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卡洛斯·e·Guevara-Fletcher Jaime r . Cantera Kintz, Luz m . Mejia-Ladino费边主义议会, ”底栖大型生物与淹没在热带东太平洋构造河口的底部”,海洋科学杂志》, 卷。2011年, 文章的ID193759年, 13 页面, 2011年。 https://doi.org/10.1155/2011/193759
底栖大型生物与淹没在热带东太平洋构造河口的底部
文摘
的组成和分布的主要关联的水下大型底栖生物巴伊亚马拉加(哥伦比亚太平洋沿岸),研究了相对于硬性和软性基板的分布和一些非生物因素。八地方取样期间六个月:三的外部边界内的河口和五个部分。总共728生物被注册,属于207种,132属,86个家庭,14个订单6无脊椎动物组织(海绵动物门、刺细胞动物、多毛类、软体动物类、甲壳纲动物和棘皮类)。水下底部软、硬基质,用石块和厚砂在五个网站,与细沙柔软的底部,底部和软泥和粘土在两个。外部的温度和盐度值更高的地方,而溶解氧和pH值在内部地区更高。硬基质的地方提出了最高的物种丰富性而柔软的基质,特点是品种单一和个人。相似性分类分析显示两组:一个共同的特点是拥有61种和高与113年独家物种丰富。另一组较低的多样性和丰富性的价值观,37个物种的共同之处和23个独家品种。
1。介绍
四个主要河口类型是公认的:淹死河谷(河口海岸平原),泻湖(河口沙洲或堰洲岛),峡湾(冰川起源河口)和构造河口1,2]。后者是由断层等构造过程的砾石形成、滑坡、火山喷发、海洋侵蚀。淹死了河谷和泻湖的特点是软基板、泥土或沙子的底部,而构造河口存在较高的底物的多样性,包括岩石海岸,悬崖,因此更多的沿海生态系统。这些生态系统是由一个高的各种各样的栖息地和不同类型的基质,底部地形、沉积物类型、植被和生物结构,造成侵蚀过程,河流流量,红树林树叶分解。
由于栖息地的多样性及其与环境的交互,底栖生物(epi -和endobenthic)社区不同分类组成,特定的生物丰度和功能作用[3,4]。丰富的知识模式和分类底栖生物群落的组成及其营养关系揭示其功能是很重要的角色5]。的主要因素影响底栖生物群落的组成基质颗粒的大小和数量,沉降速度,大量的有机质和上升流电流。在沿海地区,盐度的变化,温度和溶解氧的水沙界面也很重要。
底栖生物作为海洋条件和异常指标存款,以及自然和/或人为破坏,偶尔也有用于监控和评估保护项目在世界上的一些地方6- - - - - -8]。在东部热带太平洋,这些社区主要研究在哥斯达黎加(9,10)、秘鲁(11,12),和智利7,13,14]。
尽管底栖生物群落的重要性,和高可用的栖息地多样性构造河口,macrobenthic组合关联到这种类型的河口少受关注,相比峡湾等河口和沿海平原或其他沿海生态系统如岩石海岸珊瑚礁。很少有例外情况,例如,旧金山湾(美国),底栖生物群落研究集中与污染(15- - - - - -18])。在热带地区,唯一构造河口相对较好研究了底栖生物组合是柯雅在哥斯达黎加的海湾(9,10,19,20.]。
在热带东太平洋河口和哥伦比亚太平洋沿岸,大部分的研究分布模式和物种的丰富性一直专注于红树林底栖生物群落和其他潮间带生态系统如沙滩、泥泞的公寓,红树林,岩石峭壁和海岸(8,21- - - - - -26]。
埋下社区,很少有研究执行的海岸平原河口合资伙伴(8,27]和淹没的沙子、泥土、岩石、和珊瑚礁Gorgona岛(28]。对构造macrobenthic动物群的河口和近岸的动物群所知甚少。本调查的主要目的是确定分类的组成、分布和数量的模式物种栖息构造河口与其他类型的河口。检查的问题是(1)什么是组合结构的水下硬和软底大型生物在巴伊亚马拉加,一个重要的构造(29日河口哥伦比亚太平洋沿岸的吗?(2)这些组合不同于其他构造的底栖大型生物河口或从其他类型的河口热带东太平洋的吗?(3)如何组合的不同与差异基质和水环境变量,在河口渐变吗?(4)底栖生物是如何组合的马拉加湾与其他河口的世界?
