黑海西北部及西部海域月亮水母(Aurelia aurita)春季种群动态的生态驱动机制研究

本研究针对黑海西北部及西部海域月亮水母(Aurelia aurita)春季种群波动机制，通过2009-2015年216个采样站点的生态调查，结合广义加性模型(GAM)分析，揭示中上层浮游动物生物量(MZB)和表层盐度(SSS)是调控水母生物量的关键因子，深度显著影响其丰度与体型。该研究为理解气候变化下胶质浮游动物种群动态提供了区域尺度实证，对海洋生态系统管理具有重要科学意义。

　　

在海洋生态系统中，胶质浮游动物的暴发正成为全球性生态问题。月亮水母(Aurelia aurita)作为典型代表物种，其种群波动对渔业资源、海岸经济乃至碳循环均产生深远影响。黑海作为半封闭高生产力海域，自20世纪80年代以来经历了一系列生态剧变——从过度捕捞导致的水母暴发，到外来栉水母(Mnemiopsis leidyi)入侵引发的种群崩溃，再到近年A. aurita的复苏，这一系列变化背后的驱动机制亟待解析。尤其在水母生命周期关键的春季出芽后阶段，环境因子与生物互作如何塑造其种群特征，仍是生态学研究的重要空白。

针对这一科学问题，保加利亚科学院海洋研究所团队在《Nature Conservation》发表研究，通过2009-2015年春季对黑海西北部（乌克兰水域）及西部（保加利亚、罗马尼亚水域）216个站点的系统采样，结合广义加性模型(GAM)分析，首次量化了环境梯度与A. aurita种群参数的复杂非线性关系。研究发现：西北部海域虽个体较小（平均钟径5.7 cm±1.5 SD），但丰度(2.48 ind/m³
)和生物量(4.65 g/m³
)最高；盐度梯度与淡水输入形成的8-12‰低盐区是水母生物量积累的热点；中上层浮游动物生物量(MZB)呈现"双刃剑"效应——低于20 mg/m³
时水母通过捕食压制猎物，高于100 mg/m³
则转为资源驱动增长。这些发现揭示了春季水母动态的"盐度-食物-深度"三维调控框架。

研究采用多学科技术方法：使用300/500 μm孔径Bongo网进行斜拖采样，结合流量计精确计算过滤水体体积；Juday网(150 μm)同步采集浮游动物；CTD测量温盐剖面；通过广义加性模型(GAM)解析非线性的生态关系，采用AIC准则筛选变量，GCV优化平滑参数。

【环境条件】
黑海西部与西北部呈现显著环境异质性：保加利亚水域具有最高浮游动物丰度(3225.97 ind/m³
)和生物量(59.46 mg/m³
)，而乌克兰水域数值最低(1281.28 ind/m³
, 19.63 mg/m³
)。盐度梯度与多瑙河冲淡水扩散路径高度吻合，近岸25米以浅区域形成水母聚集的"育幼场"。

【种群特征】
乌克兰水域水母丰度(2.48 ind/m³
±0.92 SD)显著高于西部海域(1.31-1.33 ind/m³
)，但个体尺寸偏小。深度分析显示50米以浅水域承载80%种群，罗马尼亚水域50-75米出现次高峰，暗示物理输送与栖息地选择的交互作用。

【模型解析】
GAM揭示：水母生物量78.5%变异由钟径(edf=4.208)、MZB(edf=2.622)和SSS(edf=5.215)解释；丰度模型(44.8%解释率)显示深度(edf=1.740)是关键限制因子；体型差异受区域(p<0.05)和生物量(edf=3.464)共同调控，反映遗传适应与密度依赖生长的权衡。

讨论部分指出，该研究首次系统刻画了黑海春季水母种群的"盐度生态陷阱"现象——淡水输入创造的富营养化条件与物理聚集机制协同促进水母暴发。特别值得注意的是，MZB与水母生物量的非线性关系颠覆了传统线性营养级联认知，表明中等生产力水域最易引发水母-浮游动物的双向调控。作者强调，未来研究需整合水螅体分布数据与高分辨率海洋模型，以预测气候变化下胶质浮游动物群落的演替趋势。

这项研究为半封闭海域生态管理提供了科学范式：通过识别关键环境阈值（如盐度12‰、MZB 100 mg/m³
），可建立水母暴发的早期预警体系。其方法论创新——将GAM应用于胶质浮游动物生态建模，为全球类似研究提供了可复制的技术框架。随着全球海洋持续暖化和富营养化，该成果对理解人类活动与自然变率双重胁迫下的生态系统响应具有前瞻性意义。