棘冠海星暴发及其对珊瑚礁的生态影响研究进展

棘冠海星的反复暴发是导致印度—太平洋区域珊瑚礁生态系统退化的最主要原因之一。然而,我国对棘冠海星的研究非常有限。本文综述了国内外关于棘冠海星及其暴发的生态影响和应对策略的研究进展,得出以下主要结论:1)雌性棘冠海星个体每年产卵数量高达50万—2亿个,环境因素变化只要导致幼虫和幼体存活率的轻微提高,成体就将得到大量补充;2)棘冠海星暴发的阈值为1000—1500个/km^(2),暴发周期为10—27 a,每次暴发持续1—10 a,最终可能以“种群集体感染疾病而崩溃”结束;3)棘冠海星暴发对印度洋及太平洋东部和北部珊瑚礁的破坏性非常小,却直接导致太平洋的西部和南部珊瑚礁90%以上的珊瑚死亡,并通过改变珊瑚群落组成、减少珊瑚和鱼类多样性而对珊瑚礁产生间接影响;4)关于棘冠海星暴发原因的假说中“陆地营养物质输入假说”和“捕食者过度捕捞假说”得到了最普遍的认可,但都不能解释所有的暴发事件;5)应对棘冠海星暴发的主要策略有改善水质、设立保护区、投放天敌和人工清理等,其中人工清理是最直接有效的策略,但迄今并没有发现可长期抑制棘冠海星暴发的方法。因此,急需加强对棘冠海星的深入研究,探查其暴发的根本原因和对策。

南海珊瑚礁区棘冠海星重金属含量及其生物积累特征分析

棘冠海星(Acanthaster planci)是珊瑚的天敌,可以对珊瑚礁生态系统造成重大的危害,但迄今尚未见其重金属含量与生物积累特征的报道。本文以南海珊瑚礁区的棘冠海星为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪测定其12种重金属(含类金属As)的含量,通过主成分分析、Kruskal-Wallis方差检验的方法解析其分布特征。结果表明,因棘冠海星各组织器官的结构与功能差异,V、Cr、Cu、As、Cd、Fe、Zn、Mo主要富集在幽门盲囊、胃和生殖腺等内质中;Mn、Co、Ni、Pb主要富集在骨骼、棘刺和体壁。棘冠海星极易通过生物富集与放大效应积累环境中的Zn、As、Cd,其积累特征也与个体的代谢活性及生理调控特性有关。本文的研究结果为了解棘冠海星的暴发过程与保护珊瑚礁生态系统提供了科学依据。