托利亚拉礁系统潟湖生境中鱼类多样性及体型谱的驱动因素研究：基于马达加斯加西南部的生态保护视角

本研究针对热带潟湖生态系统中小尺度（～10km）鱼类多样性分布机制不明的问题，通过拖网采样结合机器学习（Random Forest）和广义相异性模型（GDM），揭示了海岸距离与沉积物覆盖是驱动α多样性（50-64%变异）和物种周转（62%变异）的核心因素，首次发现近岸2km内存在显著的幼体庇护所（体型谱斜率验证），为过度捕捞的托利亚拉礁系统（SW Madagascar）保护区网络设计提供了科学依据。

　　

珊瑚礁作为热带海洋高生产力生态系统，正面临全球变暖与人类活动的双重威胁。在发展中国家如马达加斯加，过度捕捞和破坏性渔法导致沿岸鱼类资源急剧衰退。托利亚拉大礁（Great Reef of Toliara, GRT）作为印度洋最大堡礁系统，其潟湖区域的鱼类多样性分布规律尚未阐明，制约着科学保护策略的制定。传统研究多聚焦大尺度（>1000km）成年鱼类群落，而小尺度（<10km）下幼体栖息地与多样性驱动机制的研究存在空白。为此，由西印度洋海洋科学协会（WIOMSA）资助的国际团队开展了为期一年的系统性研究。

研究采用拖网采样结合环境DNA技术，对GRT潟湖的4类生境（红树林、海草床、珊瑚区、混合区）进行季节性调查。通过随机森林（Random Forest）算法解析地理-环境变量对α多样性（Alpha-diversity）和体型谱（Size-spectra）的影响，并运用广义相异性模型（Generalized Dissimilarity Models, GDM）量化β多样性（Beta-diversity）组分。关键发现包括：1）物种周转（Turnover）贡献β多样性的75%，显著高于嵌套性（Nestedness），凸显各站点独特的保护价值；2）近岸区域体型谱斜率陡峭（p<0.01），证实其为幼鱼庇护所；3）机器学习显示海岸距离解释50-64%的α多样性和体型谱变异，超越底质特征的影响；4）沉积物覆盖主导物种周转（62%解释度），且在海岸2km内呈现非线性增长。

研究结果
Study sites
基于LST（Land Surface Temperature）季节差异，研究在GRT潟湖划分12个采样区，涵盖57km²沉积区和22km²海草床。

Description of environmental and spatial variables
主成分分析显示底质特征（海草/沉积物覆盖率）、水文参数（SST海表温度、SSS盐度）与海岸距离共同解释52%的环境变异，其中红树林区沉积物占比最高（p<0.05），海草区附生动物密度突出。

Discussion
研究首次证实小尺度下海岸距离对鱼类组装的调控作用，推测与渔业压力梯度（近岸蚊帐拖网渔法）和陆源沉积输入相关。沉积物驱动的快速物种周转（<2km）暗示微生境异质性的关键作用，这对设计串联式海洋保护区（MPAs）网络具有指导价值。

该成果发表于《Marine Environmental Research》，不仅为GRT生态系统管理提供基线数据，其创新的小尺度分析方法（如结合Size-spectra与GDM）对全球类似受胁潟湖系统研究具有范式意义。作者团队特别强调需优先保护近岸幼体栖息地，并建议将底质异质性纳入MPA选址标准。未来研究可结合稳定同位素与运动追踪技术，进一步解析营养级联效应与栖息地连通性机制。