Drivers of Oyster Reef Ecosystem Metabolism Measured Across Multiple Timescales
Drivers of Oyster Reef Ecosystem Metabolism Measured Across Multiple Timescales
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跨多个时间尺度测量牡蛎礁生态系统代谢的驱动因素
DOI：
10.1007/s12237-020-00745-w
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发表时间：
2020
影响因子：
2.7
通讯作者：
Reidenbach, Matthew A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Volaric, Martin P.;Berg, Peter;Reidenbach, Matthew A.
牡蛎礁和上覆水柱之间的氧通量测量近似于生态系统的总代谢，代表了一种潜在的有价值的珊瑚礁监测工具。在这项研究中，使用非侵入性水生涡动相关（AEC）技术对美国弗吉尼亚海岸的潮间带长牡蛎礁进行了季节性氧通量测量。珊瑚礁呼吸(R)从夏季的−276 mmol m−2day−1到冬季的−55 mmol m−2day−1，可能是由于温度对牡蛎过滤和沉积物微生物活性的影响。珊瑚礁总初级产量（GPP）的季节变化较小，导致净生态系统代谢（NEM）在夏季呈高度异养（- 141 mmol m−2day−1），在冬季接近平衡（- 11 mmol m−2day−1）。对珊瑚礁沉积物的测量表明，底栖微藻的浓度高于周围裸露的泥滩，而利用15分钟通量平均值的光合作用-辐照度曲线证实，光是微藻生产的主要短期驱动因素。代谢值与该珊瑚礁过去的AEC结果进行了比较，创造了一个4年的记录，其中包括一个显著的牡蛎死亡。在这段时间内，R与GPP紧密耦合，表明碳的快速内部循环，而珊瑚礁初级生产主要归因于沉积物，而不是附生微藻。随着牡蛎的死亡，R和GPP均显著降低。这些结果表明，牡蛎礁是高度动态的环境，具有复杂的过程，在从几分钟到几年的许多时间尺度上起作用。因此，AEC代谢测量有助于牡蛎礁监测。
Oxygen flux measurements between oyster reefs and the overlying water column approximate total ecosystem metabolism, representing a potentially valuable reef monitoring tool. In this study, seasonal oxygen flux measurements were made over an intertidalCrassostrea virginicaoyster reef on the Virginia (USA) coast using the non-invasive aquatic eddy covariance (AEC) technique. Reef respiration (R) ranged from − 276 mmol m−2day−1in the summer to − 55 mmol m−2day−1in the winter, likely due to temperature effects on oyster filtering and sediment microbial activity. Reef gross primary production (GPP) varied less seasonally, resulting in net ecosystem metabolism (NEM) that was highly heterotrophic in the summer (− 141 mmol m−2day−1) and nearly balanced in the winter (− 11 mmol m−2day−1). Measurements of reef sediment chlaindicated higher concentrations of benthic microalgae than surrounding bare mudflat, while photosynthesis-irradiance curves utilizing 15-min flux averages confirmed light as a dominant short-term driver of microalgal production. Metabolic values were compared with past AEC results from this reef, creating a 4-year record that included a significant oyster die-off. Over this time span, R was closely coupled to GPP, indicating rapid internal cycling of carbon, while reef primary production was primarily attributed to sediment, rather than epiphytic, microalgae. Both R and GPP substantially decreased following the oyster die-off. These results illustrate that oyster reefs are highly dynamic environments, with complex processes that act on numerous time scales ranging from minutes to years. Consequently, AEC metabolism measurements can aid in oyster reef monitoring.
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影响因子：
2.5
作者：
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B. Rothschild;Js Ault;P. Goulletquer;M. Héral
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DOI：
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