選擇彈性指標

珊瑚礁監測,巴爾米拉環礁。 照片©Tim Calver

許多因素有助於珊瑚群落的恢復力,例如食草魚種群的存在。 照片©David Obura

珊瑚礁的恢復力受到生態因素(如抗性珊瑚物種,溫度變化)和與人為壓力有關的因素的影響。 在珊瑚礁生態系統的背景下,這些因素,也稱為“恢復力指標”,會影響珊瑚是否以及如何抵抗並從壓力中恢復過來。 珊瑚礁科學家和管理人員合作確定彈性指標並確定其優先順序; 文獻 這項工作確定了有力證據表明珊瑚或珊瑚群體能夠抵抗影響或從騷亂中恢復過來的指標,以及可以可靠衡量或評估的指標。

關鍵彈性指標

科學家優先考慮以下指標和人為壓力因素可能是支持珊瑚礁生態系統恢復能力最重要的指標; (從最高到較低的感知重要性排名 文獻)。 前六個(*)被認為是必不可少的,並且幾乎包括所有彈性評估都很重要。 有關評估這些指標和壓力因素的描述和可能方法,請參閱表1。

主要生態恢復力指標:

關鍵的人為壓力因素:

表1。 描述推薦的彈性指標,以及常用單位,以及潛在的現場方法清單(來自Maynard等人,2017)。
彈性指標产品描述 可能的方法常用單位
抗性珊瑚物種建造珊瑚礁珊瑚群落的比例由已證實或被認為對熱珊瑚褪色具有相對抗性的物種組成(Marshall和Baird 2000; McClanahan等人,2004)。定時游泳,樣方,腰帶橫斷面,點截距橫斷面社區的百分比
珊瑚多樣性一種定量測量,反映數據集中有多少種不同的珊瑚物種,同時考慮物種分佈的均勻程度。 常用指數表示從社區隨機選擇的兩個物種的概率不同。指數:香農或辛普森指數無單位
草食動物生物量食草魚每單位面積的重量
和無脊椎動物。 可以包括所有主要的食草動物功能組(刮刀,食草動物,挖掘機,瀏覽器)或可以分開這些。
定時游泳,腰帶橫斷面,固定點數kg / 100m2,g / m2
珊瑚病受疾病影響的珊瑚群落的比例。 您可以選擇使用“總患病率”,它將所有疾病和所有珊瑚,或一部分疾病或珊瑚結合起來,以評估特定疾病或特定珊瑚的影響。帶狀橫斷面%(受影響的菌落;'總流行率';即所有或部分疾病相結合)
人才招聘最近定居的珊瑚的豐度和密度小於2歲。樣方#/ m2
溫度變化溫暖季節的溫度變化。 較高的可變性與抗漂白性有關。遙感,可用於NOAA遙感檔案的4-km分辨率的所有珊瑚礁無單位
草食動物的多​​樣性參見'珊瑚多樣性'描述; 食草魚和無脊椎動物也是如此。 也可以評估以最小豐度存在的關鍵食草動物功能群的數量(例如,刮刀,食草動物,瀏覽器和挖掘機)。定時游泳,腰帶橫斷面,固定點數無單位(多樣性指數),或以最小豐度存在的數字
棲息地/結構複雜性基材的三維性和裂縫和縫隙深度和多樣性。 礁面輪廓距離與直線距離的比值。鏈在基板上m
成熟的殖民地由長壽珊瑚組成的底棲生物群落的比例(即> 10歲)。定時游泳,腰帶橫斷面,固定點數社區的百分比
光(壓力)在暖季期間典型的海洋學條件下每平方米到達基質的光量。需要儀器瓦/ cm2
珊瑚大小級分佈珊瑚在一系列大小等級中的均勻度,包括新兵和成熟的殖民地。定時游泳,樣方,腰帶橫斷面,點截距橫斷面無單位
基材適用性表示珊瑚新兵可用基質的比例適合和不適合珊瑚定居。定時游泳,樣方,腰帶橫斷面,點截距橫斷面無單位

最近的一篇論文 文獻 評估了塞舌爾21礁區在17年份的恢復模式,涵蓋了主要的氣候引發的漂白事件。 作者確定了一系列影響恢復模式的因素,但發現在漂白事件之前量化結構複雜性和水深可以準確預測漂白後的生態系統響應。

“有幾個因素會影響漂白後的珊瑚礁生態系統軌跡,但必要時,深度和結構複雜性可能是生態系統命運的有用預測指標。” 文獻

格雷厄姆等人。 (2015)發現當珊瑚礁是:

  • 結構複雜(當乾擾前的值> 3.1時)和深水(> 6.6 m)
  • 幼珊瑚和食草魚的密度相對較高(即,青少年珊瑚的每m6.2> 2; 177 kg ha-1的食草魚生物量)
  • 養分負荷低(大型藻類中的碳:氮比> 38)

雖然這項研究的重點是塞舌爾的珊瑚礁,但作者指出,預測因子與全球珊瑚礁有關; 具體而言,深度和結構複雜性是6其他國家從東非到南太平洋的恢復模式的一致預測因子。

結構複雜性捕捉珊瑚和潛在珊瑚礁基質提供的結構,並影響一系列生態過程,大大促進了許多珊瑚礁相關生物的整體多樣性和生產力。 由於光穿透和藻類生長之間的關係(較淺的區域接受更大的光穿透刺激藻類生長)或較淺的珊瑚礁更容易受到諸如珊瑚褪色或風暴損害等乾擾的影響,因此較深的地點可能會恢復得更好。 研究人員一直在爭論營養物質或食草動物的水平是否對珊瑚礁狀況的變化或恢復更為重要,但這些結果表明,儘管兩者都很重要,但它們的結構複雜性,深度和幼珊瑚的密度都不太確定。

如何選擇指標

雖然上述指標清單可用於幫助管理人員將哪些指標納入彈性評估或監測計劃的優先順序,但管理人員審查關鍵出版物以確定在當地情況下使用的其他指標也可能有用。 文獻

應根據當地知識選擇被認為與抵抗或恢復有密切聯繫的指標,並且可以使用相同的方法對所有地點進行可靠評估。 此外,所有指標的評估必須在可用的專業知識和資源範圍內。

通過協作過程選擇指標是有用的,其中包括可能使用評估或監測計劃的結果和輸出的所有機構和團體的代表。

評估中應包含多少彈性指標?

任何抵禦能力評估都應包括六項優先生態恢復力指標,包括:抵抗珊瑚物種,珊瑚多樣性,食草動物生物量,珊瑚病,大型藻類覆蓋和珊瑚補充。 此外,管理人員必須考慮評估中包含的指標總數將影響每個指標確定恢復潛力的能力; 因為每個指標的重要性都會被包含在內的每個指標稀釋。

管理人員可以使用現有數據,也可能需要為所有或部分指標收集新數據。 評估彈性指標有許多合適的方法(參見參考資料部分) 設計監測計劃 - 評估和監測 珊瑚礁恢復力; 看到 分析相對彈性 有關如何分析收集和編譯數據的詳細信息。