新记录的非典型珊瑚礁栖息地金伯利,澳大利亚

文摘

新调查的金伯利近岸生物区开始填补知识空白地区的海洋生物多样性和保护国家和国际的意义这鲜为人知的热带珊瑚礁系统。这里我们报告最近发现两个独特的珊瑚栖息地记录在阿黛尔岛和长礁Woodside 2009/2010收集项目调查。首先,我们报告的发现潮下带的混合corallith和rhodolith栖息地出现在当前的记录,在澳大利亚是史无前例的。其次,我们报告的发现非典型风琴管珊瑚栖息地区并提供经验证据,这有商业价值的物种的底栖生物覆盖达到前所未有的水平。我们提供额外的细节更广泛的软硬珊瑚组合与这些独特的栖息地;讨论他们的潜在生物原因和后果,并造福他们的保护提出建议。

1。介绍

在全球范围内,大多数热带礁石位置已经至少有一些科学研究的重点。剩余的最后一个地区浅水礁探索是金伯利(澳大利亚西北部)。以巨大的潮汐交易所11米,频繁的飓风和鳄鱼,该地区经历了小reef-based除了一系列的生物多样性调查研究在1990年代西方澳大利亚博物馆。尽管增长的公共和工业利益边疆地区,热带珊瑚礁金伯利的多样性在很大程度上仍是个未知数,即使在粗栖息地的水平。

地貌礁开发西澳大利亚的调查表明,珊瑚礁金伯利沿海生物区独特的发展特点是全新世增生贴面板的珊瑚藻灰岩(> 12000岁)在元古代基底(2500 - 543年)1]。西北大陆架(即邻近的珊瑚礁。,within the Western Pilbara and West Coast Bioregions) have origins in the Pleistocene (25 million–12,000 years ago). Thus, contemporary reefs in the Kimberley appear to have more recent origins than others in Western Australia; however, the extent to which the difference in age translates to compositional differences between reefs remains to be resolved.

金伯利大陆边缘,有广泛发展海洋珊瑚礁。近海珊瑚礁(如安石,卡地亚和斯科特珊瑚礁)都进行了广泛的调查的一部分,国家和区域管理计划(2- - - - - -9),包含一个令人惊讶的海洋生物的多样性被他们隔离,包括高多样性的硬和软珊瑚。尽管形成一个单独的和独特的生物区海洋浅滩(10,11),只是偶尔珊瑚收集近岸内进行了金伯利生物区(12]。

为了解决这个信息鸿沟,2008年开始一个新项目旨在量化多样性、分布和数量的软硬珊瑚金伯利海岸与其他海洋动植物。Woodside收集项目(金伯利):2008 - 2011(从今以后,伍德赛德项目)(http://www.museum.wa.gov.au/kimberley/marine-life-kimberley-region)将结合近海和离岸数据填充各种重要的生物地理的和分类知识空白。这将帮助定义当前有关该地区的生物多样性知识来帮助保护经理、行业和政府在建立国家和国际保护该地区的重要性。

这里我们描述两个不同寻常的底栖生物栖息地发现在伍德赛德4项目调查于2009年在阿黛尔岛和2010年在长礁。我们还将讨论他们的潜在的生物原因,后果,和意义,并造福他们的保护提出建议。

2。方法

2.1。网站描述

阿黛尔岛(15°31.3′年代,123°9.5.0′E)位于约90公里的海岸线的内在部分西北架子上。长约17公里,宽9公里,阿黛尔是一个真正的礁石平台与植物的中心。珊瑚礁被认为是最大的和成熟的Sahul架子上(13]。威尔逊(14形容礁石平台,”一个礁…[的]是第四纪礁灰岩的上限,建立在一个淹没落基山的解剖金伯利在元古代基底基础保证金。“西风影响,膨胀,全日潮,与11米范围的泉水,塑造了潮间带礁石平台(壁垒),严重侵蚀小排水渠道和低,普遍礁边缘平行间隔的山脊,像一系列长低,宽干硬后。超出了rampart,礁石斜坡为近岸的礁前和back-reef区硬珊瑚,软珊瑚、水螅、苔藓虫、macroalgae等海藻。

