北极高纬度陆架区头足类分布格局与生态适应机制研究——以拉普捷夫海、东西伯利亚海和波弗特海为例

为解决北极高纬度陆架区头足类生态学研究空白问题，研究人员整合2014-2019年新样本与1901-1998年历史数据，系统分析了拉普捷夫海、东西伯利亚海和波弗特海4种头足类（Bathypolypus arcticus、Muusoctopus sibiricus、Rossia moelleri和R. palpebrosa）的分布边界、环境适应特征及摄食生态，首次揭示该区域头足类繁殖周期（7-11月）与猎物选择策略（甲壳类占比最高，Fi=72.2%），为预测气候变化下北极生态系统演变提供关键基线数据。

　　

北极高纬度陆架区作为全球最严酷的海洋生境之一，长期面临研究匮乏的困境。随着气候变化导致海冰消退、初级生产力提升和航运活动增加，理解该区域关键生物类群的生态特征变得尤为迫切。头足类作为北极食物网中的重要环节，既是顶级捕食者的主要猎物，又是甲壳类和鱼类的重要捕食者，但其在高纬度陆架区的分布规律、环境适应机制和生态功能仍存在显著认知空白。

为填补这一研究缺口，由加拿大渔业与海洋部等机构组成的研究团队，通过分析2014-2019年在西伯利亚和加拿大陆架区采集的新样本，结合1901-1998年的历史文献数据，首次系统研究了拉普捷夫海、东西伯利亚海和波弗特海头足类的分布与生态特征。该研究成果发表在《Arctic Science》上，为北极生态系统应对气候变化的预测提供了重要科学依据。

研究采用底栖拖网采样技术获取样本，结合形态学鉴定方法区分物种（包括利用喙部特征估算受损样本的胴长ML）。通过测量环境参数（深度、温度、盐度）分析生态位分化，采用胃含物分析法（频率法F_i）量化食性特征，并运用Mann-Whitney U检验比较物种间环境参数差异。样本来源包括加拿大波弗特海2017-2019年航次和西伯利亚陆架2014年航次。

物种组成、分布与丰度
研究发现高纬度陆架区头足类群落由2种底栖八腕目（B. arcticus和M. sibiricus）和2种底栖-游泳型耳乌贼（R. moelleri和R. palpebrosa）构成。通过重新鉴定历史标本，将M. sibiricus的分布西界扩展至波弗特海（134.8°W），确认R. moelleri为北极特有种。

环境参数
深度分层现象显著：M. sibiricus偏好浅层（平均31.5±3.1 m）的低温低盐太平洋水团，而B. arcticus集中于深层（平均189.3±25.7 m）的大西洋水团（p<0.0001）。耳乌贼中R. moelleri分布深度（平均64.2±7.8 m）显著浅于R. palpebrosa（平均126.0±34.5 m）。

体型与繁殖状态
所有物种繁殖期集中在7-11月，孵化活动贯穿夏季。B. arcticus胴长10-60 mm包含各成熟期个体，M. sibiricus雌性个体首次记录到70-74 mm的超规格样本（通过内囊测量）。

胃含物分析
甲壳类出现频率最高（B. arcticus中F_i=72.2%），猎物大小跨度达胴长的7%-170%。首次报道头足类摄食蛇尾类（Ophiuroidea）和同类相残现象，M. sibiricus胃容物中发现端足类（Amphipoda）完整个体（占胴长9.1%-21.8%）。

该研究通过多维度数据整合，首次阐明北极高纬度陆架区头足类的生态适应策略：1）物种通过深度分层实现生态位分化；2）广温广盐性（温度-1.8至6.0°C，盐度24.8-34.8 PSU）保障环境适应性；3）摄食策略呈现高度机会主义特征。特别值得注意的是，M. sibiricus对浅层低温生境的专一性适应，使其成为监测北极变暖影响的理想指示物种。研究建立的基线数据对预测气候变化下北极食物网结构演变、评估航运活动对底栖生态的干扰具有重要科学价值，也为极地海洋保护区的划设提供了理论依据。随着北极"蓝色通道"的逐步开放，该成果将成为后续生态监测研究不可替代的参照体系。