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以下是引用本文的既定格式:
Weinberger, F., S. Sundt, N. Staerck, C. Merk, R. Karez和K. Rehdanz, 2021。波罗的海西南部海滩残骸的移动组成及其对海滩使用的影响。生态学报26(4):43。
https://doi.org/10.5751/ES-12759-260443
研究

波罗的海西南部海滩残骸的移动组成及其对海滩使用的影响

1德国基尔海洋生态学部GEOMAR Helmholtz海洋研究中心2德国基尔大学经济系3.基尔世界经济研究所,德国基尔,4石勒苏益格-荷尔斯泰因,弗林特贝克,德国

摘要

海滩游客对海滩质量的评价很大程度上取决于它的外观。因此,对于依赖旅游业收入的沿海地区的海滩管理者来说,清除天然海滩垃圾(称为海滩残骸)是重中之重。在德国波罗的海沿岸,海滩残骸的数量在1977年至2012/2013年间增加了约3.4倍。与此同时,大型植物群落的组成经历了从后期演替阶段(鳗草和囊藻)向更短暂的群落的转变。相应的,单是膀胱破坏对海藻枯落物的贡献就从1977年的75%下降到今天的18.1%,而短暂的和营养机会性海藻的贡献增加了一个大于6.2的因子,约为44%。这样的海藻机会主义者可能比晚演替的大型植物有更高的潜在的旧因子危害。为了验证这一假设,研究人员在一项公共调查中比较了在相同条件下部分降解的等量营养机会性物种和非机会性物种的气味。参与者对机会主义物种的气味进行了特别的分级烟台tenuicorne它们的气味始终比非机会性物种的气味更强烈,而不那么令人愉快。特别高的潜力烟台在田间试验中证实了叶枯和鳗草枯落物相对较低的威慑潜力。我们得出的结论是,自富营养化开始以来,德国波罗的海沿岸大型植物群落的组成发生了变化,导致海滩残骸的组成转向具有更高的旧因子威慑潜力的物种,这可以解释为什么尽管研究区域的生物量增长有限,但海滩管理者最近对海滩残骸的担忧。
关键词:海滩管理;沙滩用户行为;沙滩的海草;近海富营养化;讨厌的海藻;海藻的气味

介绍

在波罗的海地区,与世界范围一样,沿海旅游和海滩娱乐提供了重要的就业机会和收入(Haller et al. 2011;彭德尔顿2007)。一般来说,公众对海滩质量的感知是基于水的外观和垃圾污染的存在(Vaz et al. 2009, Williams and Barugh 2014)。因此,海滩的管理工作,通常会优先考虑清除任何人为或自然产生的碎屑,通常是通过机械清理,因为这种清理会造成相当大的成本。例如,德国波罗的海沿岸的海滨度假胜地每年每米清理269公斤垃圾,平均成本为每米38欧元(Mossbauer et al. 2012)。每年从法国布列塔尼海滩清除约10万立方米垃圾的成本为每立方米10至150美元(Charlier等人,2008年)。[1]

天然沙滩垃圾,也称为海滩残骸,主要由处于不同腐烂阶段的海藻和海草组成。这种海滩残骸在波罗的海海岸线生态系统中发挥着关键作用,为生物提供了重要的资源(Malm et al. 2004),并稳定了软底基质。频繁地通过梳理来清除这种海滩残骸会降低沙滩的物种丰富度和生态多样性,并增加海滩侵蚀的风险(Defeo等人2009,Gilburn 2012, Malm等人2004,Vanhooren等人2011)。因此,有充分的理由减少清理海滩残骸的频率。

然而,漂流的大型植物的积累越来越多地给世界各地的海滩环境带来问题,而且经常有令人信服的证据表明这种增加与人为营养供应之间存在直接联系(Schramm和Nienhuis 1996, Smetacek和Zingone 2013, Valiela等人1997)。海藻群落通常会对富营养化做出反应,转向更多的营养机会成分(Troell et al. 2005),这可能会导致海滩残骸的滋扰增加。在石勒苏益格-荷尔斯泰因402公里长的波罗的海海岸,也观察和记录了富营养化后大型藻类群落的显著变化(Schramm和Nienhuis 1996, Voigt和Schramm 1991, Weinberger等人2020),在那里,3480万名过夜游客和5850万名日间游客在2019年创造了4.2亿欧元的收入,为83130人提供了主要收入(ostsee -荷尔斯泰因- tourismus e.V 2020)。