长礁(15°56.5′年代,124°12.5′′E)位于约28公里的海岸线,也在内心的一部分NW Sahul架子上。这是一个面向南北长约27公里长的平台礁,宽12公里,与阿黛尔岛类似的地质历史。它是建立在前期的残余原生代特性地形高的水下金伯利盆地边缘点[14]。当代礁增长是由风、膨胀和极端潮汐交流。长礁的特点是大潮间带礁路面区域类似其他近海金伯利如阿黛尔,但与阿黛尔一个岛屿并没有形成。然而,一个中央桑迪脊柱顺着礁的中心。平面midlittoral礁路面覆盖着草皮藻类和潮池流苏小珊瑚殖民地。礁人行道延伸到一个狭窄的,蜂窝状,台地礁前斜坡形成小型排水的低潮瀑布瀑布像蒙哥马利礁(15]。潮下的,有一个陡峭的礁前斜坡下降超过20 m等高线断裂和礁基与硬珊瑚、海绵、水螅、和其他动植物。礁背风一侧轻轻倾斜。

2.2。实地调查

硬和软珊瑚生物多样性在阿黛尔岛和长礁(图1)调查首次使用标准的底栖生物监测技术。2009年10月13站在阿黛尔岛进行调查(图2)。十一站调查使用水肺和两个潮间带电台进行调查。长礁15站2010年10月调查(图3),9个站使用水肺和六个站是潮间带。

平均物种丰富度(+)的硬珊瑚计算在每个车站从四个复制15 m×1米宽的珊瑚生物多样性带横切。此外,20分钟的快速视觉搜索在车站(包括大约1000米²)进行了检测稀有罕见的物种。在每个车站总硬珊瑚组合从样池和快速记录视觉评估记录。软珊瑚,60分钟的快速视觉搜索进行在每个车站获得彻底的软珊瑚组合列表。

此外,在春季低潮的2010年10月24日,六10米长点截取横断面进行了暴露的礁前斜坡底栖生物的报道进行量化Tubiporasp。我们的目的是描述两个不同寻常的底栖生物栖息地,遇到这些探险生态环境和表达程度的测量我们开展了这些近海金伯利地区为了建立新栖息地的患病率和意义。

3所示。结果

3.1。Coralliths和Rhodoliths

阿黛尔岛潮间带和潮下的调查显示广泛的软硬珊瑚社区的发展。七十八种scleractinian珊瑚被记录在潮间带和浅水电台(< 6米深度)。硬珊瑚的水平增加到176个物种多样性与额外的测量在潮下的网站(> 14米深度)。这些记录表明,大约一半的硬珊瑚物种目前已知发生在近海和沿海金伯利生物区出现在阿黛尔岛(16]。

Octocoral生物多样性在潮间带和浅水站6米深度是物种贫穷,与更大的深度大大增加。只有四种octocoral被记录在栖息地在6米深度(Heliopora coerulea, Lobophytumsp。, Antheliasp。Sansibiasp),而28种记录在6米至14米的深度。

在站10 / K9,阿黛尔岛南西侧的一个奇怪的区底栖动物被观察到南部边缘。这个站是在< 4 m深度midlittoral礁。高能源,目前被合并礁石平台与许多抑郁症导致的underplatform隧道迷宫。课程包含的萧条沙子和珊瑚碎石。55种hermatypic珊瑚记录在这个车站横断面上五种最常见的物种疣Goniastrea retiformis papillare, Favites halicora, Goniastrea pectinata,和Porites annae。在海鸡冠亚纲只有蓝珊瑚,Heliopora coerulea,和一个物种Antheliasp。都被记录下来。

