近日，Nature 旗下学术期刊“Scientific Reports” 以 “Microbial community shift on artificial biological reef structures (ABRs) deployed in the South China Sea ”为题发表了自然资源部第三海洋研究所（以下简称我所）“受损珊瑚礁有性繁殖修复技术”研究团队的最新研究成果。团队成员Hala F. Mohamed博士为文章的第一作者，Amro Abd‑Elgawad博士、蔡榕硕研究员、徐长安研究员为共同通信作者。

在这项研究中，团队基于自然的解决方案（NbS）和多学科交叉融合自主研发的环境友好型人工生物礁（ABR®），采用基因组学（Metagenomics，Genome sequencing and analysis）等多学科协作的方法，研究了三个对照地点不同礁体上微生物群落的多样性、微生态群体基因功能及其相互作用、微生态系统的连续发展/季节（春、夏和秋季）演替等微生态结构和功能的特征，其中，礁体类型分别为含活性物质的生物礁（ABAM，即ABR®）、仿天然礁（SCE）、水泥礁（NCE）及海底天然礁（XR），见图1、2。

图1. 不同基质（ABAM、SCE、NCE、XR）表面微生物粘膜中优势菌群相对丰度和时序的动态变化

图2. 基于LDA Effect Size方法揭示的不同基质（ABAM、SCE、NCE和XR）对礁体表层粘膜微生物多样性及优势种群的影响

研究结果显示，在ABR®生物礁上，Amplicon Sequence Variant（ASV）丰富度和Shannon指数明显高于对照组（SCE、NCE）和XR，并与大型底栖动物的丰度和Shannon指数，特别是珊瑚幼体的附着、成功变态、发育及存活数量呈显著正相关。研究结果还显示，ABR®生物礁在其表面成功建立了健康且有利于底栖生物群落恢复的微生物膜，这为珊瑚幼体在生物礁上的附着、变态和生存提供了充分必要的条件，也揭示了ABR®生物礁吸引珊瑚幼体附着、变态和生长发育并修复受损珊瑚礁生态系统的内在机理。研究成果为ABR® 生物礁技术应用于受损珊瑚礁生态系统及受损生境的修复提供了理论和实践的依据。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41598-023-29359-5

报道：郭海峡