由于清除海滩残骸的成本相对较高,而且对海岸线生态系统有显著的负面影响,关于海滩残骸可能造成的滋扰(以及清除的必要性)的信息与可持续的海滩管理有关。本文的目的就是在三种不同方法的基础上提供这样的信息。首先,我们调查该地区的海滩残骸是否经历了显著的成分变化,转向更短暂和营养机会成分。波罗的海地区海滩残骸的历史记录非常稀少。1977年8月进行了第一次定量研究(Grave and Moeller 1982)。它以航空黑白摄影为基础,在石勒苏益格-荷尔斯泰因波罗的海海滩每公里检测到900公斤干生物量。2012年的一项重复研究使用了完全相同的方法,发现了2833公斤公里-1,对应增长3.15倍(Weinberger等,2020年)。仅这一数量级的增加不太可能解释媒体报道和科学出版物的重复(穆斯鲍尔等人2012年,温伯格等人2020年)。然而,该区域可能也发生了海滩残骸组成的变化,反映了大型藻栖息地物种组成的变化。本文报告了石勒苏益格-荷尔斯泰因波罗的海沿岸最近海滩残骸的组成分析结果,并描述了1977年以来的变化。其次,我们从不同类型的海滩残骸中提取了老因子化合物,并在一项公共调查中监测它们的感知,我们验证了一个假设,即当营养机会性大型植物的密度相似时,它们比后期演替阶段的大型植物更有可能产生老因子危害。降解搁浅生物质可能会释放出强烈气味的挥发性化合物,缺氧分解甚至可能导致有毒挥发性物质的产生,如硫化氢(H2S),在有害浓度(Tauziède et al. 2009)。此外,媒体的反复报道(《世界报》2009年,Lübecker Nachrichten 2013年,Ostsee-Zeitung 2013年,2015年,Schleswiger Zeitung 2015年,DeutschlandfunkKultur 2018年)表明,海滩残骸散发的气味是其对海滩游客潜在滋扰的重要组成部分。第三,我们报告了一项关于海滩游客对我们在海滩上分布的不同海滩残骸的反应行为的观察研究结果。

方法

海滩残骸组成分析

为了确定德国石勒苏威格-荷尔斯泰因州波罗的海沿岸海滩残骸的数量和组成,在2012年和2013年访问了13个地点(表1)。所有选定的地点都不受海滩清洁,也不受人工基础设施的海浪保护。此外,它们代表了完整的盐度梯度,并具有不同类型的基质组成和不同的主要风暴露方向的特征。所有地点都在夏末取样(除了一个地点在8月,表1),以便与1977年8月获得的历史数据进行直接比较(Grave and Moeller 1982)。

采样时,在每个被访问的地点随机选择漂流线中间的一个点,以海滩残骸的存在为标记。在漂移线上,在第一个点的左右各10米的精确距离上标记了另外两个点。在这三个点的每一点,都用卷尺测量漂移线的宽度。此外,在采样框(尺寸:40厘米x 40厘米)内的每个点估计海滩残骸的地面覆盖,并在框内5个不同位置测量其厚度。所有落在每个框架内的海滩残骸都被收集在塑料袋里,运到实验室,储存在冰箱里。所有样本经解冻后,用海水冲洗去沙,并按系统发育分类(墨角藻属,其他褐藻类,目前石莼、其他绿藻、红藻)。将分选后的物料在70°C干燥至恒重,并称重。利用框架内生物量的乘积、框架大小0.4 ~ 1 m外推的2.5和漂移线宽度计算各采样点海岸线生物量/ m密度。为了计算各采样点海滩残骸的平均密度和组成,对三个采样点的数据取平均值。

我们比较了2012年和2013年采样区域的风强度和风向,以及参考时段1977年的风,因为风肯定会驱动波浪作用,从而导致海滩上海洋生物的积累(图S1)。在取样期间及之前的两个月内(17月31日) 2012年主要风向为W、SE, 2013年主要风向为W、ENE(图S1a)。在1977年的同一两个月,西风较弱,而北风、东北风及东风则较强(图S1a)。平均风速6.0 m s-1在1977年,但只有5.4毫秒-1在2012年和550万秒-1在2013年。其中,1977年参考时段来自西南、东南和北至东风的平均风速高于2012年和2013年(图S1b)。因此,与后两年相比,1977年有更多来自海上的空气(北至东)和更少的来自陆地的空气(西北向西至西西向)穿过该区域(图S1c,对比图2)。这可能导致在1977年采样期间及其之前对调查海滩的海浪影响比2012/2013年更大。

