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    海洋所研究揭示多重影響下魚類種群和功能群落的生態(tài)適應(yīng)性

    近日,海洋所線薇薇研究團(tuán)隊基于長江口生態(tài)系統(tǒng)的長期監(jiān)測數(shù)據(jù),取得了兩項重要研究成果,揭示了氣候變化、漁業(yè)捕撈和徑流輸入等多重壓力源影響下魚類種群和功能群落的生態(tài)適應(yīng)性。研究成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Ecological Indicators(IF= 7.0)和Science of The Total Environment(IF= 8.2)。

    在氣候變化日益加劇的背景下,海洋生態(tài)系統(tǒng)正面臨著復(fù)雜的外部壓力源和季節(jié)性環(huán)境波動。研究團(tuán)隊開發(fā)了統(tǒng)一預(yù)測框架,通過分析溫帶河口魚類的季節(jié)性環(huán)境親和性,預(yù)測了不同氣候變化情景(SSP1-2.6和SSP5-8.5)下長江口12種重要魚類種群的棲息地適宜性響應(yīng)(HSRs)。研究結(jié)果表明,隨著氣候變暖,長江口的酸度可能會下降,威脅到許多魚類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)。未來的氣候變化可能通過適宜棲息地的重新分布、面積變化和質(zhì)心遷移影響魚類種群的HSRs。其中,有五個魚類種群和11個功能群落在季節(jié)變化時可能表現(xiàn)出對氣候變化的彈性適應(yīng)性,具體取決于其適宜棲息地面積的擴(kuò)張或收縮。此外,大多數(shù)魚類棲息地質(zhì)心表現(xiàn)出季節(jié)性響應(yīng),即春季向東北遷移,秋季向東南遷移。這項研究中的分析框架以及實例識別,正是探索這些復(fù)雜響應(yīng)背后機(jī)制、推斷響應(yīng)普遍性的重要一步。

    不同氣候變化情景下魚類棲息地適宜性變化的統(tǒng)一預(yù)測框架和主要結(jié)果

    氣候變化、過度捕撈和陸源物質(zhì)輸入等多方面壓力源的嚴(yán)重沖擊,導(dǎo)致了海洋資源的日益減少和質(zhì)量下降,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能遭受嚴(yán)重破壞。持續(xù)并深入研究多重壓力源對海洋種群和生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜影響,這對于預(yù)測和減輕人為活動和氣候變化對海洋的影響至關(guān)重要。研究團(tuán)隊構(gòu)建了一種基于嵌套拉普拉斯逼近算法的貝葉斯分層時空模型,用于定量評估多種壓力源對長江口漁業(yè)種群動態(tài)的獨立影響、交互作用和全局敏感性。研究結(jié)果顯示,漁業(yè)壓力(FP)、太平洋年代際振蕩指數(shù)(PDO)、徑流量(RV)和沉積物負(fù)荷(SL)之間以不同的方式形成了五對協(xié)同作用顯著影響著漁業(yè)種群的生物量。總的來看,多重壓力源的協(xié)同效應(yīng)并不利于種群增長,特別是在高SL或負(fù)PDO階段FP會對漁業(yè)種群構(gòu)成極大的威脅。研究還發(fā)現(xiàn)盡管氣候變化速度(VoCC)未能聯(lián)合產(chǎn)生明顯的相互作用,但該壓力源的變化對漁業(yè)種群響應(yīng)的影響具有最為敏感。通過剖析種群層面上所遭受的多壓力源及相互作用,這項研究旨在更好地了解種群在復(fù)雜環(huán)境中的生存狀況和適應(yīng)能力,以便及時采取有效的管理和保護(hù)措施,確保海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康和漁業(yè)資源的可持續(xù)利用。

    長江口水域五項主要壓力源對漁業(yè)種群動態(tài)相互作用

    中國科學(xué)院海洋研究所博士研究生張昭芃為論文第一作者,王遠(yuǎn)超特別研究助理為共同第一作者,梁翠助理研究員和線薇薇研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)安全和信息化專項應(yīng)用示范和三峽工程水庫運行管理綜合安全監(jiān)測系統(tǒng)等項目聯(lián)合資助。

    論文信息:

    [1] Zhang, Z., Wang, Y., Liang, C., Zheng, L., & Xian, W. (2024). Seasonal resilience of temperate estuarine fish in response to climate change. Ecological Indicators, 158, 111518. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111518

    [2] Zhang, Z., Liang, C., Zheng, L., Cao, W., Wang, Y., Chen, Z., & Xian, W. (2024). Interactions of multiple stressors on the Bombay-duck Harpadon nehereus population in a complex estuarine ecosystem. Science of The Total Environment, 953, 176138. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176138


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