冰岛鳕鱼繁殖潜力时空变异的关键驱动因素：年龄结构与体长对种群补充的调控机制

为探究冰岛鳕鱼(Gadus morhua)种群补充下降的机制，研究人员通过1996-2024年七处产卵区的刺网调查数据，解析了总产卵量(TEP)与雌鱼平均体长(ML)、年龄多样性(H′)及产卵群体生物量(SSB)的时空关联。研究发现TEP随SSB增长显著提升，但ML与H′的影响存在区域异质性，且卵至1龄鱼的存活率(Sy)呈密度依赖性下降，表明高SSB的补充效应被生态竞争部分抵消。该成果为北大西洋鱼类资源管理提供了关键生态学依据。

　　

北大西洋冰岛鳕鱼种群在20世纪50年代至90年代中期经历了急剧衰退，尽管2010年后产卵群体生物量(SSB)有所恢复，但过去40年间大规模年阶级的出现频率显著降低。这一现象引发科学界对传统渔业管理指标的反思——为何高SSB未能转化为稳定的种群补充？这一矛盾提示我们，仅关注产卵群体总量可能掩盖了种群结构变化对繁殖潜力的深层影响。

为破解这一生态谜题，冰岛海洋与淡水研究所(Marine and Freshwater Research Institute)联合英国海洋生态与保护咨询公司，通过长达28年的刺网监测数据，首次系统评估了冰岛周边七处产卵区鳕鱼繁殖潜力的时空动态。研究发现，总产卵量(TEP)虽与SSB呈显著正相关，但雌鱼平均体长(ML)和年龄多样性(H′)的贡献存在显著地理差异：西部产卵区(如W Breidafjordur和W Faxafloi)的TEP同时受ML增长和H′提升的正向驱动，而西南海岸区(SW Coast)则未显现这种关联。更值得注意的是，当TEP超过阈值时，卵至1龄鱼的存活率(S_y=N1_y+1/TEP_y)呈现负相关，揭示出密度依赖的生态调节机制。

研究团队采用三项关键技术：1) 标准化刺网调查(1996-2024年覆盖163个固定站点)，通过网目尺寸分层(15.2-22.9 cm)捕获不同体型个体；2) 基于体长-繁殖力关系(F=0.0248×L^4.22)计算区域TEP；3) 结合自回归积分滑动平均(ARIMA)模型解析ML与H′的交互效应。

关键结果

1. 产卵潜力区域分异
   西部产卵区贡献全冰岛50-65%的TEP，而南部斜坡区(S Slope)持续衰退，其SSB与TEP均处最低水平。PCA分析显示，除S Slope外，其他区域TEP时间变化具有77%的共性维度。

2. 种群结构效应
   ARIMA模型揭示西部区域TEP与ML呈强正相关(β=0.66-0.95)，但北部海岸区(N Coast)出现ML与H′的负交互效应(β=-0.26)，表明高龄个体占比过高可能抑制繁殖输出。

3. 存活率悖论
   尽管2010年后TEP增长3倍，1龄鱼数量仅微弱增加(R²=0.12)，存活率却从1999-2009年的高位降至近年平均水平以下，暗示饵料竞争或同类相食的密度制约效应加剧。

结论与展望
该研究突破性地证实：冰岛鳕鱼种群补充受"双重调控"——SSB增长通过TEP提升繁殖基数，但密度依赖过程通过存活率下降形成生态平衡。西部产卵区作为当前主要繁殖热点的地位凸显，而S Slope种群的持续衰退警示局部群体灭绝可能损害种群恢复韧性。

研究结果对北大西洋渔业管理具有三重启示：1) 需将ML和H′纳入繁殖潜力评估框架；2) 西部产卵区应作为核心保护区；3) 需建立跨区域监测网络以追踪早期存活率动态。论文发表于《ICES Journal of Marine Science》，为气候变暖背景下的渔业适应性管理提供了关键科学基准。