从海滩残骸中提取气味样本

在13个地点选择了6种不同的大型水生植物,它们是大型藻华和海滩残骸中相对常见的成分,用于提取有气味的化合物。它们代表了海洋大型植物的三个主要系统发育类群,即褐藻门(岩藻vesiculosus而且Dictyosiphon foeniculaceus),绿藻门(目前而且石莼泥蜂)及红藻(Agarophyton vermiculophyllum而且烟台tenuicorne).据了解,这三个群体在其生化组成上存在根本差异(van den Hoek et al. 1995),因此在气味方面存在潜在的差异。在属于同一系统发育类群的每一对物种中,第二种(d . foeniculaceus美国泥蜂而且c . tenuicorne)相对来说是短暂的。相比之下,第一批(f . vesiculosusz滨而且答:vermiculophyllum)都有长期的生活策略。他们,z滨而且f . vesiculosus研究区晚演替大型植物群落的主要组成成分是答:vermiculophyllum(Weinberger et al. 2008)。

收集每一种明显健康和新鲜的材料,无其他物种和附生标本,运到实验室,在沙拉纺纱机中晾干。为了获得类似的降解条件,将400 g的部分放入单独的密封自封袋中,在22.6°C(变异性:20.9-25.9°C)的黑暗中一起孵育7 d。孵化后,所有大型植物均死亡,部分降解。为了提取气味,将它们放在纱布上(网眼尺寸:1毫米)放入漏斗中,用200毫升1,2-丙二醇(巴斯夫,路德维希港/德国)浸泡。从生物质滴下的溶剂收集4分钟,装入嗅棒(Burghart Messtechnik, Wedel/德国)(Hummel et al. 1997),并在-20°C保存。为了达到控制目的,在额外的嗅吸棒中加入50%的丁醇(Carl Roth, Karlsruhe/Germany) (Denzer et al. 2014)。

评估公众对海滩残骸气味的感知

为了验证我们的假设,即营养条件下的大型植物比后期演替阶段的植物有更高的滋扰可能性,我们设计了一项公众调查。调查由两部分组成。在第一部分,受访者被面对面询问他们对四种不同嗅棒的感知。图1展示了四根嗅棒的测试顺序。所有参与者一开始都嗅了嗅同一根控制杆,并被要求评价它的强度和愉悦程度。我们使用了6个项目的强度等级(1 =没有气味,6 =非常强烈的气味)和7个项目的愉快等级(-3 =非常不愉快,+3 =非常愉快)。随后,研究人员向参与者展示了一根嗅棒,上面有从棕色、绿色或红色海藻中提取的气味,并要求他们对气味的强度和愉悦程度进行评价。在再次使用控制棒来中和任何气味后,研究人员向他们展示了另一根嗅棒,嗅棒从海藻中提取的气味与第一根嗅棒相同,但使用的是与第一根嗅棒相反的生命策略,并再次要求他们对气味的强度和愉悦程度进行评价。除了控制杆之外,参与者从未收到过两次相同的嗅棒。50%的参与者首先从机会主义者那里得到气味,剩下的50%则相反。 We distributed the different sequences of the sticks equally across genders. In the second part of the survey, respondents received a clipboard and had to fill out the remaining questions of the survey on their own. This second part of the survey included questions on socio-demographic characteristics.

我们于2016年夏天在德国波罗的海沿岸的三个地方(基尔、Eckernförde和Schönberg)进行了调查。在基尔,我们在一个重要的公众节日(“基尔周”)上接触游客,邀请他们参与。在Eckernförde和Schönberg这两个著名的海滨胜地,我们询问了海滩游客。附录中的表S4提供了调查对象样本的描述性统计数据。由于我们发现子样本在社会人口学特征上没有显著差异,我们将三个样本联合分析。为了控制受访者感知气味的整体能力差异,我们将气味强度评级标准化。为了做到这一点,我们将控制杆的评级从带有海滩残骸提取物的棒的评级中减去。结果归一化强度评级——以及愉悦度评级——使用重复测量-2-方差分析对等级进行了检验,以确定是否存在统计学显著差异。当每个参与者对一种营养机会主义和一种非机会主义的海滩破坏物种的气味进行评级时,这两种物种都属于同一系统发育类群,类群(绿色植物、褐藻或红藻)被用作研究对象之间的因素,而生命策略(营养机会主义或非机会主义)被用作研究对象内的因素。

