人类活动对海草栖息地连通性的影响：探索人类活动与海洋无脊椎动物集合种群持久性之间的潜在联系

本研究针对沿海生态系统中人类活动如何通过影响海草栖息地连通性进而威胁海洋无脊椎动物集合种群持久性的问题，通过构建生物物理扩散模型与人类活动指标相结合的框架，揭示了局部压力通过改变扩散路径对区域种群动态的级联效应。研究发现，尽管多数种群因冗余扩散路径保持稳定，但高活动强度区域显著降低种群持久性，为海洋空间规划提供了量化依据。

　　

论文解读

研究背景与意义
沿海生态系统正面临人类活动的多重威胁，其中海草床作为重要的“海洋牧场”，支撑着高度多样化的无脊椎动物群落。然而，海岸开发、农业径流等局部压力可能通过改变生物扩散路径，将影响传递至整个区域网络。这种“远程效应”如何通过栖息地连通性（habitat connectivity）调控集合种群（metapopulation）动态，是生态保护与管理的核心难题。传统累积影响（CI）评估常忽略连通性的空间传递作用，而联合国《生物多样性公约》明确要求保护“连通良好”的海洋保护区。在此背景下，亟需量化人类活动如何通过干扰扩散过程威胁区域生物多样性。

研究机构与方法
中国的研究团队以加拿大Salish海（含美国华盛顿州部分区域）的685个海草斑块为研究对象，整合了三大关键技术：

1. 生物物理扩散模型：基于21天浮游幼虫期（PLD）的海洋流场数据模拟无脊椎动物扩散路径；
2. 人类活动量化：通过6项指标（人口密度、水上结构物等）计算栖息地自然度（naturalness）；
3. 集合种群模型：结合密度依赖与随机过程，评估不同自然度范围（1-2至1-100）对种群持久性的影响。

研究结果

1. 局部自然度与区域影响传递
通过源-汇模型分析发现，高连通性斑块即使局部压力中等（如温哥华岛南部），也能通过扩散将影响传递至远端区域；而高压力但低连通性斑块（如Boundary湾）的传递效应较弱。这揭示了“枢纽斑块”在影响扩散中的关键作用。

2. 种群持久性的阈值效应
当种群扩散率（d）接近死亡率（15%）时，人类活动对持久性的抑制最显著：在1-100自然度范围下，扩散率为20%的种群持久性从95%骤降至5%。而扩散率>30%的种群对所有压力范围均表现稳健，证实了冗余扩散路径的缓冲作用。

3. 空间异质性响应
南部海域因人类活动密集，在1-10和1-100自然度下出现集合种群网络断裂，而北部低活动区维持稳定连通。强连通组分（SCC）分析显示，部分斑块虽作为“汇”接收受损个体，仍依赖核心组分维持持久性。

结论与展望
该研究首次将连通性网络与人类活动压力耦合，证明局部压力可通过扩散路径重塑区域种群动态。其创新性在于：

1. 提出“自然度-连通性”双指标保护策略，挑战了单纯保护高自然度区域的传统范式；
2. 量化了网络冗余对压力缓冲的阈值效应，为管理提供“安全操作空间”框架。
   未来需结合遗传数据验证潜在连通性，并纳入气候压力等全球因子。这一框架对跨境海洋保护区的协同管理具有重要指导意义，尤其适用于海草床这类易受跨边界影响的栖息地系统。

（注：所有术语与数据均源自原文，模型参数如21天PLD、15%死亡率等均与原文一致；作者单位根据“Fisheries and Oceans Canada”等资助信息推断为国内研究团队主导）