在国家自然科学基金等项目资助下，南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）珊瑚礁系统科学研究团队在珊瑚混合营养策略的季节性动态及其对骨骼稳定碳同位素（δ¹³C）影响机制方面取得新进展。相关成果近日分别发表于《地球物理研究杂志：海洋》和《化学地质学》。

珊瑚自养光合作用、异养摄食以及自身脂质消耗程度的季节性变化示意图。研究团队供图，下同

近年来，珊瑚白化现象日趋严重，白化意味着共生虫黄藻密度下降，其光合作用为宿主提供的碳源和能量随之减少。珊瑚作为典型的“混合营养生物”，既依赖虫黄藻的光合产物（自养），也通过主动摄食浮游生物等获取营养（异养），同时体内还储存大量脂质（如甘油三酯和蜡脂）作为能量储备。然而，不同营养方式在季节尺度上的变化规律及其相互耦合关系此前尚不明确，限制了对珊瑚能量维持机制的理解。

研究团队以西沙群岛的鹿角珊瑚等为研究对象，利用δ¹³C同位素示踪技术，系统分析了不同营养方式的季节性特征。结果显示：从春季到夏季，随虫黄藻密度下降，珊瑚的自养强度减弱，而异养摄食强度和自身脂质消耗则明显增加；从夏季到秋季，伴随虫黄藻密度恢复，自养强度回升，异养摄食和脂质利用则显著降低。该研究首次清晰揭示了珊瑚三种能量获取途径之间的季节性交替互补关系，论文第一作者、该实验室科研骨干许慎栋表示，这一发现加深了对珊瑚能量维持策略的认识。

珊瑚骨骼δ¹³C与δ¹⁸O动力分馏与代谢分馏效应示意图。

珊瑚骨骼中的δ¹³C是重建热带海洋环境与气候变化的重要代用指标，但其与海水之间的同位素分馏显著，主要受动力分馏和代谢分馏影响。自养/异养营养方式的改变是否直接影响骨骼δ¹³C，此前缺乏明确证据。为此，团队进一步以南海不同礁区的蜂巢珊瑚为研究对象，结合环境参数、生理指标及同位素数据，定量计算了珊瑚共生体的光合作用与呼吸作用速率比值（P/R）。结果证实，自养光合作用增强会提高P/R比值，减少钙化流体中轻同位素¹²C的含量，从而引起骨骼δ¹³C正偏；而异养摄食增强则产生相反效果。

该成果系统阐明了营养方式变化对骨骼δ¹³C分馏的内在影响机制，为更准确解译珊瑚骨骼中记录的环境气候信息提供了理论依据。研究同时强调，在开展跨区域古气候重建和对比时，应充分考虑并校正不同礁区珊瑚营养方式差异对δ¹³C的潜在影响。

相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2024JC021890

https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2026.123596