2。材料和方法
2.1。研究区域
本研究是在进行的巴伊亚马拉加(4°05 W′N和77°16′),构造河口位于太平洋海岸的哥伦比亚(图1)。湾有一个长度约25公里,占地136公里2,周围被岩石峭壁。潮流通量ca。20 000米3年代−1湾和大海之间的(30.]。朝鲜边境的一个地质断层(马拉加错)和南部边境受到Pichido地峡的令人振奋的。目前,沿着海湾的所有边界重要的侵蚀过程。这些过程主要是悬崖侵蚀在海湾的内部边界的岩石引起的液压操作,波冲击,生物侵蚀,海滩侵蚀在波浪作用的外部边界。
外部边界是由浅桑迪区和岩石岛屿。内部地区浅的底部和岩石岛屿包围着泥泞的公寓。海湾有两个渠道,一个硬衬底和平均15米左右的深度(最大大约40米),和其他软沉积物和深度接近5米。这些渠道集中在狭窄的海湾的一部分,增加潮流的速度,到2.0年代−1(30.- - - - - -32]。水温从24到30°C。湾是受到一个相对较大的半日潮汐变化范围(macrotidal, ca。4米)影响盐度和深度(33,34]。尽管高降雨量(巴伊亚马拉加坐落在一个世界上最潮湿的低土地的地方),很少有河流,因此,淡水输入低相比,大多数哥伦比亚太平洋沿岸的河口。气候条件变化从潮湿的6 - 7月(干)和辛普森更潮湿(雨)在月中,从9月到11月35]。
巴伊亚马拉加包含了许多海洋生物的栖息地和哥伦比亚太平洋沿岸的区域(8)(图1)。西湾沙滩环绕的外部区域(Juanchaco和Ladrilleros)的积累形成的砂的起源大陆经由河流和海洋水动力过程。南部和中部地区的边界由合并沉积物(泥岩、粉砂岩)的三级起源,让海湾岩石外观,茂密的森林和大树。岩石海岸悬崖一般形式,有时被大海,或岩石,沙土,或泥潮汐之间的海滩。内湾,几个小岩石岛屿被发现,被侵蚀与大陆分离(例如,伊斯拉帕尔马,洛里含有和Curichichi)和复现(拉普拉塔)[29日]。
2.2。采样和数据分析
抽样进行了14个月,在以下地方:洛杉矶矮小黑人(圣1),伊斯拉帕尔马(st . 2),和La Barra(圣3)在外部湾的一部分;美国黑人(圣4),洛里含有(st . 5),Curichichi岛(st . 6),马约多莫(圣7)拉普拉塔岛(st . 8)在内部部分(表中1)。所有样品,从软硬底部,从深处2到10米(图1)。
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由于海湾的一些特性(例如,高沉积,底部的硬、软基质混合,和浑浊的水)和底栖生物种类分布在补丁的缺乏,很难只使用一个抽样法(横断面潜水或疏通)获得全球的生物多样性和真正的视觉区。因此,有必要结合几个采样技术。一些地方(Sts。1、2、5、6、7、8)使用横断面抽样调查的(30米长度)的浮潜和水肺潜水。横断面的一行,双方进行了抽样,调查两米。沿着每一横断面(30×4米),收集所有生物。所有横断面有两个复制。其他人(Sts。3和4)与“采样改变海底拖网捕捞”(手工净被当地渔民)。自净被崎岖的底部,它是可能只有几个样品。此外,我们使用0.05米的彼得森疏浚2(2500毫升)抽样软底部的沉积物和endobenthic动物群。为不同的取样装置使用在这项研究中,我们将使用术语组合指我们的研究。
盐度、溶解氧、电导率、温度、pH值被用来评价水体的物理化学参数。沉积物的分析,筛选的过程基于温特沃斯规模(36)采用,沉积物在干空气温度。结果显示在每个粒度百分比。样品被加热到100°C达到恒重的计算有机物。
生物样本固定原位中和10%福尔马林。接下来,大型底栖生物分离使用0.5毫米孔筛(36,37]发现,个体的数量的总面积。最后,生物保存在70%酒精或10%缓冲福尔马林(取决于分类组),放置在引用的集合大学del Valle-CRBMUV”Univalle”,博物馆de Ciencias一直▽Departamento▽Valle-IMCN”Inciva”,而博物馆自然滨德Colombia-MHNMC de史学家”Invemar。”
获得的数据排列成矩阵每个物种的丰度(个人数字每一采样面积,0.10 m2为每个位置),然后与其它地方相比。社区的空间分布模式物种估计根据presence-absence数据(由于高物种丰富度、物种丰度低,破碎的分布,以及不同类型的抽样)。地方政府之间的关系,研究了使用层次凝聚的集群技术(聚类分析)和未加权的两组平均法(UPGMA)[链接38)使用Bray-Curtis相似性指数(39]。配合使用非度量多维标度分析(nmd)进行确定物种组成的变化(40)和确认集群形成的团体。然后,使用nmd叠加分析,发现集团内部的关系(物理化学参数41]。最后,利用修改逆分析发现,通过组成和相对频率,每组的关键物种并确定哪些物种独家或通才42]。结果分析了包括非生物变量为每个位置(沉积物和水条件)。应用多变量分析组合结构与底漆软件在多元生态研究(普利茅斯例程)。