南部边缘站10 / K9,合并栖息地了碎石床。这是由一个混合的组合coralliths(独立生存的活珊瑚结节)和rhodoliths(珊瑚藻的独立生存的球)(此处称为rhollolith区,美国标准Baarli, 2010 - rollolith指能动的混合血统的球,即。、珊瑚、海藻多毛纲的或苔藓虫)。coralliths,四个不同种类的珊瑚被确定(Pavona venosa,Psammocora profundacella,Cyphastrea chalcidicum,和Milleporasp。)(数据4(一),4 (b),4 (d))。Milleporinid coralliths最丰富,3和5之间coralliths其他属中观察到的部分rollolith区域检查。coralliths是12厘米的最大大小(直径)。

(一)

(b)

(c)

(d)

Rhodoliths(图4 (c))主导的组合rollolith区和底物覆盖。最大的rhodolith记录是8厘米(大直径)。一般rhodoliths形成集群的短(> 1厘米)密集的分支,其中一些似乎是形成珊瑚碎石或外壳,其他人似乎完全藻的起源。

3.2。长礁:Tubipora

潮间带和潮下的调查在长礁显示广泛的硬珊瑚和软珊瑚社区的发展。初步系统地研究显示200种scleractinian珊瑚发生在长礁,68年发生在潮间带。Octocoral生物多样性都遵循着相同的趋势较低的阿黛尔岛潮间带的生物多样性和浅水站在6米深度,并增加到29岁之间的物种6米和14米。

在春天低潮长礁的调查我们遇到非典型生境区由风琴管的珊瑚,Tubiporasp.接壤在礁石平台上站56 / K10(数据5(一个)和5 (b))。平台的南西区长礁和特色很多潮池和覆盖的藻类的地盘。平台扩展到一个狭窄的,蜂窝状礁前斜坡,梯田形成小排水瀑布。大量气孔发生的边缘礁;然而,这些只是明显短时间的最低点。

(一)

(b)

Point-intercept横断面进行了量化的百分比Tubipora在欧元区证实Tubipora是占主导地位的底栖生物平均为27.67% (±3.24 SE)的封面。地盘藻类(22%±5.49 SE);砂/碎石(18%±4.26 SE);和珊瑚藻(9%±2.5 SE)居住的大部分剩余的空间。其他10个属scleractinian珊瑚被记录在底栖生物覆盖横断面在这个栖息地(疣Platygyra、Goniastrea Favia、Favites Galaxea, Symphyllia,角孔珊瑚,Seriatopora,和Porites);然而,他们的组合覆盖< 20%。在这六个额外的八放珊瑚物种都被记录下来Tubipora生境区(Heliopora coerulea, Lobophytumsp,Cladiellasp,Capnellasp种子直感。sp。Briareumsp),以及少量的海绵、水螅虫。

4所示。讨论

4.1。Rolloliths

独立生存的球状珊瑚(即。,coralliths) were first noted from shallow tropical reef environments in Vanuatu and Indonesia in the late 1800s [17],古生物研究已经过时coralliths回到始新世(约。65米娅,18])。在整个70年代,出现了许多论文关于coralliths,赋予他们发生在全球范围内从百慕大Madagasgar (19,20.]。最近,组合coralliths已经记录在库克群岛(21];巴巴多斯(22];西北印度洋(23];加拉帕戈斯群岛(24];墨西哥;和红海25]。在澳大利亚水域,目前只有孤立coralliths的记录。例如,Porites lutea已经观察到在沉积形成能动的球礁公寓鹭岛(26),Cyphastrea microphthalma形式能动的球在科科斯群岛(27]。

最大corallith遇到阿黛尔岛是一群Pavona venosa这是12厘米(最大直径)。这是小相比,这个物种的正常大小的增长潜力至少1米(最大直径)时,附着在基板上。Coralliths可能大小限制,因为如果他们过大就会部分或全部埋葬。还值得注意的是,没有附加形式的四个corallith物种在车站10 / K9记录;然而,这四个珊瑚物种中遇到低丰度在其他阿黛尔岛。

然而,Rhodolith床非常普遍。他们从两极分布到热带地区,可以积累形成广泛的社区在多种沉积物在深水和浅水(28,29日]。最大的床报道巴西架子上生成23度的纬度(28,30.,31日]。在巴西,rhodoliths如此丰富的商业开采(32]。大量研究报道,rhodolith床生态很重要,因为他们支持一个高相关菌群的多样性和海底动物28,33- - - - - -35]。

