IUCN红色名录鱼类物种保护优先级指数构建:以留尼汪岛海洋鱼类为例

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Global Ecology and Conservation 3.5

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  为解决IUCN红色名录在同一保护等级内物种优先级排序缺失的问题,研究人员开发了鱼类保护优先级指数(FCPI),整合功能独特性(Di)、进化独特性(EDi)、丰度稀缺性(Sci)及对气候变化(VCi)和捕捞(VFi)的脆弱性五大指标。该框架通过可调节的权重系统实现定制化保护策略,在留尼汪岛案例中成功识别出关键物种,为优化保护计划提供量化工具。

  

海洋生物多样性保护正面临前所未有的挑战,IUCN红色名录虽被广泛用作物种灭绝风险评估的金标准,但其粗放的分类体系存在明显局限——同一威胁等级内的物种无法区分优先级。这导致保护资源分配效率低下,可能忽视那些功能独特、进化地位特殊或对特定威胁敏感的物种。在留尼汪岛这样的生物多样性热点区域,当地海洋保护区管理者迫切需要更精细的工具来应对渔业过度捕捞和气候变化的双重压力。

法国发展研究院(IRD)的研究团队创新性地开发了鱼类保护优先级指数(Fish Conservation Priority Index, FCPI)。这项发表于《Global Ecology and Conservation》的研究,通过整合功能独特性(Di)、进化独特性(EDi)、丰度稀缺性(Sci)、气候变化脆弱性(VCi)和捕捞脆弱性(VFi)五大维度,构建了可调节权重的量化模型。研究人员采用水下旋转摄像系统(STAVIRO)采集留尼汪岛周边283种鱼类的分布数据,结合FishBase和GASPAR数据库的性状参数,运用高斯距离算法计算功能差异,并通过随机森林填补缺失数据。进化独特性则基于Rabosky等构建的分子系统发育树进行分支长度分析。

多维度的FCPI框架

通过主坐标分析(PCoA)揭示,功能独特性高的物种如虎鲨(Galeocerdo cuvier)具有特殊的生态位特征——远洋生活、高机动性和夜间活动。值得注意的是,功能与进化独特性仅呈现弱相关(r=-0.42),印证了二者在保护评估中的互补价值。气候变化脆弱性整体呈中等水平(中位数47%),但点带石斑鱼(Epinephelus merra)等物种表现出异常高的敏感性(66%)。

保护情景的敏感性验证

在三种权重方案测试中,圆尾燕魟(Taeniurops meyeni)始终位列前四,凸显其跨维度的保护价值。而蓝黄石斑鱼(Epinephelus flavocaeruleus)的排名随方案变化显著,在侧重功能独特性的情景中排名第2,但在侧重气候脆弱性时降至第11位,反映出不同管理目标对优先级的影响。所有物种FCPI值的平均标准差达0.16,证实权重分配的敏感性。

管理实践的启示

该研究突破性地实现了IUCN分类体系下的"二次排序",其开发的Shiny交互工具允许管理者根据本地需求调整指标权重。例如侧重捕捞脆弱性时,可识别出非IUCN受胁但实际面临捕捞压力的物种如浪人鲹(Caranx ignobilis)。研究还建议将LC(无危)物种纳入评估体系,因其可能对生态系统功能维持具有关键作用。

这项研究为达成"30×30"海洋保护目标提供了方法论支持,其创新性体现在三方面:首次在鱼类保护中整合功能-进化-人为压力的多维评估;开发可定制的动态权重系统;通过可视化工具实现科研成果的快速转化。未来可通过纳入更多区域特异性威胁指标(如旅游开发压力),进一步拓展该框架的适用场景。

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