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全球气候变化对典型海洋生境鱼类适生区驱动研究新进展

 

 

来源:中国科学院海洋研究所                                          发布时间:2023年11月30日

 

       近日,中国科学院海洋研究所在未来气候变化对典型生境下(潮间带和潮下带)海洋鱼类物种适生区动态驱动及生态位叠加评估研究方面的新进展。相关研究发表在Marine Pollution Bulletin上。

       如何精确预测和描述物种对全球变化的响应过程是保护生态学研究所面临的关键挑战之一。海洋生物对全球气候变化的敏感性越来越多地通过SDM方法被预测和描述,但极少考虑到不同生态位下物种间对气候变化的响应差异。本研究比较了典型潮间带物种(纹缟虾虎鱼、双带缟虾虎鱼)与潮下带物种(髭缟虾虎鱼)对全球气候变化的响应差异并明确了关键环境因子对不同生境缟虾虎鱼物种分布的驱动作用。 

缟虾虎鱼适生区驱动及生态位叠加研究设计

  缟虾虎鱼(Tridentiger)主要栖息在西太平洋的热带、亚热带和温带淡水或半咸水环境,主要摄食底栖小型生物,同时也是中华鲟等珍稀保护物种的饵料生物,处于食物链的中下游,生态地位十分重要。缟虾虎鱼作为生态指示旗舰物种,极易受到环境变化的影响,预计未来全球气候变化下会导致其栖息地适生区发生剧烈变迁甚至是丧失。考虑到缟虾虎鱼作为众多经济鱼类、濒危物种的饵料,其生态位变动对渔业生态系统稳定具有重要的支撑作用,因此,系统解析不同生境下缟虾虎鱼对全球气候变化的响应策略至关重要。

三种缟虾虎鱼采样点和Biomod2模型伪缺失分布数据模拟

 研究团队综合采用物种分布模型(SDM)和生态位评估模型(ENM),系统解析了典型生境下三种缟虾虎鱼的适宜栖息地动态转移变化,并首次量化了潮间带及潮下缟虾虎鱼生态位重叠度。研究首次发现离岸距离、初级生产力和温度等环境因子是影响潮间带和潮下带缟虾虎鱼适生区分布的主要驱动因子,对三者适生区的分布贡献率达到了94%。SDM最大熵模型(Maxent)评估结果首次发现除西太平洋沿岸外纹缟虾虎鱼和髭缟虾虎鱼全球范围内还存在4个热点适生区,分别位于东太平洋的西雅图和加利福尼亚沿岸、西大西洋的纽约、新泽西州沿岸、东大西洋的阿姆斯特丹、布鲁塞尔等周边沿岸、南美洲的乌拉圭和马德普拉塔沿岸;除西太平洋沿岸外双带缟虾虎鱼存在3个热点适生区,分别位于西大西洋的新泽西州和特拉华沿岸、东大西洋的弗伦斯堡和阿姆斯特丹沿岸、南美洲的乌拉圭北部沿岸。

  与以往研究不同,本研究还进一步发现,未来气候变化下营泥沙质穴居生活习性的缟虾虎鱼适生区发生了显著的局域扩张和收缩事件,但未发生适生区的极向迁移。生态位叠加分析结果显示,纹缟虾虎鱼与髭缟虾虎鱼生态位重叠度最大,种间的适宜生境重叠面积达到44.7×105km2,分别占纹缟虾虎鱼和髭缟虾虎鱼适宜生境总面积的25.2%和40.6%。研究证实纹缟虾虎鱼可以同时适应潮间带和潮下带生境,其适生区的分布区范围更广,对未来全球气候变化的适应能力更强。该研究首次发现具有特定生活史的潮间带鱼类物种可能对环境变化更具有韧性,研究为典型潮间带和潮下带物种响应全球气候变化策略提供了新的见解。此外,本研究的结果为未来的海洋生态系统物种保护和管理提供参考。

 

 

原文链接:海洋所在全球气候变化对典型海洋生境鱼类适生区驱动研究取得新进展