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河口鱼类种群受陆源与海洋人为活动双重影响，营养输入、复杂营养级互作及捕捞对河口渔业管理构成挑战。本研究构建包含多营养级的食物网模型，以夏威夷卡内奥赫湾为对象，发现营养输入可提升渔业产量，捕食类型影响作用程度，为河口生态系统可持续管理提供依据。
河口作为陆地与海洋的过渡地带，孕育着地球上最具生物生产力的生态系统之一，不仅为沿海社区提供食物、经济收入和文化价值，还在维持生物多样性和碳汇等方面扮演关键角色。然而，人类活动正以前所未有的速度威胁着河口的健康：陆源污染带来的营养盐输入失衡、过度捕捞导致的食物链断裂，以及栖息地破坏引发的物种锐减，共同构成了河口生态系统的 “三重危机”。例如，过量氮磷输入可能引发藻类爆发和低氧区（ hypoxia ），而过度捕捞草食性鱼类（ herbivorous fish ）和肉食性鱼类（ piscivorous fish ）则会破坏食物网结构，导致系统稳定性下降。如何协调 “自下而上” 的营养驱动与 “自上而下” 的捕捞压力，成为全球河口管理的核心难题。
为破解这一困局，美国夏威夷大学（ University of Hawaii ）的研究团队以夏威夷欧胡岛的卡内奥赫湾（ Kāne?ohe Bay ）为研究对象，开展了一项跨学科研究。该研究成果发表在《 Estuarine, Coastal and Shelf Science 》，通过构建包含营养盐、浮游植物、草食性鱼类（猎物）、肉食性鱼类（捕食者）的四层级食物网模型，量化分析了营养输入、捕捞强度及捕食类型（泛食性 vs 专食性）对河口渔业产量的交互影响，为可持续管理提供了新的理论框架。
研究采用生态建模与系统分析相结合的方法，主要技术路径包括：①基于卡内奥赫湾的实测数据校准模型参数，模拟不同营养脉冲（ nutrient pulse ）水平（ 0 至 1 倍基准值）对生物量的影响；②设置单独捕捞草食性鱼类或肉食性鱼类的场景，分析单一捕捞压力下的系统响应；③耦合营养输入与混合捕捞（同时捕捞两类鱼类），识别最大化渔业产量的最优条件；④对比泛食性捕食者（ generalist predator ）与专食性捕食者（ specialist predator ）对系统稳定性的调节作用。
营养输入对生物量的单向驱动
通过逐月增加营养盐输入量的模拟发现，高营养脉冲显著提升草食性鱼类和肉食性鱼类的最终生物量。与无额外营养输入场景相比，最大营养脉冲下草食性鱼类生物量增加约 45%，肉食性鱼类增加约 13%。这表明营养输入通过促进浮游植物生长，沿食物链传递能量，对低营养级生物的增益效应更为显著。
营养制度与单独捕捞的交互效应
在不同营养背景下单独捕捞实验显示，随着营养输入增加，草食性鱼类的最大可捕获量（ maximum harvest ）逐步提升，而肉食性鱼类的响应则相对滞后。这暗示草食性鱼类作为 “营养传递枢纽”，其种群对营养富集的敏感性更高，可支持更高强度的可持续捕捞。
捕食类型的调节作用
研究发现，捕食类型显著影响捕捞与营养输入的交互效应：专食性捕食者场景中，捕捞草食性鱼类会显著抑制肉食性鱼类产量，而泛食性场景下两者的相互影响较弱。此外，泛食性捕食者系统对营养输入的响应更稳定，其肉食性鱼类生物量波动幅度比专食性系统低 20%-30%，表明泛食性捕食关系可能通过增强食物网韧性缓冲外界干扰。
混合捕捞与营养输入的协同优化
在同时捕捞两类鱼类的场景中，高营养输入（脉冲值 = 1）搭配中等捕捞强度（草食性鱼类捕捞率 40%、肉食性鱼类 30%）时，总渔业产量达到峰值，较基准场景提升约 58%。这一结果验证了 “营养输入 - 捕捞强度” 的协同优化潜力，但需警惕过度捕捞可能突破系统弹性阈值。
研究结论表明，营养输入可通过增强初级生产力提升河口渔业产量，尤其对草食性鱼类的增益效应显著，而捕食类型决定了食物网对捕捞压力的耐受程度。泛食性捕食系统因具备更强的能量流动灵活性，能更好地平衡营养驱动与捕捞干扰。这些发现揭示了河口生态系统中 “自下而上” 与 “自上而下” 力量的复杂互作机制，强调了整合营养管理、捕捞配额与生物多样性保护的必要性。
对于全球河口治理而言，该研究提供了双重启示：一方面，在营养匮乏的热带河口（如夏威夷群岛），适度增加陆源营养输入可能成为提升渔业产量的可持续策略；另一方面，保护泛食性捕食者（如石斑鱼等顶级消费者）可增强生态系统韧性，抵御气候变化和人类活动的叠加压力。未来研究需进一步拓展至更多地理区域，验证模型在不同气候带和食物网结构中的普适性，为实现 “蓝色食物” 可持续生产目标提供更全面的科学支撑。
