物理科技生物学-PHYICA

生态工程瓷砖增CEAD-216强香港及其他地方海堤上的海洋生物多样性

生物 2022-02-03 00:03:19

香港城市大学 香港乐安排垂直海堤贴生态工程瓷砖

学分:香港城市大学 由香港城市大学(城大)的一组海洋生态学家领导的一项联合研究发现,生态工程瓷砖可以增加香港海堤的生境复杂性,从而有效地增强海洋生物多样性

香港的研究是一个全球研究项目的一部分,该项目是关于人类建造的海洋结构的生境复杂性和海洋生物多样性之间的关系

梁美仪教授最近加入城市大学,并出任海洋污染国家重点实验室主任及环境毒理学与化学讲座教授。他率领一个由香港大学(HKU)及英国、澳洲和新加坡大学的研究人员组成的小组,在香港进行这项实验

他们的发现最近发表在《海洋污染公报》杂志上,标题为“提供避难所和用本地双壳贝类播种可以提高垂直海堤上的生物多样性

" 沿海开发和填海造地导致全球人工垂直海堤的增加,保护海岸线免受波浪作用、侵蚀和洪水的影响

然而,这些海堤没有岩石海岸的自然复杂性,在低潮时暴露在外时会达到极高的温度

这使得它们不适合许多潮间带海洋物种,包括滤食性牡蛎,这种牡蛎可以改善水质

由此造成的生物多样性的缺乏削弱了沿海生态系统

作为国际合作的一部分,由悉尼海洋科学研究所发起的世界海港计划解决了这些问题,梁教授带领团队测试了生态工程瓷砖对香港沿海生物多样性的影响

根据生态和工程原理的结合,为该项目设计的实验瓷砖被构造成具有裂缝和凹槽表面

研究小组把这些有不同深度裂缝的瓷砖,贴在大屿山深水角和香港西部水域屯门乐安排的垂直海堤上,进行测试

夏季,生态工程瓷砖(左)的温度低于平瓷砖(右)

学分:香港城市大学 生态工程瓷砖上的复杂栖息地 他们的实验结果显示,有裂缝的生态工程瓷砖不仅比刮掉的海堤,而且比12个月后平坦的生态工程瓷砖容纳更多的物种和更多的动物

与平瓷砖相比,有裂缝的瓷砖种类增加了19-51%,动物数量增加了59-416%

研究表明,通过增加裂缝表面的复杂性,生态工程瓷砖为动物提供了庇护所并降低了温度

特别是那些裂缝为2

5厘米或5厘米深的阴影裂缝中的物种数量是暴露壁架的三倍

蜗牛和帽贝等物种更喜欢瓷砖较冷且有阴影的缝隙,因此促使瓷砖上物种和个体动物数量的整体增加

「我们在香港进行的试验所取得的良好成果清楚显示,我们可以透过生态工程增加生境的复杂程度,从而有效地提高海堤上的海洋生物多样性

这项技术可应用于香港所有现存的海堤,以促进生物多样性。」

研究小组还将活的岩石牡蛎附着在一半的瓷砖上,以测试牡蛎是否能进一步增强海洋生物多样性

他们发现,与平的和未播种的瓷砖相比,带有裂缝和牡蛎种子的瓷砖表现最好,物种数量增加了38%至76%,动物数量增加了120%至571%

附着的牡蛎在12个月中存活良好,一些牡蛎为捕食者提供食物,促进了健康的生态系统

在实验过程中,带有牡蛎的瓷砖吸引了新牡蛎的生长,与平瓷砖相比,幼年牡蛎也更喜欢复杂瓷砖的缝隙

在土木工程拓展署的支持下,梁教授正进行另一项生态工程装置(即

e

、瓷砖、嵌板、潮汐池、装甲单元和牡蛎篮)

他相信,应用生态工程技术来帮助减轻人造海堤的负面影响,不仅在香港,而且在国际上也有很大的潜力

部署前(左)和12个月后(右)的生态工程瓷砖

一年后,更多的物种如蜗牛出现在瓷砖上

学分:香港城市大学 复杂性的影响在全球各不相同 除香港外,在世界海港计划下,世界其他13个地方,包括伦敦、悉尼和三藩市,也采用了相同的生态工程瓷砖,为期12个月

研究发现,尽管存在一些差异,但复杂性的增加持续增强了所有地点实验区块海洋无脊椎动物的生物多样性

生境的复杂性对总物种丰富度和活动软体动物(软体无脊椎动物,如腹足类和帽贝)丰富度的影响在低纬度或热带纬度地区最大,而固着无脊椎动物(附着在表面的非活动动物)的覆盖,如牡蛎、藤壶和贻贝,对亚热带或高纬度地区的复杂性反应更强烈

他们还发现,复杂程度对个体生物定殖的影响在空间上根据诸如潮位和纬度等因素而有所不同,从强阳性到可忽略不计,或在少数情况下为阴性

梁教授补充说:「这表示,为了使生态工程的效益最大化,我们仍须更深入了解特定地点的环境及生物因素如何影响复杂的影响。」

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