对海滩残骸气味的行为反应

为了验证选定的大型植物的不同滋扰可能性,在海滨度假胜地Eckernförde进行了两项实验,这是基于对海滩残骸的操纵和随后对海滩游客行为的隐藏观察。Eckernförde位于一个海湾的内部部分,有4公里的沙滩,是这个22000居民的主要收入来源。

实验1选取东经54°27.829′n 9°50.516′点沿海岸线南向北延伸的(A) 106 m和(B) 30 m相邻两个海滩段作为试验地。2016年8月17日,该地点已经出现了天然海滩残骸,几乎全部由鳗草组成,它们与耙子沿着两个地块的漂流线平均分布。这导致了一条20-30厘米宽的松散海滩残骸线,平均新鲜重量密度为333克/米。此外,B地块每米有200克部分降解的残骸烟台tenuicorne(产生的方面见图S1)。该物质来自北纬54°25.397′n . 10°23.832′e的一次大型藻华。于2016年8月8日用浸网收集,在环境温度(16°C,范围为10°C至20°C)下,用不透光的塑料袋无水储存9 d。在上午11时结束对两个地块的准备工作,并在中午至下午5时记录海滩游客的行为。以30分钟为间隔,统计每个地块上出现在海滩上或水中的总人数。此外,还统计了跨越海滩残骸的人数(主要是游泳者离开或进入水里),以及在海滩残骸1米以内停留超过30秒的人数。在两个图上相同时间间隔内的观察结果被视为连接样本,如果数据不符合正态分布假设,则使用t检验或Wilcoxon签名秩检验来检验这些观察结果的差异是否具有统计学意义。

实验1中未观察到漂流大型植物的自然搁浅,因为波罗的海是潮间带,风条件非常平静(bf -2,来自不同方向)。相比之下,在2016年8月18日和19日进行的实验2,在第一天(bf 2到5)就实现了陆上风。这导致了海滩残骸(仍然几乎全部是大叶藻,见附录中的图S3)在岸上的稳定积累,除了一些受groynes保护的部分。在北纬54°28.038′n 9°50.446′和北纬54°27.599′n 9°50.670′′之间,设置6个新的海滩段(33 m ~ 130 m)作为试验地。其中两艘在第二天早上被机械清理,一整天都没有受到海滩残骸的影响。在第一天上午11:30 -下午4:30和第2天上午10:30 -下午3:30之间,按照上述实验1,以30分钟为间隔记录海滩游客的行为。此外,每2天重复记录6个样地的生物量,间隔约2小时。为此,测量了该地块上海滩残骸的长度和宽度,并收集了三个随机选择的50厘米海滩剖面上的所有生物量,用弹簧秤称重,然后放回去。在单个样地观测到的最小和最大生物量密度分别为0 g / m和15.6 kg / m(图S3见附录)。他们在30分钟时间间隔内的变化是根据后续测量的差异估计的。采用Prism6软件(Graphpad, Golden/Co.)对数据分布采用最佳拟合线性函数。 The t-test or in case of non-normal data distribution the U-test was used to compare behavior of beach users in absence of beach wrack and in presence of high concentrations of beach wrack.

结果

海滩的海草组成

2012年夏末和2013年夏末在石勒苏益格-荷尔斯特恩的波罗的海海岸进行的采样表明,海滩残骸的组成在地理上是高度多样化的(图2,详细数据集见附录中的表S1 - S3)。然而,相似的物种组成经常在这两年中发现在同一地点。两年来研究区西北海岸以海草和膀胱残体为主,东南海岸以各种藻类机会体为主。丝状红藻(主要属于该属)烟台,有时与脊椎动物门fucoides)和丝状绿藻(主要属于该属Cladophora)是东南海岸绝大多数海滩残骸的来源,而绿藻属则是石莼(由石莼泥蜂)只占据了基尔峡湾的一个地点(Mönkeberg)。属的棕色丝状藻类PylaiellaEctocarpus是2012年最南部(Brodtener Ufer)海滩残骸的主要组成部分,而2013年则不是。其他成分代表广泛的红色海藻(属AgarophytonDelesseriaCoccotylusAhnfeltia, Furcellaria)、褐藻(索,Dictyosiphon)及绿海草(Chaetomorpha)偶尔在不同地点发现,但不是特别多。在13个参观地点的海岸线上,干燥的海滩残骸的平均数量估计约为4.0公斤米-1(见附录表S1)和2.4 kg m-12013年(附录表S2),两年的平均值为3.2 kg m-1(附录表S3)。与1977年(Grave和Möller 1982)相比,平均相对贡献墨角藻属到海滩残骸的数量在2012年和2013年显著减少(图3)。

