海洋酸化与缺氧对冷水珊瑚分布预测研究获进展

近日，中国科学院南海海洋研究所研究员林强团队在气候变化背景下，针对海洋酸化与缺氧对冷水珊瑚分布预测的影响展开深入研究，并取得重要进展。相关成果发表于《湖沼学与海洋学》（Limnology and Oceanography）。

当前，气候变化正对全球海洋产生深远影响，海洋物种的分布格局也在经历前所未有的改变。气候变化通过海洋变暖、酸化、缺氧等多种途径，重塑全球海洋生物的地理分布，并在生态系统功能、渔业经济可持续性以及海洋空间治理等多个层面引发连锁反应。

研究人员对过去45年间发表的516篇关于海洋物种分布模型的文献进行系统梳理后发现，高达95.7%的研究将温度作为预测因子，而仅有6.8%的研究同时将pH值和溶解氧这两个关键环境因子纳入物种分布模型。这表明，在评估气候驱动下海洋生物分布范围变化的研究中，海洋酸化和缺氧这两个重要的环境胁迫因素在很大程度上被忽视。

尽管海洋变暖已成为广泛研究的焦点，温度作为最常用的预测因子，几乎主导了现有海洋物种分布模型的应用，但海洋酸化和缺氧在生物学上对海洋生物具有深远影响，它们通过协同胁迫机制，共同压缩海洋生物的生态位宽度，加速敏感种群衰退，并重塑深海与近海生态系统的结构与功能。具体而言，海洋酸化会削弱生物的钙化能力与生理调节功能，而缺氧则会限制生物的有氧代谢与能量供应。

在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助下，林强团队选取了256种冷水珊瑚作为研究对象，通过构建包含和不包含pH值与溶解氧的物种分布模型展开研究。研究结果显示，两类物种分布模型预测的适宜分布区范围大小存在明显差异，这表明海洋酸化和缺氧对冷水珊瑚的分布具有显著的约束效应。进一步分析发现，两类物种分布模型在全球尺度上对物种丰富度的预测结果虽高度相关，但在约三分之一的地区，其空间分布格局存在显著差异。

在不同社会经济发展路径和生物扩散能力假设下，研究结果均显示，同时纳入pH值与溶解氧因子的物种分布模型预测冷水珊瑚的分布范围将出现更大幅度的缩减。总体来看，纳入pH值和溶解氧的物种分布模型预测的气候变化导致的分布范围损失，比未考虑这两个因子的模型平均高出16.8%。

该研究着重强调，预测因子的选择直接决定了生物多样性评估的可靠程度。以冷水珊瑚为例，当物种分布模型纳入海洋酸化与缺氧这两个关键环境胁迫因子后，预测结果发生了显著改变，未来气候避难所的位置也随之发生变化。这一发现具有重要启示意义：若在物种分布预测中过度依赖温度等单一环境变量，可能难以全面、准确地反映物种对复杂环境条件的响应，进而影响保护决策的科学性和有效性。

基于此，研究人员强烈建议，针对不同的目标生物类群，研究者应系统整合具有明确生理生态学意义的变量，以此提高生物多样性评估的稳健性。这将为海洋保护规划提供更为可靠的科学依据，确保在快速变化的海洋环境中，海洋生态系统能够得到切实有效的保护。