黄河口淡水排放对海月水母(Aurelia aurita)种群分布与暴发机制的调控作用

针对黄河口生态系统面临的海月水母(Aurelia coerulea)暴发难题，研究人员通过12年(2011-2022)的底拖网调查数据，结合物种分布模型(SDMs)和结构方程模型(SEM)，揭示淡水排放量通过改变初级生产力间接调控水母种群动态的机制。研究发现低排放年份水母丰度达高排放年的2.5倍(2950.12 vs 1170.18 ind/h)，最优栖息地面积扩大33.6%，为河口生态管理提供科学依据。

　　

在全球气候变化背景下，海洋生态系统正经历前所未有的扰动，其中海月水母(Aurelia aurita)的大规模暴发已成为威胁沿海生态安全的重要问题。这种看似柔美的生物实则暗藏巨大破坏力——它们会堵塞核电站冷却系统导致停机事故，吞噬大量浮游动物和鱼类幼体破坏食物网，甚至造成渔业和旅游业数亿元的经济损失。更令人担忧的是，近年来从黑海到日本沿岸，水母暴发事件频次和强度呈现显著上升趋势。然而，科学家们发现水母种群动态存在显著地域差异，这意味着需要针对特定生态系统开展机制研究。

黄河口作为我国北方重要的生态屏障，其独特的温带季风气候和强烈的人类活动干扰（如大规模筑坝）导致入海淡水量呈现剧烈年际波动。这里既是海月水母(Aurelia coerulea)的暴发热点，又是典型的环境敏感区。但长期以来，关于黄河淡水排放如何影响水母种群这一关键科学问题始终缺乏系统解答。这主要源于两个技术瓶颈：成年水母组织脆弱难以定量采样，以及环境-生物互作网络的复杂性难以解析。

为破解这些难题，山东省农业农村部下属科研机构的研究团队开展了一项长达12年(2011-2022)的系统研究。通过48航次标准化底拖网调查获取的副渔获物数据，结合先进的物种分布模型(Species Distribution Models, SDMs)和结构方程模型(Structural Equation Modeling, SEM)，首次揭示了黄河淡水排放量通过"环境-生产力-水母"级联效应调控种群暴发的完整机制。这项开创性成果发表在环境管理领域权威期刊《Journal of Environmental Management》上。

研究团队采用三大关键技术：1) 基于政府专项任务的标准化底拖网采样，覆盖黄河口118°-120.7°E，37°-39°N海域；2) 利用MaxEnt算法构建栖息地适宜性指数(Habitat Suitability Index, HSI)模型；3) 应用结构方程模型解析环境参数与初级生产力的交互效应。这些方法有效解决了水母定量监测和复杂生态关系解析的难题。

【时空分布特征】
通过分析12年调查数据，发现水母丰度呈单峰型月变化，峰值出现在7月（低排放年达2950.12 ind/h）。空间分布上，低排放年水母集中分布于河口近岸，而高排放年则向远海扩散。值得注意的是，低排放年有6.39%站点(n=46)出现>1000 ind/h的暴发水平，显著高于高排放年。

【栖息地适宜性】
HSI模型显示，低排放年15.16%研究海域达到最优栖息地标准(HSI≥0.8)，比高排放年(11.35%)扩大33.6%。这种差异主要源于盐度和营养盐浓度的变化，低盐高营养条件更利于水母聚集。

【生态驱动机制】
SEM分析揭示出截然不同的调控路径：高排放年环境参数直接控制水母丰度，而低排放年则通过"环境→初级生产力→水母"的间接通路发挥作用。具体而言，低排放导致的水体稳定性和营养盐滞留效应，使浮游植物生物量提升1.8倍，进而通过食物链促进水母暴发。

这项研究颠覆了"高径流促进水母暴发"的传统认知，提出黄河口独特的"低排放-高聚集"模式。其科学价值体现在三方面：1) 首次量化淡水排放与水母暴发的非线性关系，建立预测模型；2) 揭示初级生产力的关键中介作用，完善了河口生态系统物质循环理论；3) 为黄河口生态管理提供决策依据——在降水偏少年份需提前加强电站防护和渔业预警。

研究团队在讨论部分特别指出，该成果对全球类似河口具有普适性参考价值。随着气候变化加剧和人类用水需求增长，全球河流入海淡水量将持续波动，理解这种波动对上层捕食者的级联效应，对维持海洋生态平衡至关重要。正如通讯作者Fan Li强调的："我们不仅解决了黄河口的具体问题，更建立了一个可推广的研究范式——将水文变化、食物网调控和种群动态整合在统一框架下分析。"这项研究为应对全球气候变化下的海洋生态安全挑战提供了重要科学工具。