海洋海草草甸显示出在死亡后反弹的弹性

仅在佛罗里达州，就有数千英亩的海洋海草床死亡。世界各地也正在发生大量海草死亡事件。高温、高盐度和缺氧或缺氧等压力源会影响海草抵抗这些与压力源相关的死亡事件或干扰导致海草死亡事件并从中恢复的能力。

海草的死亡也与暴露于沉积物衍生的硫化氢有关，硫化氢是一种众所周知的植物毒素，随着海草生态系统的营养物质变得更加丰富而积累。虽然硫化氢侵入海草组织被认为是反复发生死亡事件的主要原因，但其对后续新种群招募和分布的影响尚不清楚。此外，很少有研究考察海草草甸“反弹”和在空旷裸露斑块中重新定居的恢复能力。

佛罗里达大西洋大学的研究人员与南佛罗里达水资源管理区沿海生态系统部合作，研究了孔隙水中的硫化氢是否会阻止海龟(一种主要的热带大西洋-加勒比海海草，称为龟草)从佛罗里达湾的无植被沉积物中吸收。该海湾是一个河口，位于佛罗里达州南端和佛罗里达群岛之间，面积约 1,100 平方英里，是全球最大的连续海草系统之一。

自 1980 年代以来，佛罗里达湾的海草草甸经历了反复的生物量损失，包括龟草的大规模死亡事件，这通常发生在中北部和西部海湾的高温和盐度条件下。该海湾提供了一个极好的案例研究地点，因为高孔隙水硫化氢和广阔的未植被区域毗邻完整的草地，这些草地在道德事件后被龟草新兵重新定居。

在这项研究中，研究人员检查了佛罗里达湾龟草的叶、茎和根组织，以确定新招募的龟草的组织暴露于硫化氢，并使用现场尖端微传感器和稳定同位素分析测量内部硫化氢和氧气动力学。

发表在《水生植物学》杂志上的结果提供的证据表明，由于生物量分配——植物在叶子、茎、根和生殖部分之间分配能量的过程——在死亡事件发生后，龟草可以成功地补充到开放的裸露沉积物中。早期发育、年轻的根结构以及有效内部氧化的能力，从而降低了硫化氢的暴露。然而，海草草甸的恢复需要时间。

“佛罗里达湾的长期监测计划表明，在发生重大死亡事件后龟草草甸完全恢复的时间框架至少需要十年，”资深作者兼生物科学教授 Marguerite Koch博士说在 FAU 的Charles E. Schmidt 科学学院。“因此，防止大规模海草死亡事件应该成为管理目标，特别是在全球变暖和相关压力源可能在未来变得更加极端的情况下。”

该研究的结果表明，新芽对硫化氢暴露的抗性与白天到下午晚些时候内部组织的充分氧化有关，通过光合作用和植物内部氧化，而夜间水柱氧扩散到叶子中，有时由潮汐驱动. 新招募的地下根发育有限可能会限制微生物群落的发育和相关的硫酸盐减少，从而减少硫化氢侵入根部并对海草叶基部的敏感生长组织产生负面影响。

“海草草甸通过防止侵蚀、保持水质并为许多海洋物种和生物提供栖息地和食物来维持沿海生态系统，”科赫说。“由于它们在沿海社区的重要性，目前全球范围内跨地理区域的海草生态系统衰退令人担忧。”

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