3所示。结果
3.1。环境变量
3.1.1。物理化学参数
水的四个物理化学变量列(温度、盐度、pH值和溶解氧)显示弱沿着海湾的梯度。最高平均温度和盐度值被发现在圣1,显示热带海洋水域的影响在外部区域。最低的温度和盐度值被发现在圣7和pH值和溶解氧圣4(表2)。各地的平均表面水温26.8和30.6°C之间的不同。平均盐度高于20(在实际一致的盐度)沿着海湾的高潮和低潮,除了两站内部分:圣8和圣4。低盐度在退潮是由于淡水输入的内在的小溪在圣8和La Sierpe河圣4。外部的部分(st . 3)也受到淡水输入的影响,在北部的圣胡安河量到达导致重要的盐度降低。最高的溶解氧值被发现在Sts。2, 3, 6(高潮> 7.0 mg / L)。在另一个车站,沿着海湾的价值观统一和整个时间的研究。
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3.1.2。沉积物组成
水下底部非常异构巴伊亚马拉加;外部区域包含的基质,丰富了泥泞的材料或碎屑起源于红树林分解(st . 3)和岩石基质形成岛屿或暗礁(Sts, 1 2)。内部区域主要泥泞的衬底,碎屑来自大陆的分解红树林(Sts。7、5)和淹没和潮间带岩石侵蚀(Sts。5、6、8)附近的岛屿和/或出现独立的岩石泥一起积累湾的中心部分(圣4、5、6)(图2)。
沉积物分析表明,底部粗颗粒(砾石、粗砂)被发现主要在圣1、2、5、6和8,柔软的底部与细腻的沙子在圣3和7和泥和粘土在圣7和8(图3)。圣1中粗砂非常丰富,砾石在圣6中,圣3中细砂,石灰和粘土在圣4。有机质的沉积物值介于4.4%和0.2之间,与圣圣8中的最高和最低7。沉积物颗粒的选择因素变量(表3)。
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(一)
(b)
3.2。组合分析
3.2.1之上。分类描述
总共有728个人从207种,132属,86个家庭,6个类群的无脊椎动物(表14订单5)获得在两者中,软、硬底样品(表4)。软体动物类主导的物种数量由66% (137 spp。)的大型生物,甲壳类动物构成了19% (39 spp。) (spp) 19日棘皮类9%,多毛纲3% (6 spp。),刺胞动物海绵动物门(4 spp。) 2%, 1% (2 spp)。最高的物种数量展示的地方,圣1(28%的物种),圣4(18%)、圣6(13%),和圣2 (15%)。较低的物种数量和个体多毛类与软体动物可以解释不同大小的硬基质的存在与这个构造的泥和沙子混合河口。这些硬基质适合某些种类的腹足类的栖息地。
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在特定的相对丰度方面,生物是由软体动物(56%,407人),甲壳类动物(15%,109),棘皮动物(13%)、珊瑚(9%)、海绵(5%),和多毛类(2%)。物种最丰富的组织是:Acanthais brevidentata,Cardita亲近种,Crepidula针尾部,Natica unifasciata,Nemocardiumsp。Nerita funiculata,Petaloconchus复杂化,和Zonaria robertsi;(软体动物类);阿尔斐俄斯马来群岛,答:formosus,Hepatus kossmann我,Pachycheles panamensis,Petrolisthes edwardsii,p . galathinus和p . haigae;(甲壳纲动物);Echinometra vanbrunti,Hesperocidaris星砂,Holothuria凤仙花属植物,Ophiocoma aethiops,Ophioderma panamensis,Ophionereis annulata,Ophiotrix spiculata,Pharia pyramidata,和Phataria unifascialis(棘皮类):尤妮斯sp.和-沙sp。