深海海绵栖息地鱼类行为的高分辨率长期监测揭示其生态功能与保护价值

本研究通过部署海底着陆器（benthic landers）对Sambro Bank保护区的Vazella pourtalesii海绵群进行长期高分辨率监测，首次证实深海海绵地作为红鱼（Sebastes fasciatus）、鳕形目鱼类（Urophycid hakes）和银鳕（Merluccius bilinearis）的育幼场、摄食和庇护所的功能，揭示了食物供给、海绵密度和水流速度对鱼类丰度的驱动机制，为基于生态系统的渔业管理（EBFM）和脆弱栖息地保护提供了关键证据。

　　

在广袤的海洋深处，玻璃海绵Vazella pourtalesii构成的栖息地如同水下森林，为众多生物提供庇护。然而，由于技术限制，人类对这类深海生态系统的认知长期停留在“盲区”——传统声学探测无法分辨紧贴海底的鱼类（即“声学死区”Acoustic Dead Zone），而拖网调查会破坏脆弱的海绵结构。更棘手的是，气候变化和人类活动正威胁着这些栖息地，但缺乏高时空分辨率数据阻碍了保护政策的制定。为此，由英国格拉斯哥大学Laurence H. De Clippele领衔的国际团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究，通过创新的海底着陆器监测技术，揭开了深海海绵地作为关键鱼类栖息地的神秘面纱。

研究团队在加拿大Scotian Shelf的Sambro Bank保护区部署了三套配备延时相机、声学接收器和环境传感器的海底着陆器（M2201/M2202/M2263），在2021-2023年间以30分钟间隔采集了超过2.6万张海底图像，并结合沉积物陷阱、ADCP（声学多普勒流速剖面仪）和CTD（温盐深仪）数据，构建了涵盖生物学、食物供给和物理海洋学的多维度数据集。通过随机森林（RF）模型和Cohen's d效应值分析，首次量化了环境因子与鱼类行为的关联。

鱼类存在与行为
研究记录了17种鱼类，包括12种底栖食性和5种浮游食性物种。红鱼（Sebastes fasciatus）表现出显著的昼夜垂直迁移（DVM），白天93%的成体（>20 cm）活跃于海绵间，而体长<10 cm的幼鱼91.4%处于游动状态。银鳕（Merluccius bilinearis）则呈现独特的静止行为，连续多帧图像显示其长时间伏卧海底。

栖息地特征驱动机制
RF模型揭示：红鱼丰度与细尺度海绵密度呈正相关（解释60.83%变异），单不饱和脂肪酸（MUFA）和浮游植物生物量（Chl a）是主要驱动因子。值得注意的是，幼鱼在强水流时会躲藏于海绵体内部，证实了海绵的物理庇护功能。而银鳕与大面积海绵生物量正相关，但回避高密度局部区域，暗示其可能利用海绵群落的边缘地带捕食桡足类。

时间动态模式
昼夜分析显示，红鱼在黎明时海底出现率骤增（Cohen's d=0.75），而鳕形目幼鱼（<10 cm）呈现夜间向水柱迁移的独特行为。季节性方面，红鱼在春季丰度最高，与美国鲽（Hippoglossoides platessoides）等夏季活跃物种形成生态位分化。

这项研究颠覆了传统认知：深海海绵地不仅是“生物多样性热点”，更是商业鱼类生命周期中的核心栖息地。其创新性体现在三方面：技术上，通过着陆器克服了声学死区限制；生态学上，首次证实海绵对幼鱼的庇护作用；管理应用上，实时监测数据与后续渔业调查高度吻合（如2023年拖网捕获的5-10 cm红鱼幼体与图像记录一致），为动态渔业管理提供了“早期预警”工具。正如作者强调，将此类非破坏性监测纳入生态系统管理（EBM），是平衡资源开发与脆弱生境保护的关键。