在澳大利亚,rhodolith床也相对广泛,出现了澳大利亚西部[36在澳大利亚南部的寒温水域(37),在南昆士兰覆盖多达50%的海底从50到110 m深度38]。一项研究在蒙哥马利礁金伯利描述rhodoliths作为重要的现代礁建筑商(15]。Rhodoliths据说是如此丰富的蒙哥马利礁形成遏制银行没收了泻湖的栖息地,提要低潮的独特系统的水瀑布。蒙哥马利的礁rhodoliths珊瑚碎片的核心,但许多构造完全的藻类。同样,在托尔伯特南龟礁湾近岸金伯利,rhodolith银行形成沿礁嵴和附上小池,保持水在低潮(39]。

金伯利的rhodoliths虽然有记录,有,但是,没有当前的记录coralliths(或任何其他在蒙哥马利礁,托尔伯特湾金伯利位置)。此外,没有当前记录的澳大利亚珊瑚礁栖息地生活混合组合coralliths(从各种属)和rhodoliths。因此,阿黛尔岛礁前rollolith区似乎是相对罕见的。因此,我们的研究结果提供的第一个记录混合corallith和rhodolith栖息地金伯利沿海生物区和澳大利亚。

需要进一步分类研究来证实种类的藻类形成rhodolith社区在阿黛尔岛。Nongeniculate珊瑚藻被认为是具有挑战性的识别、和至少8属属于三个家庭Corallinales (Hapalidiaceae,珊瑚藻科,Sporolithaceae)包含物种rhodoliths一般形式。rhololith床从西部港口,维多利亚,例如,由四个物种(Hydrolithon rupestre彭罗斯(Foslie),Lithothamnion superpositumFoslie,Mesophyllum engelhartii(Foslie)阿迪,Neogoniolithon芸苔属植物- - - - - -佛罗里达(Harvey) Setchell和梅森)[37)所以很可能金伯利rhodolith床也包含多个物种。

阿黛尔岛的rolloliths最有可能形成的李的波浪作用,累积对单向电流和潮汐拉表面沉积物。这个维护周期恒定运动使各方持续增长的殖民地21]。底部沉积物通过浏览的频繁干扰鱼类和腹足类(生物扰动作用)也被独特的球面形式(假设要帮忙19,40,41]。海参和海胆也被观察到在保持coralliths和rhodoliths援助运动(25]。

4.2。Tubipora

Tubiporasp.是唯一已知的困难,钙质,造礁alcyonarian(软)珊瑚。其骨架由方解石针状体融合成直立,平行管横向连接的平台,因此其常见名称风琴管珊瑚。风琴管珊瑚通常是零星的罕见的整个范围横跨印度洋-太平洋地区从红海和东非到东南亚,密克罗尼西亚,澳大利亚和太平洋(42]。Tubipora然而,在大量观察大鼠岛附近格拉德斯通在昆士兰,澳大利亚(菲利普Alderslade珀耳斯。通讯。),在一个秘密地点在巴布亚新几内亚(43]。最高的底栖生物覆盖的估计发表Tubiporasp。从一个位置在红海(11.9%44]。我们的定量数据显示27.67% (+ 3.24 SE)的报道Tubipora在这个长礁位置表明这是一个非常罕见,高密度人口。

Tubipora曾被认为是一个无处不在的种类:Tubipora重逢林奈1758(家庭Tubiporidae、订单多茎目类珊瑚虫的,刺胞动物门)然而现在一些名义上的物种Tubipora。我们的初步系统的研究引起了怀疑的物种Tubipora存在于金伯利。因此,进一步的调查,基于形态学的骨架和分子测序,有必要证实或反驳之前假设物种的身份。除了所需的分类研究,需要进一步的生物研究了解年龄、生长速率、生殖生物学、分子生态学的长礁Tubipora为了理解为什么他们如此流行在这个特殊的位置。