(多毛类等);Leptogorgia阿尔巴和Pacifigorgia eximia(刺细胞动物)和Aplysina(或Verongia)sp。(海绵动物门)。最常见的物种(存在)的40%或更多的样本中软体动物类:Cardita亲近种,泰国人瓜,Natica unifasciata,和Nerita funiculata;甲壳纲动物:阿尔斐俄斯wickstenae,Petrolisthes nobilii,p . armatus,Panopeus chilensis,Panopeus紫色,和Clibanarius panamensis;刺细胞动物:Leptogorgia阿尔巴和Pacifigorgia eximia;和海绵动物门:Aplysinasp。
3.2.2。空间分布模式
这两个地方取样与渔网(Sts 3和4)既不包含在nmd分析和聚类分析,因为不同的采样区域,捕获时间,采样频率,和底部组成(细沙和/或黏液,在Sts粘土。3和4和其他地方的砾石和粗砂)。聚类分析后,其他六个地区分为两组(图3):A组包含四个地方超过40%相似,两个位于外湾(Sts。1和2)和两个内部小40%以上相似(Sts。5和6),高的丰富性(45和92个物种之间);四个站共享61种;B组包含两个地方有40%相似(Sts 7和8),在海湾的内在部分,这些电台的特点是低丰富(23和57种)之间和他们分享37个物种。逆分析(表5)提出了113种独家为A组,B组23种,41频繁的物种。最常见的物种囊corrugata,Cantharus摔跤,Zonaria robertsi,和Macrocypraea cervinetta在一个组;Corbula biradiata在B组。
3.3。组合与环境变量之间的关系
nmd的环境变量叠加显示,沉积物特征是最重要的参数确定大型底栖生物的组合结构巴伊亚马拉加。A组(Sts。1、2、5、6)显示高值困难或厚沉积物(砾石和粗砂),而B组显示混合软底部:细沙,泥和粘土在圣7和泥和粘土混合着砾石在圣8。此外,A组有机质和粒子选择显示高值系数对其他地方(表2)。水的物理化学参数(温度、溶解氧和pH值)不组织有强烈的影响,尽管盐度的值为a组略高于B组(图4)。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
4所示。讨论
本研究评估淹没的无脊椎动物(大型生物)组合结构构造河口的底部:巴伊亚马拉加几个物理化学特性的关系。由于这是一个macrotidal河口,潮间带区域宽,他们已经被充分研究过。第一个观察这个河口是异常高的物种丰富度相比,这个地区的河口海岸平原(625种大型无脊椎动物31日),207年出现在水下基质)相对于126年的合资伙伴的河口湾(27),78年Dagua河口(26)和36在圣胡安河(43),这是附近巴伊亚马拉加。灰色(就是一个说明44)在世界范围内,由Guzman-Alvis et al。45]的加勒比海岸的哥伦比亚和议会(25]和Cantera [8]因为哥伦比亚太平洋沿岸的其他区域,最重要的因素决定这些热带底栖生物的结构组合是沉积学的变量。水下底部的物种丰富度特别高的河口可以解释为两个因素:(1)硬基质的优势如岩石、碎石和粗砂,哪里有151种,其中113是独家(24 70软体动物,甲壳类动物14棘皮动物,4多毛类和1海绵);(2)相对较高的盐度。这两种情况在热带太平洋河口并不常见。物种丰富度较低地区的优势柔软的底部(细砂、泥和粘土)和低矿化度,只有57个物种被发现,其中23例独特(20软体动物,甲壳类动物,和1软珊瑚)。两种情况下(硬衬底和高盐度)是罕见的在大多数河口的哥伦比亚和其他地区的太平洋沿岸的热带东太平洋,因为高沉淀区(更多的6000 mm的年−1)导致高沉积和低盐度。
的地方巴伊亚马拉加更大比例的柔软的底部结构更均匀,包含更少的多样性,同时与更多种类的沉积物颗粒的大小有一个结构异构的栖息地,因此更多的多样性。湾沉积物的组成和选择与当前流通的模式有关。的内部区域巴伊亚马拉加,高百分比的细沙、泥和粘土由于积累较弱的潮流,同时淡水的影响更大。的外部地区湾(在这些岛屿位于中央通道),丰富的巨石,有坚硬的底部砾石和粗砂。没有细沉积物主要是由于潮流的影响和更强的膨胀。沉积物中有机质的价值观类似于先前的研究在这些区域8和之前报道的价值观在热带地区46];然而,在这项研究中发现的高水平在某些领域可以解释为micro-upwellings在河口的沉积物的贡献(21)和地区毗邻河量(47]。
