大堡礁是世界上最大、最著名的珊瑚礁之一，擁有豐富的海洋生物，扮演著全球生態系統中至關重要的角色。不過，隨著氣候變化和人類活動的加劇，科學家們發現大堡礁的生態系統正在發生前所未有的變化。這些變化不僅僅體現在珊瑚的數量上，還體現在珊瑚和魚類之間的關系上，以及整個生態系統的運作方式上。

“海洋與濕地”（OceanWetlands）小編注意到，2025年1月13日，科學家們發表在《自然通訊》上的一項最新研究，發現大堡礁的魚類種群發生了顯著變化。研究發現，從1995年到2022年，大堡礁的魚類群落和珊瑚之間的關系發生了顯著變化，而且，魚類的多樣性也在不斷波動。

從天空俯瞰大堡礁。?綠會融媒·“海洋與濕地”（OceanWetlands）
這項研究的最大亮點在于，它提出了一個挑戰傳統觀點的結論：魚類多樣性的變化更多地與珊瑚種類的變化有關，而不僅僅是與珊瑚覆蓋面積的變化有關。過去的觀點普遍認為，珊瑚的覆蓋面積越大，魚類的多樣性就越高。但這個新的研究表明，珊瑚種類的多樣性對魚類多樣性****有著更為重要的影響。這一發現，不僅改變了我們對大堡礁生態系統的理解，還為未來珊瑚礁的保護提供了新的思路。

為了進行這項研究，科學家們利用了澳大利亞海洋科學研究所的長期監測數據，分析了1995~2022年期間（25年）大堡礁魚類的多樣性變化。

他們發現，魚類物種的豐富度確實遵循了緯度多樣性梯度規律（即，離赤道越近，魚類物種越多），但是，這種規律在時間和空間上都發生了顯著的變化。

具體來說，在過去幾年中，大堡礁低緯度地區的魚類物種數量下降了，而高緯度地區的物種數量則有所增加。這種變化不僅僅是氣候變化引起的，還與珊瑚種類組成的變化密切相關。

更重要的是，研究還發現，魚類物種的更替速度在加快。大堡礁的魚類群落一直在變化，新的物種不斷取代舊的物種。這表明，氣候變化和其他環境壓力正在加劇，導致魚類群落發生變化。而且，這種變化似乎不會在短期內恢復，反而表現出越來越強的波動性和不穩定性。

在這項研究中，科學家們還發現，魚類的功能性群體（比如食草性魚類、食浮游生物的魚類等）在群落中的分布發生了顯著變化。在大堡礁北部地區，食草性魚類和食浮游生物的魚類數量減少了，而在南部地區，這些魚類的數量卻有所增加。這一變化與珊瑚種類的變化緊密相關，而與珊瑚覆蓋面積的波動關系則較弱。

【該研究的一些發現+討論】

- 近年來氣候變化和人類活動加劇，導致大堡礁（GBR）魚類多樣性格局不穩定，物種豐富度和差異性（β多樣性）發生顯著變化。

- 1995~2022年間，低緯度地區魚類物種豐富度下降，高緯度地區物種豐富度的變異性增大。魚類物種差異性增加，且這種變化沒有恢復的跡象。

- 魚類群落的物種組成變化較為顯著，主要表現為物種的替代，而非單純的物種喪失。這種變化主要受到生產力、資源可獲得性和氣候變化等因素的影響。

- 魚類多樣性的變化與珊瑚群落組成的變化關系更為緊密，而與珊瑚覆蓋度的關系較弱。珊瑚物種組成變化對魚類群落結構產生了異質性影響。

- 風暴和棘冠海星等擾動事件導致大堡礁不同區域的珊瑚和魚類群落發生波動。珊瑚的恢復可能掩蓋了珊瑚物種組成的變化，從而影響魚類群落。

- 盡管氣候變化和極端天氣事件頻發，大堡礁部分區域表現出一定的恢復力，珊瑚覆蓋度回升，但這種恢復未必能恢復到完整的生態功能和復雜度。

- 傳統生物多樣性理論的局限性：隨著人類活動的不斷增加，傳統的生物多樣性理論面臨挑戰，必須重新審視生態系統變化和宏觀生態格局的形成機制。

上圖： 澳大利亞昆士蘭州大堡礁邁克爾瑪斯礁的大硨磲（Tridacna gigas）。攝影：Charles J. Sharp （CC-BY-4.0）圖文無關
那么，為什么會出現這些變化呢？

科學家們給出了一些可能的解釋：氣候變化和人類活動的影響正在擾亂珊瑚的生態功能。

珊瑚作為海洋生態系統中的“生態工程師”，它的種類組成和生態功能直接影響到珊瑚礁的結構，而這個結構，又決定了魚類等海洋生物的棲息環境、以及食物來源。所以，當珊瑚的種類發生變化時，珊瑚礁的結構也發生變化，進而影響到魚類群落。

除了魚類，這項研究還發現，大堡礁的珊瑚覆蓋面積也發生了明顯變化。1995年~2000年期間，珊瑚覆蓋面積達到了最高點，但是，隨著氣候變化引發的極端天氣事件增多，珊瑚的覆蓋面積逐漸下降，到2011年、2015年達到了最低點。雖然在近幾年珊瑚覆蓋面積有所回升，但依然沒有恢復到最初的水平。這一變化再次證明，珊瑚的恢復不僅僅體現在面積上，珊瑚的種類和它的生態功能同樣非常重要。


1996年，在南澳大利亞的海王星群島，近距離地記錄了一只大白鯊（Great white shark）。攝影：王敏幹（John MK Wong）?綠會融媒·“海洋與濕地”（圖文無關）
科學家們通過這項研究，得出了幾個關鍵結論。

第一，氣候變化對大堡礁生態系統的影響是深遠的，它不僅改變了珊瑚的分布和種類，還通過改變珊瑚的結構，影響了魚類等生物。第二，珊瑚的種類組成比珊瑚的覆蓋面積更能反映生態系統的健康狀況。這意味著，在評估珊瑚礁健康時，不能單純依賴珊瑚的覆蓋面積，必須更加關注珊瑚種類和生態功能的多樣性。最后，魚類群落的變化也表現出強烈的不穩定性，這種變化可能是由于氣候變化和人類活動所帶來的長期擾動，預計這種影響還將持續，并可能引發更多復雜的生態后果。

可以說，這項研究為我們提供了關于大堡礁生態系統變化的一個**全新視角——傳統的生物多樣性理論在當今人類主導的世界中已不再完全適用，必須重新審視以應對快速變化的生態系統。**因此，未來在保護珊瑚礁時，不能僅僅關注珊瑚的數量和覆蓋面積，而應該更多關注珊瑚種類的保護和恢復。此外，還得重視氣候變化和人類活動對海洋生態系統的影響。

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資訊源 | Nature Communications
文 | 王海詩（Amphitrite Wong）編輯 | Linda Wong
排版 | 綠葉參考資料略

來源: 海洋與濕地