近日，中国科学院海洋研究所线薇薇研究团队基于长江口生态系统的长期监测数据，取得了两项重要研究成果，揭示了气候变化、渔业捕捞和径流输入等多重压力源影响下鱼类种群和功能群落的生态适应性。研究成果发表于国际学术期刊Ecological Indicators（IF= 7.0）和Science of The Total Environment（IF= 8.2）。
在气候变化日益加剧的背景下，海洋生态系统正面临着复杂的外部压力源和季节性环境波动。研究团队开发了统一预测框架，通过分析温带河口鱼类的季节性环境亲和性，预测了不同气候变化情景（SSP1-2.6和SSP5-8.5）下长江口12种重要鱼类种群的栖息地适宜性响应（HSRs）。研究结果表明，随着气候变暖，长江口的酸度可能会下降，威胁到许多鱼类赖以生存的生态系统。未来的气候变化可能通过适宜栖息地的重新分布、面积变化和质心迁移影响鱼类种群的HSRs。其中，有五个鱼类种群和11个功能群落在季节变化时可能表现出对气候变化的弹性适应性，具体取决于其适宜栖息地面积的扩张或收缩。此外，大多数鱼类栖息地质心表现出季节性响应，即春季向东北迁移，秋季向东南迁移。这项研究中的分析框架以及实例识别，正是探索这些复杂响应背后机制、推断响应普遍性的重要一步。
气候变化、过度捕捞和陆源物质输入等多方面压力源的严重冲击，导致了海洋资源的日益减少和质量下降，生态系统的结构和功能遭受严重破坏。持续并深入研究多重压力源对海洋种群和生态系统的复杂影响，这对于预测和减轻人为活动和气候变化对海洋的影响至关重要。研究团队构建了一种基于嵌套拉普拉斯逼近算法的贝叶斯分层时空模型，用于定量评估多种压力源对长江口渔业种群动态的独立影响、交互作用和全局敏感性。研究结果显示，渔业压力（FP）、太平洋年代际振荡指数（PDO）、径流量（RV）和沉积物负荷（SL）之间以不同的方式形成了五对协同作用显著影响着渔业种群的生物量。总的来看，多重压力源的协同效应并不利于种群增长，特别是在高SL或负PDO阶段FP会对渔业种群构成极大的威胁。研究还发现尽管气候变化速度（VoCC）未能联合产生明显的相互作用，但该压力源的变化对渔业种群响应的影响具有最为敏感。通过剖析种群层面上所遭受的多压力源及相互作用，这项研究旨在更好地了解种群在复杂环境中的生存状况和适应能力，以便及时采取有效的管理和保护措施，确保海洋生态系统的健康和渔业资源的可持续利用。
中国科学院海洋研究所博士研究生张昭芃为论文第一作者，王远超特别研究助理为共同第一作者，梁翠助理研究员和线薇薇研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、中国科学院网络安全和信息化专项应用示范和三峡工程水库运行管理综合安全监测系统等项目联合资助。
论文信息：
[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
