综述：地中海盆地海洋养殖与生物多样性整合分析及建模研究——基于证据的自适应管理案例

（编辑推荐）本综述通过整合元分析和环境建模，系统评估了地中海海水养殖对底栖生物多样性的影响。研究发现养殖活动对生物多样性呈中度影响（Hedges' g=0.24±0.18），且具有显著区域异质性——东部海域（g=0.43）受冲击最显著，软底栖息地（g=0.32）更易受影响。关键环境因子叶绿素a（Chl-a）<0.14 mg m?3与高温（>21°C）会加剧负面影响，为基于生态系统的水产管理（EBM）提供了科学依据。

　　

Abstract

海洋养殖对底栖生物多样性的影响已成为可持续食物生产和海洋生态修复的核心议题。地中海案例研究表明，养殖设施对生物多样性呈现中度影响（Hedges' g=0.24±0.18），但存在显著空间异质性——东部海域受影响最显著（g=0.43），而中西部海域影响较弱。软底栖息地（g=0.32）比海草床和藻钙质底更敏感，且效应随距离衰减：50米内影响最强（g=0.39），200米外趋于消失。环境建模揭示低叶绿素a（Chl-a）浓度（<0.14 mg m^?3）与高温（>21°C）会协同放大负面影响，这一发现为区域差异化管控提供了量化依据。

Introduction

水产养殖在"蓝色转型"（Blue Transformation）中扮演关键角色，但既往研究多关注非生物环境指标，忽视了对生物多样性的系统评估。地中海仅占全球海洋面积0.82%，却孕育8%的已知物种，其3.3万吨年产量（占全球35%）亟需生态风险评估。本研究首次通过元分析整合457个案例，填补了养殖活动对底栖群落α/β多样性（如Shannon-Wiener指数、物种丰富度）影响的认知空白。

Literature search and data collection

文献检索采用复合字符串策略，涵盖Web of Science和Scopus数据库，最终纳入33篇符合标准的研究（排除贝类养殖）。通过PRISMA流程筛选，聚焦需人工投喂的鱼类养殖系统，采用Hedges' g效应量量化生物多样性响应，并引入随机效应模型控制研究间异质性。

Key findings

生态指标敏感性

Shannon-Wiener多样性指数（g=0.42）、分类单元数（g=0.71）和海草（Posidonia oceanica）茎密度（g=1.54）对养殖扰动响应最显著，而AMBI、BENTIX等生物指数未呈现一致性规律。

空间异质性

东部海域（如爱琴海）受冲击最显著（g=0.43），该区域特征性的低营养盐（Chl-a 0.109±0.009 mg m^?3）和高水温（21.4±1.2°C）构成脆弱性基础。多项式回归显示PCA2轴（解释方差35.6%）与效应量显著相关（p<0.05），证实环境基线的主导作用。

距离梯度效应

50米内生物多样性下降最剧（g=0.39），200-500米恢复至本底水平（g=0.07），这为划定生态缓冲带提供了实证支持。单品种养殖（如金鲷Sparus aurata g=0.61）比多品种系统更具破坏性，暗示多营养级养殖（IMTA）的生态优势。

Management implications

研究建议：1）建立基于叶绿素a阈值的早期预警系统；2）在东部海域实施更严格的沉积物监测；3）推广海草床周边500米禁养区；4）将megabenthic（>1cm）群落纳入监测体系。卫星反演数据（Copernicus Marine Service）构建的预测模型显示，突尼斯加贝斯湾等局部富营养化区域呈现异常低风险，提示小尺度环境调控的可能性。

Innovation highlights

本研究创新性地将环境协变量（温度、Chl-a）纳入元分析框架，突破了传统定性综述局限。发现的"0.14 mg m^?3叶绿素a阈值"为动态管理提供了量化工具，而距离-效应曲线可直接指导养殖许可证的空间规划。未来需加强宏生物（megafauna）响应机制研究和长期梯度观测，以应对气候变化与养殖集约化的叠加效应。