感知海滩残骸气味的潜在危害

调查对象(图4A,表S5)对等量降解大型植物表面提取物气味强度的感知不同。他们认为这三种机会性海藻的气味明显比同一系统发育类群中相应的非机会性海藻的气味更强烈。机会主义者和非机会主义者的平均等级差为1.03,范围从0到3。机会主义物种的气味烟台tenuicorne而且Dictyosiphon foeniculaceus被评为特别紧张,而两位非机会主义者的摘录岩藻vesiculosus而且目前被评为气味最淡的。最大秩差(烟台vs。目前)是1.66。三个系统发育类群之间的强度也有显著差异。红色海藻的气味被认为是最强烈的,而绿色大型植物发出的气味是最不强烈的。此外,机会性和非机会性退化的大型植物发出的气味的愉悦性被感知为不同的:机会性的气味被感知为明显不那么愉快(图4B,表S6)。此外,这两种红色海藻,烟台tenuicorne而且Agarophyton vermiculophyllum,散发出比两种棕色海藻或两种绿色大型植物更有威慑力的气味。平均而言,两个演替较晚的物种散发的气味岩藻vesiculosus而且目前被评为中性(接近于零),但机会主义的味道c . tenuicorne显然不愉快(接近-1)。

妨害隐患的实验验证

避免整个海滩部分处理c . tenuicorne在200克米的密度-1除了333克米的鳗草-1未被观察到,污染段的到访人数明显多于邻近的未污染段(仅为333 g-1(配对t检验:p = 0.0122;见图5)。此外,海滩游客跨过海滩残骸的意愿并没有显著降低烟台(Wilcoxon配对符号秩检验:p = 0.8457;图5 b)。不过,三名海滩游客在同区烟台污染被听到互相抱怨海滩残骸的气味,人们待在海滩残骸附近的准备程度显著降低(配对t检验:p = 0.0276;图5 c)。

相比之下,单是鳗草的存在对海滩游客行为的影响相对较小(附录中的图S4)。即使在2.2到15.6公斤米的密度最高的海滩上,它们也不愿意穿越-1(Mann-Whitney test: p = 0.6009,图6A,见附录中的图S3)。只有在如此高密度的搁浅鳗草附近停留的准备度显著下降(t检验:p = 0.0071,图6B),表明c . tenuicorne海滩残骸在较低浓度下对海滩使用者的回避行为有提高作用z滨海滩的海草。

讨论

早在工业化开始之前,在波罗的海环境中,海滩残骸产生的大型植物就已经是丰富的栖息地形成者。大叶藻(目前)通常在靠近海岸的地方形成延伸的草地(Lehmann 1814),一只鳗草每年会产生6到30片叶子(Mateo et al. 2007)。相应地,200年前在该地区就已经观察到大量的鳗草枯落物的堆积(Lehmann 1814)。波罗的海环境中沙滩垃圾的另一个重要组成部分是膀胱破裂(岩藻vesiculosus),它具有浮力,并在分离后经过很长一段距离漂移,最终在陆地上积累(Rothäusler et al. 2015)。1977年f . vesiculosus造成了石勒苏益格-荷尔斯泰因波罗的海海岸75%的海滩残骸(Grave和Möller 1982)。

在富营养化特别严重的沿海地区,如布列塔尼(Charlier et al. 2008)或中国中部北部(Zhou et al. 2015),通常可以观察到漂流海藻数量的增加。此外,在许多情况下,大型藻华的长期时间动态反映了富营养化的增加(Schramm和Nienhuis 1996年)和减少(Beusekom等人2009年)。然而,并非所有的海洋大型植物都能从营养供应中获得同等的好处。短命营养—能够快速吸收营养和快速生长的机会性物种,但在很大程度上缺乏储存的营养资源,通常受到外部营养供应的限制。相反,生长缓慢而长寿的多年生大型植物,如目前墨角藻属,形成大型植物生境后期演化期的植物从富营养化中获益较少(Bokn等人2003,Pedersen和Borum 1997, Pedersen等人2010)。