各种名义的物种间共享Tubipora独特的亮红色的骨架。红色的颜色是由于有机颜料,包括类胡萝卜素,它给橙色颜色胡萝卜和煮熟的龙虾的红色。植物中类胡萝卜素自然发生的但不生产的动物,所以很可能风琴管珊瑚吸收颜料通过异养浮游植物喂养。将色素纳入骨架可能服务于珊瑚在两个方面:首先,它将协助光吸收和共生鞭毛藻类光合作用的潜力最大化;其次,类胡萝卜素可以帮助防止叶绿素照片损坏(45]。

4.3。保护的意义

硬珊瑚和钙化macroalgae近岸生态系统是至关重要的组件在热带和温带系统通过对碳循环的贡献和生产力46];提供栖息地和它们相关的生物多样性;作为幼儿园区域(47,48];礁结构的发展和他们的贡献(49]。Rhodoliths也提供潜力作为古气候代理(40,50- - - - - -52]。最近的一项研究测量碳酸盐沉积两种增长缓慢的rhodolith (< 200μ我⁻¹)允许两周一次的采样分辨率主要作者建议rhodoliths是独一无二的,全球分布的palaeothermometers,这可能有助于改善区域气候的历史在全新世(53]。

的远程位置和缺乏保护管理阿黛尔岛和长礁结合高密度rhodoliths / coralliths和管风琴珊瑚在不寻常的生境区我们描述呈现这些海洋资源很容易被收集在未来的压力。传统渔民利用海洋资源的金伯利地区自18世纪早期(54,55),但目前还没有历史记录的硬珊瑚,软珊瑚或钙化macroalgae竞相追逐的目标。然而,大量和快速增长的贸易在珊瑚56]包括珊瑚风琴管,用于古玩、珠宝、和水族馆行业由于其诱人的鲜红的骨架(57]。考虑到这一点,风琴管珊瑚目前列为濒临威胁世界自然保护联盟濒危物种的红名单(57]。

Scleractinian和nonscleractinian珊瑚从国际贸易提供一些保护列在附录和引用;然而,钙化macroalgae没有列出。在国际层面上,我们提倡的rhodoliths援引监管和特殊条件下进行,确保贸易coralliths监控。进一步说,需要更多的及时获得国家级援引贸易数据监控趋势海洋资源的出口。

是很重要的区域海洋资源管理器直接特别注意对这些非典型金伯利的栖息地,因为珊瑚和钙化macroalgae容易受到环境的变化。对这些独特的底栖生物栖息地保护具体建议包括建立海洋保护区的金伯利包括阿黛尔岛和长礁和包含这些位置海关现有程序的监控。进一步研究Tubipora和rhodolith分类支持保护的努力也很重要。持续的适应性管理和长期监测野生珊瑚收获在西澳大利亚需要管理风险,确保澳大利亚西部独特的自然资源保护。金伯利的新边疆的热带珊瑚礁研究和考虑到产业在该地区的利益,需要更多的信息来提供良好的决策和可持续资源管理的基础。

确认

本研究进行的伍德赛德(金伯利)项目集合。这个项目是一个主动性和西澳大利亚博物馆由Woodside能量。项目合作伙伴组织澳大利亚博物馆,昆士兰博物馆,博物馆和艺术画廊的北部地区,西澳大利亚维多利亚博物馆,标本(12月)。第二作者的一部分资助海洋生物普查的澳大利亚节点(CReefs程序)研究生物多样性的澳大利亚生物群,由澳大利亚政府在澳大利亚海洋科学研究所的支持下,大堡礁研究基金会,和必和必拓(BHP Billiton)。这项研究是澳大利亚生物资源的研究的一部分(核)国家分类研究格兰特(没有。209 - 05)分类法的澳大利亚热带八放珊瑚(珊瑚虫的腔肠动物门):主要来自海洋生物普查“CReefs”探险(j . n . a . Hooper & p . n . a . Alderslade)。作者感谢帮助受到该项目科学工作人员和船舶公司在调查上航行金伯利追求二世。特别感谢巴里威尔逊博士对他有用的讨论。同时感谢艾莉森Sampey编译的数据1- - - - - -3。

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