海水的变量,通常非常重要的河口环境中尤其是在河口海岸平原,有次要macrobenthic组合分布的构造的河口巴伊亚马拉加。这些条件(如温度、溶解氧和pH值)强烈变量由于潮汐变化,高浊度、高有机分解和淡水输入一样在大多数哥伦比亚太平洋河口,在流程和条件的差异存在于不同的时间在白天或者不同季节,允许广泛的生理适应性macrofaunal物种生活在那里(21]。这样,底栖生物的分布组合只有盐度影响基质条件非常相似(如生物高度依赖海水,如棘皮动物和柳珊瑚,圣1中更丰富,与盐度比圣5 25 - 28之间,与盐度之间的21和25)。这些群体是完全没有站在盐度值低于20 (Sts 7和8)在日常变化和沉积率高。湾是一个复杂的河口,淡水输入在不同部位,不仅在内部区域,参数不相等的大小在不同行业的海湾,因此,在短期波动影响生物的空间分布在补丁;这就是为什么他们不遵循经典的梯度中发现其他类型的河口湾的海洋动物的外部部分和淡水动物在内部区域(48]。在一些特定的情况下,一些变量成为重要的;例如,高温(近29°C)和氧浓度较低(少4毫克L−1)达到在泥泞的平原的表面低潮汐在浅水区域,可以与非常低的多样性和物种的丰富性内部河口的地方。海湾的形状和深度测量法也导致沉积物结构中的波动,因为有不同的水流速度,一些区域暴露在强大的电流在海湾两边两个渠道,导致水土流失,一些沉积区较低的电流在湾的中心区域和边界的红树林丰富的地方。这些波动也曾被观察到在其他世界的河口,例如,在圣塞巴斯蒂安香奈儿在巴西,旧金山湾沉积物的类型的变化决定了物理化学变量的变化区域,给重要的社区建立的模式和间接原因(47]。
最后比较与其他构造河口(如旧金山湾,美国或柯雅湾,哥斯达黎加)表明,底栖大型生物在他们的特定的丰富性和组合虽然相似纬度位置的差异。共537种(类群)引用了旧金山湾(美国)(49)和205年(使用史密斯和麦金太尔抓住)从墨西哥湾柯雅,哥斯达黎加(19]。另一方面,如果我们比较这个热带海湾与其他河口和沿海地区在世界范围内,我们发现在特定的丰富性,但是巴伊亚马拉加一直比别人富裕地区,例如,胶州湾的沿海泻湖河口,黄海,中国,322种(50)、圣塞巴斯蒂安通道、巴西、392种(51),秘鲁沿海地区,175种,11,12圣玛尔塔),沿海地区,哥伦比亚(232属),(45,46),Gorgona岛、哥伦比亚、200种(25]。
总的来说,这项研究证实了某些假设的因素决定了底栖大型生物丰度和分布模式。首先,淹没的底部构造河口本质上是相似的物种组成,其他类型的热带东太平洋的河口;然而,它有一个更高的物种数量的结果更多的栖息地(衬底异质性),通过这种方式,marine-specific丰富性和生物多样性与更高的各种各样的栖息地。第二,岩石比红树林栖息地有更高的底栖动物的多样性和泥滩栖息地在同一湾,后者有几个物种由于温度和盐度的变化。除了这个条件,最重要的因素控制大型生物分布变量相关的沉积物和衬底的栖息地和特征的多样性,而不是与河口环境变量的梯度水柱。
确认
本文是这个项目的一部分Valoracion de la biodiversidad滨y costera德巴伊亚马拉加(Valle del Cauca太平洋接受):uno de los insumos对位respaldar苏protegida declaratoria科莫区域(没有。210509 - 16821年),部分资助的接受对位el Desarrollo de la la Tecnologia Ciencia y”旧金山Jose de卡尔达斯”(Colciencias),皇家研究院Investigaciones y Costeras码头”何塞•贝尼托·韦弗斯德安德烈”(Invemar),大学del Valle(Univalle)和西班牙帕拉Investigacion y Preservacion del Patrimonio del Valle del Cauca(Inciva)。作者特别感谢胡安拉撒路,Luz安吉拉·洛佩兹de台面,劳尔Neira,帮助识别和德国玻利瓦尔的生物和建议进行处理数据,费边主义议会帮助提供统计信息,以及,在树苗BIOMALAGA团队的支持。作者还要感谢菲利普·a·Silverstone-Sopkin保罗Debruyn, Edgardo Londono英文版本的修正。作者感谢的支持出版的数量2011年05 INVEMAR-MAVDT Interadministrative协议。
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