在波罗的海沿岸也观察到并记录了这一现象,1965年至1985年间,那里的氮和磷输入量大幅增加,随后仅部分减少(Fleming-Lehtinen等人2008年,Lennartz等人2014年)。随后,由于快速生长的营养机会者的竞争加剧,该地区典型的晚演替植被严重减少:常存的囊藻(岩藻vesiculosus)的数量减少了95% (Vogt和Schramm 1991),而大叶藻(目前) (Messner和von Oertzen, 1991)。与此同时,各种营养条件适宜的海藻变得更加丰富,大型植物总蓄积量反而增加了(Schramm and Nienhuis, 1996)。

这里提供的数据暗示,在石勒苏益格-荷尔斯泰因的波罗的海沿岸,海滩残骸的分布有相当大的变化,这已经在1977年被探测到(Grave和Möller 1982)。然而,2012年和2013年夏末发现的平均海滩残骸数量为3.2 kg m-1)对应的是自1977年以来增加了约3.4倍(0.9375 kg m-1,格雷夫和默勒1982)。我们基于干物质测定得出的估算结果,与之前根据航空摄影观测到的估算值增加3.1倍的数值大致处于同一数量级(Weinberger等,2020年)。

Grave和Möller(1982)没有提供关于准确采样日期的信息,因此不可能精确地比较1977年和2012/2013年风速和风向对搁浅生物量的影响。然而,观察到1977年7月/ 8月的海岸剖面比2012/2013年7月/ 8月更容易受到北岸风的影响(图S1),这种差异反映在1977年(Grave和Möller 1982),而2012和2013年没有(图2)。这些观察证实了7月和8月的空气暴露在8月的海滩残骸堆积在一定程度上与8月的海滩残骸堆积有关。2012/2013年探测到的较高生物量可能不能简单地解释为这几年较高的沿海风暴露,因为1977年的沿海风暴露总体较高(图S1),一定是其他原因造成了这种差异。

研究区沙滩残骸的组成变化远大于总量的变化,为上述原因提供了证据。(图3,参见标签。附录S1到S3): 1977年墨角藻属在调查的Flensburg和Neustadt之间的10个地点,平均贡献了75%的海滩残骸(Grave和Möller 1982),而它在2012和2013年的贡献分别下降到21%和14%。由于富营养化已造成水体深度分布减少墨角藻属自1976/1978年以来,增长了约50% (Schories等人,2009;Vogt和Schramm 1991),该物种的存储量急剧下降(Schories et al. 2009;沃格特和施拉姆1991年),这在海滩残骸的组成中明显反映出来。然而,尽管观察到大叶藻的存储量也出现了类似的下降(Schories et al. 2009),但这并没有反映在石勒苏益格-荷尔斯泰因搁浅的数量上。相反,它们增加了至少4 - 5倍(1977:每米不足0.23公斤,2012:每米1.45公斤,2013:每米0.96公斤)。目前尚不清楚这是否反映了(i)存栏量的恢复;(ii)周转率比1977年高(例如,树叶产量增加和乱落);或者(iii)由于光线限制的增加,鳗草在深度梯度内向上移动(Schramm和Nienhuis 1996),这可能使它更接近海滩。与鳗草相似,除墨角藻属也增加了。As Grave和Möller(1982)没有区分鳗草和其他藻类墨角藻属在美国,我们没有关于1977年这两组人相对贡献的确切信息。2012/2013年,“其他藻类”群主要由该属短命且营养条件良好的红、绿丝状大型植物组成烟台脊椎动物门而且Cladophora.两组(红丝状藻和绿丝状藻)各占海滩残骸总量的20%左右。附录S1至S3),证实了较早前的报告烟台tenuicorne(Schramm和Nienhuis, 1996年)。有趣的是,属石莼虽然它是迄今为止全球范围内最丰富的有害海藻(Smetacek和Zingone, 2013年),而且对石莼该地区已在当地尺度上观察到水华(Steinhagen等人,2018年)。总的来说,“其他藻类”(今天主要是短生物种)的总量从1977年的每米不到0.225 kg (Grave and Moeller 1982)增加到2012/2013年的每米1.4 kg(附录表S3)。这意味着至少增加6.2倍。然而,考虑到1977年所观察到的价值,而且可能主要包括鳗草,该地区机会性海藻的真正增长可能要剧烈得多。

