海洋所在全球氣候變化對(duì)典型海洋生境魚(yú)類適生區(qū)驅(qū)動(dòng)研究取得新進(jìn)展
近日,國(guó)際海洋與淡水生物學(xué)Top期刊Marine Pollution Bulletin在線發(fā)表了題為“Prediction of suitable habitat shifts and assessment of ecological niche overlaps for three Tridentiger species with intertidal and subtidal characteristics under future climate change”的文章,報(bào)道了中國(guó)科學(xué)院海洋研究所在未來(lái)氣候變化對(duì)典型生境下(潮間帶和潮下帶)海洋魚(yú)類物種適生區(qū)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)及生態(tài)位疊加評(píng)估研究方面的最新結(jié)果。
如何精確預(yù)測(cè)和描述物種對(duì)全球變化的響應(yīng)過(guò)程是保護(hù)生態(tài)學(xué)研究所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。海洋生物對(duì)全球氣候變化的敏感性越來(lái)越多地通過(guò)SDM方法被預(yù)測(cè)和描述,但極少考慮到不同生態(tài)位下物種間對(duì)氣候變化的響應(yīng)差異。本研究比較了典型潮間帶物種(紋縞蝦虎魚(yú)、雙帶縞蝦虎魚(yú))與潮下帶物種(髭縞蝦虎魚(yú))對(duì)全球氣候變化的響應(yīng)差異并明確了關(guān)鍵環(huán)境因子對(duì)不同生境縞蝦虎魚(yú)物種分布的驅(qū)動(dòng)作用。

縞蝦虎魚(yú)適生區(qū)驅(qū)動(dòng)及生態(tài)位疊加研究設(shè)計(jì)
縞蝦虎魚(yú)(Tridentiger)主要棲息在西太平洋的熱帶、亞熱帶和溫帶淡水或半咸水環(huán)境,主要攝食底棲小型生物,同時(shí)也是中華鱘等珍稀保護(hù)物種的餌料生物,處于食物鏈的中下游,生態(tài)地位十分重要??c蝦虎魚(yú)作為生態(tài)指示旗艦物種,極易受到環(huán)境變化的影響,預(yù)計(jì)未來(lái)全球氣候變化下會(huì)導(dǎo)致其棲息地適生區(qū)發(fā)生劇烈變遷甚至是喪失??紤]到縞蝦虎魚(yú)作為眾多經(jīng)濟(jì)魚(yú)類、瀕危物種的餌料,其生態(tài)位變動(dòng)對(duì)漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有重要的支撐作用,因此,系統(tǒng)解析不同生境下縞蝦虎魚(yú)對(duì)全球氣候變化的響應(yīng)策略至關(guān)重要。
三種縞蝦虎魚(yú)采樣點(diǎn)和Biomod2模型偽缺失分布數(shù)據(jù)模擬
海洋研究所李軍研究團(tuán)隊(duì)綜合采用物種分布模型(SDM)和生態(tài)位評(píng)估模型(ENM),系統(tǒng)解析了典型生境下三種縞蝦虎魚(yú)的適宜棲息地動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移變化,并首次量化了潮間帶及潮下縞蝦虎魚(yú)生態(tài)位重疊度。研究首次發(fā)現(xiàn)離岸距離、初級(jí)生產(chǎn)力和溫度等環(huán)境因子是影響潮間帶和潮下帶縞蝦虎魚(yú)適生區(qū)分布的主要驅(qū)動(dòng)因子,對(duì)三者適生區(qū)的分布貢獻(xiàn)率達(dá)到了94%。SDM最大熵模型(Maxent)評(píng)估結(jié)果首次發(fā)現(xiàn)除西太平洋沿岸外紋縞蝦虎魚(yú)和髭縞蝦虎魚(yú)全球范圍內(nèi)還存在4個(gè)熱點(diǎn)適生區(qū),分別位于東太平洋的西雅圖和加利福尼亞沿岸、西大西洋的紐約、新澤西州沿岸、東大西洋的阿姆斯特丹、布魯塞爾等周邊沿岸、南美洲的烏拉圭和馬德普拉塔沿岸;除西太平洋沿岸外雙帶縞蝦虎魚(yú)存在3個(gè)熱點(diǎn)適生區(qū),分別位于西大西洋的新澤西州和特拉華沿岸、東大西洋的弗倫斯堡和阿姆斯特丹沿岸、南美洲的烏拉圭北部沿岸。

縞蝦虎魚(yú)熱點(diǎn)適生區(qū)、質(zhì)心轉(zhuǎn)移及生態(tài)位疊加結(jié)果
與以往研究不同,本研究還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),未來(lái)氣候變化下?tīng)I(yíng)泥沙質(zhì)穴居生活習(xí)性的縞蝦虎魚(yú)適生區(qū)發(fā)生了顯著的局域擴(kuò)張和收縮事件,但未發(fā)生適生區(qū)的極向遷移。生態(tài)位疊加分析結(jié)果顯示,紋縞蝦虎魚(yú)與髭縞蝦虎魚(yú)生態(tài)位重疊度最大,種間的適宜生境重疊面積達(dá)到44.7 105km2,分別占紋縞蝦虎魚(yú)和髭縞蝦虎魚(yú)適宜生境總面積的25.2%和40.6%。研究證實(shí)紋縞蝦虎魚(yú)可以同時(shí)適應(yīng)潮間帶和潮下帶生境,其適生區(qū)的分布區(qū)范圍更廣,對(duì)未來(lái)全球氣候變化的適應(yīng)能力更強(qiáng)。該研究首次發(fā)現(xiàn)具有特定生活史的潮間帶魚(yú)類物種可能對(duì)環(huán)境變化更具有韌性,研究為典型潮間帶和潮下帶物種響應(yīng)全球氣候變化策略提供了新的見(jiàn)解。此外,本研究的結(jié)果為未來(lái)的海洋生態(tài)系統(tǒng)物種保護(hù)和管理提供參考
中國(guó)科學(xué)院海洋研究所為文章第一完成單位,青島農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生陳少華為論文第一作者,肖永雙副研究員和李軍研究員為文章共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院海洋大科學(xué)研究中心重點(diǎn)部署項(xiàng)目(前沿交叉類)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系國(guó)家海水魚(yú)體系等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。
文章目錄:
Shaohua Chen, Yongshuang Xiao*, Zhizhong Xiao, Daoyuan Ma, Jun Li*, Angel Herrera-Ulloa. Prediction of suitable habitat shifts and assessment of ecological niche overlaps for three Tridentiger species with intertidal and subtidal characteristics under future climate changes. Marine Pollution Bulletin. 2024,198:115827. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2023.115827.
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X23012626?dgcid=author
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