红树林生长在历史上以盐沼和牡蛎礁为主的地区。入侵的太平洋牡蛎正在取代瓦登海的本地蓝贻贝。在加勒比海和印度洋-太平洋地区，大型藻类对硬珊瑚表现出优势。气候变化驱动的主要栖息地形成物种的变化可能对保护产生重大影响，这种现象似乎在世界各地的海草系统中尤为普遍。

在今天发表在《美国国家科学院院刊》上的研究中，VIMS研究人员及其合作者评估了切萨皮克湾出现一种新的优势海草物种的原因和后果，展示了新的威胁和管理机会。

在这项研究中，作者将38年来径流、温度、浮游生物大量繁殖和河流流量造成的养分和沉积物污染数据与空中海草调查相结合，描述了切萨皮克湾26,000公顷栖息地海草基础物种迁移的原因和后果.

海草的明显变化使切萨皮克湾的恢复速度更快，但死亡人数更多

在过去的几十年里，切萨皮克湾的海洋热浪和海水清澈度差已经将以前占主导地位的海草、鳗草占据的面积减少了一半。与此同时，在整个海湾成功实施的营养减少措施促进了另一种海草的快速扩张，即世界性的widgeongrass。

直到1990年代中期，widgeongrass都被限制在浅咸水水域的边缘区域，现在已经取代鳗草成为切萨皮克湾最丰富的海草，由于耐高温和持久的种子可以在之后快速恢复而扩展超过150%骚乱。

“Widgeongrass的恢复和扩张能力非常强，”主要作者Hensel解释说，“理想的widgeongrass条件已经推动了切萨皮克湾海草覆盖率的两个创纪录的高峰。事实上，自从1990年代中期widgeongrass扩展到eelgrass腾出的区域。”

然而，这种转变带来的一些负面后果让栖息地管理者感到担忧。

“几十年来，我们已经看到了widgeongrass的快速扩张和收缩，远远超出了我们记录的鳗草，”兰德里说，他是切萨皮克湾项目淹没水生植被(SAV)工作组的合著者和负责人。

“但现在widgeongrass在海湾中变得如此普遍，其丰度的波动会对我们的整体种植面积趋势和我们整个海湾的恢复目标实现产生重大影响。这是管理问题。生态问题是这些波动的影响在没有鳗草的情况下，已经长成依赖widgeongrass栖息的动物。”

这些波动的原因一直难以理解，因为widgeongrass和eelgrass似乎对气候变化和营养污染压力源的反应不同。

然而，当作者检查有关气候压力源和农业和发展造成的流域污染的长期、大规模数据以及每年对海草草甸的航空调查图像时，他们认识到切萨皮克的主要气候压力源发生了重要转变海湾海草：虽然widgeongrass对热浪和高温有抵抗力，但它非常容易受到春季大雨的影响，因为春季大雨会使富含营养和沉积物的水大量涌入海湾，从而降低水的透明度。

作者Lefcheck说：“这项研究是在建立我们对沿海人类与生态系统相互作用以及它们如何随时间变化的知识方面向前迈出的重要一步。”

“我们过去的工作表明，水下草类因养分管理而创纪录地复苏，但现在我们看到这个故事要复杂得多，事实上，它仍在编写中。理解、适应和传达这种不断变化的叙述是一个挑战，但无论如何都不是无法克服的挑战。”

同时保护具有不同需求的物种是必要的，复杂的

该团队的建模有助于更好地了解widgeongrass年度变化的人类和气候驱动因素，并强调与以鳗草为主的海湾相比，管理上的关键差异。

VIMS的SAV监测项目主任帕特里克解释说：“热浪压力在地方和区域层面是无法控制的，但在多雨的春季，管理从分水岭进入海湾的养分量是我们实际上可以控制的事情”

这项研究强调，由于物种的特征和压力敏感度不同，因此管理生物栖息地的保护需要更多以社区或物种为中心的研究、监测和气候变化下的行动。气候变化正在改变物种构成的格局，在这些新环境中创造新的赢家，管理需要随之转变。

详细的监测数据使机构能够专注于每个物种，并鼓励他们管理社区或个体栖息地的要求，随着物种组成的变化调整策略。这项研究还表明，如果将生境形成物种集中到单个“种群”中，例如“海草公顷数”或“沼泽地英亩数”，可能会出现陷阱。

事实上，本研究中海草物种之间的差异解释了切萨皮克湾海草草甸动态的许多变化。“Widgeongrass的叶片比鳗草更短、更薄，”Hensel说，“这使得它更容易受到春季径流事件的影响，因为阳光无法通过浑浊、富含营养的水到达短叶片。此外，widgeongrass的根较浅系统可能不会很好地固碳，而且它的覆盖范围剧烈波动的趋势意味着它可能无法为蓝蟹和黑海鲈鱼等主要依赖海草的物种提供一致的栖息地。”

作者以切萨皮克湾为例，呼吁对沿海监测和管理成功与失败的评估进行平行转移。他们列举了长期监测计划的必要性，包括协调和标准化的实地和注重细节的调查，以及跨海岸线的社区或物种特定恢复目标的重要性，在这些海岸线上，多种海草物种共同出现并做出反应气候不同。

“这是气候变化如何在全球范围内展开的一个令人信服的例子，”帕特里克说。“随着区域气候的变化，新生态系统的出现从根本上挑战了我们认为我们从历史数据分析中了解到的一切。支配世界生态系统动态的规则正在发生变化，我们需要加强监测工作，评估实际变化时间，并在此过程中调整我们的策略。”

“10年前有效的方法可能不适用于未来五年，甚至今天。这个例子违背了传统智慧，即气候变化的赢家将是向北迁移并入侵新栖息地的新物种。至少在短期内，当地物种一直存在的人可能会加强并重新定义他们在生态社区中的作用。”

“随着对气候驱动的海草物种变化有了更全面的了解，政策制定者和实践者能够更好地就沿海生态系统的短期和长期保护战略做出循证决策。这项具体研究的重点是大约100平方英里的海草切萨皮克湾，但它的影响远远超出海湾，延伸到地中海、加勒比海、大西洋和太平洋的海草生态系统。”