为了验证我们的假设,即当营养条件下的大型植物以相似的密度存在时,它们比后期演替阶段的植物有更高的滋扰可能性,我们提取了3种营养条件下的大型植物和3种非条件下的大型植物在相同条件下部分降解的旧因子化合物。在一项调查中,我们发现人们始终如一地评价等量的营养物质——尤其是机会主义物种的气味烟台tenuicorne,比非机会主义物种的气味更强烈,更不令人愉快。特别是从两种本地多年生植物中提取的气味f . vesiculosus而且z码头,在富营养化开始之前,已经在该地区造成了大量的海滩残骸(Lehmann 1814),大多数被认为气味相当微弱和中性的愉快。海滩抛撒海藻的分解速率是物种特有的(Mews et al. 2007)。波罗的海的营养机会主义者通常具有比非机会主义者更大的表面/体积比的特征(Wallentinus 1984),因此可以预计它们降解得更快,这可能解释了它们更有可能产生旧因素的危害。

特别高的潜力烟台通过野外实验,观察海滩游客对已知组成和数量的海滩残骸的行为,证实了凋落物和相对较低的鳗草凋落物的威慑潜力。在这些实验中,我们测量了海滩残骸气味和外观的联合效应。仅当浓度高于2.2 kg / m时,仅当浓度高于0.2 kg / m时,海滩游客在水线逗留的意愿就会降低烟台在凋落物中混合0.3 kg / m的鳗草凋落物也可产生相同的效果。此外,海滩游客只听到抱怨海滩残骸,特别是当烟台是礼物。根据这些观察,由于气味烟台在我们的调查中,垃圾被评为特别强烈和令人不愉快的垃圾,我们得出的结论是,气味是海滩残骸威慑的重要决定因素,可能比它的外观更重要。

投机

我们将目前德国波罗的海海岸的海滩残骸组成与1977年的参考研究进行了比较,结果表明,这一趋势正在向更有营养的机会物种转变。尽管历史数据有限,但这种变化原则上是可以预期的,而且似乎是可信的,因为研究区域内藻类栖息地构成的相应变化已得到充分记录。同时,我们对老因子感知的研究表明,营养条件漂移海藻老因子滋扰的可能性更大。因此,德国波罗的海海岸的富营养化已经导致海滩残骸组成向具有更高潜在老因子威慑的物种转移,这可以解释为什么尽管研究区域的海滩生物量增长有限,但当地海岸管理者最近的担忧。波罗的海营养水平在未来几年的显著下降可能会扭转这一趋势。然而,考虑到单是鳗草垃圾在浓度升高时就具有威慑作用,即使在富营养化程度较低的波罗的海环境中,将其从海滩上清除可能仍然是必要的,尽管它对生态系统很重要。本研究选取了德国波罗的海沿岸的几种植物作为研究对象。大多数其他海域提供了不同的环境条件和不同的藻类物种库存。因此,波罗的海西南部海滩残骸的潜在危害性可能与其他地区的海滩残骸不同。然而,我们预测我们的观察结果或多或少是普遍有效的,即由营养机会藻类物种组成的海滩残骸比由晚演替的大型植物组成的海滩残骸具有相对更高的滋扰可能性。

__________
[1]被移除的物质最终通常会被填埋。为降低移除成本,讨论了将该材料用于能源生产的机会,如肥料或生物基堆肥(参见Chubarenko等人2021年或Kupczyk等人2021年)。

对本文的回应

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致谢

作者非常感谢Eckernf rde和Sch - nberg两个城市对调查的许可和支持。特别地,Stefan Borgmann(旅游管理Eckernf�rde)非常支持,因为他也允许和促进了实地研究。此外,我们感谢三位审稿人对该论文早期版本的有益评论。这项研究得到了位于基尔的DFG卓越集群“未来海洋”(批准号CP1515)的支持。

数据可用性

本研究中描述的支持olfactorial调查结果的数据可在通信作者f.w.的请求下获得。这些数据不公开,因为它们包含可能危及研究参与者隐私的信息。所有其他数据均包含在论文及其附件中。基尔大学中央伦理委员会肯定了这项研究的伦理责任,特别是关于个人数据处理的伦理责任。

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通讯作者:
Florian温伯格
fweinberger@geomar.de
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