物覆盖的海带是非常普遍的在斯卡格拉克海峡(Moy和克里斯蒂,提交)。在目前的研究中,重污染的附生植物被8月观察到所有网站 。Grimstad附生植物密度的增加,覆盖80到100%的叶在2008年9月。附生植物密度可能是著名的在其它年份Arendal(尽管实际覆盖没有估计)。受到光限制和增加阻力扰动引起的附生植物,生存的几率似乎大大降低。我们不知道如果易位海带可能影响附生植物的密度增长。然而,过程控制在另一项研究表明,变位和移植的海带没有直接影响的封面epifauna [ 19]。因此,我们考虑的封面附生植物可能栖息地的影响而不是方法应用。

目前的研究表明,移植个人摆脱附生植物成为肥沃的生产和发布的可行的孢子在被砍伐的地区五个月。很明显,孢子在该地区能够解决清洁衬底(孢子收集设备)和发展成小新兵。,我们仍然不知道孢子能够解决和生长在海底。越来越多的沉积物和密集的封面丝状藻类可能阻碍结算和发芽( 34]。无论如何,如果招聘 是形成,污染可能会使他们不太可能存活到成熟(> 1年)。此外,如果苔藓虫覆盖导致生殖输出减少,摩尔庄园和查普曼(据 35)繁殖成功率的可能性似乎很小很小。自身可持续发展人口将无法形成和全面复苏的海藻床不会发生。

总之,我们考虑在剥夺了重污染的影响 美国latissima孢子体的光和海带的妨碍完成生命周期可能是最重要的机制防止recolonisation和恢复 美国latissima床在斯卡格拉克海峡地区。