生物多样性介导的社会环境因素对沿海鱼类生物量的影响:基于三大生态区的结构方程模型分析

【字体: 时间:2025年07月09日 来源:Marine Environmental Research 3.0

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  本研究通过结构方程模型(SEM)揭示了社会环境因素、生物多样性与沿海鱼类生物量的复杂关系,发现物种分类丰富度(Taxonomic richness)是驱动鱼类生物量的普遍因素,而栖息地特征比直接人为影响更具决定性。成果为跨生态区的海岸带保护策略提供了科学依据。

  

海洋生态系统正面临前所未有的压力。人类活动与环境变化的叠加效应,正侵蚀着生物多样性及其关键生态功能——尤其是鱼类生物量的生产,这直接关系到沿海地区的粮食安全与生计保障。尽管生物多样性对生态系统服务的影响已被广泛讨论,但大尺度下社会环境因素如何通过生物多样性介导影响鱼类生物量,仍缺乏系统性认知。

欧洲多国联合研究团队在《Marine Environmental Research》发表的研究,通过结构方程模型(SEM)分析了三大生态区(西北地中海、北欧、小安的列斯群岛)五种典型海岸生态系统的数据。研究发现:在西北地中海,岩石栖息地与分类丰富度正向促进鱼类生物量,而沙质栖息地呈负效应;北欧海域中,海表温度(SST)与分类丰富度是主要驱动因子;小安的列斯群岛的珊瑚礁系统则显示活珊瑚覆盖与禁捕保护区显著提升生物量。跨生态区比较表明,分类丰富度是影响鱼类生物量的普适性因素,但总生物量往往由少数优势种主导。

研究采用多变量结构方程建模技术,整合了来自不同生态区的鱼类群落调查数据(包括分类学、功能性状和系统发育多样性指标),结合遥感环境参数(如SST、初级生产力)和人类活动强度数据。通过AIC准则筛选最优模型路径,量化了直接与间接效应。

结果部分核心发现:

  1. 西北地中海:深度和栖息地覆盖率是深水珊瑚藻床群落生物量的关键预测因子,功能丰富度(Functional richness)的影响显著强于其他多样性维度。
  2. 北欧大陆架:除温度外,真光层生产力(Euphotic zone productivity)通过调节营养级联间接影响生物量。
  3. 小安的列斯群岛:台地宽度(Terrace width)与生物量呈负相关,揭示地形复杂度对热带鱼类分布的调控作用。

讨论与意义
该研究首次在跨生态区尺度验证了"生物多样性-生态系统功能"关系的普适性模式。值得注意的是,熵指数(Entropy indices)的负效应暗示高均匀度群落可能降低生物量产出效率,这对基于生物多样性的保护策略提出了新思考。环境因子(尤其是栖息地异质性)的影响力远超海洋保护区等直接管理措施,提示未来保护规划需强化生境修复。论文为IPBES和CBD的全球生物多样性框架提供了实证支持,证明区域性管理策略必须兼顾生态特异性与普适性规律,方能实现生态系统服务与人类福祉的双赢。

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