综述：稳定同位素-声学遥测整合方法在动物生态与水系统研究中的应用进展与未来方向

【编辑推荐】本综述系统梳理了稳定同位素（SI）与声学遥测（AT）技术在过去二十年中的整合应用，揭示了二者在解析生物营养关系（SI）与空间生态（AT）中的协同潜力。文章指出当前研究虽呈现跨学科增长趋势，但对数据融合分析的滞后限制了方法学价值的充分释放，呼吁开发新型分析框架以推动生态学理论与管理实践的双重突破。

　　

Abstract

环境剧变正对物种与生态系统管理提出全新挑战，亟需多维度认知其功能机制。稳定同位素（Stable Isotopes, SI）与声学遥测（Acoustic Telemetry, AT）作为分别解析营养生态和空间行为的利器，其协同应用正成为生态学研究的前沿范式。近二十年的研究表明，SI-AT整合方法已成功应用于不同生态系统（从淡水到海洋）和类群（鱼类至哺乳类），通过δ¹³C/δ¹⁵N等同位素特征揭示食物网结构，结合AT的移动轨迹数据构建三维生态位模型。然而，约67%的研究仍止步于数据并行展示，仅少数实现真正的多变量耦合分析，这凸显了开发时空-营养联合建模工具的紧迫性。

Graphical abstract

可视化分析显示，SI-AT研究呈现"技术融合阶梯"特征：基础层为单一技术应用（如AT定位产卵场），进阶层实现技术互补（如SI验证AT识别的摄食热点），而顶层仅12%研究采用机器学习等算法挖掘潜藏关联（例如个体移动模式与同位素富集度的非线性关系）。在鲑鱼洄游研究中，整合方法成功量化了海洋-淡水过渡期的代谢转换阈值，为栖息地修复提供精准标靶。

未来方向建议构建"生态全息分析框架"，将SI的化学标记与AT的时空坐标通过贝叶斯网络耦合，同时引入环境DNA（eDNA）等新兴数据流。在气候变化背景下，该方法特别适用于评估极端事件（如海洋热浪）对顶级捕食者能量分配策略的影响，为动态生态系统管理提供决策支持。理论层面，需突破现有同位素混合模型（如SIAR）的静态假设，开发能整合个体运动异质性的新一代分析工具。