地中海长须鲸季节性栖息地适宜性与分布模式：基于20年生态驱动因素的大尺度研究

本研究针对地中海长须鲸(Balaenoptera physalus)栖息地选择机制不明的问题，采用MaxEnt算法构建季节性物种分布模型(SDM)，揭示叶绿素a(Chlorophylllag a)浓度和海流等生态参数的关键驱动作用，发现春季夏季栖息地集中、秋季扩散的分布规律，为地中海鲸类保护网络规划提供科学依据。

　　

在地中海这片蔚蓝海域中，长须鲸的优雅身影始终是科学家们关注的焦点。这片半封闭海域独特的物理特征和丰富生物多样性背后，隐藏着令人担忧的现状——日益加剧的人类活动压力与气候变化正在重塑海洋生态格局。航运、渔业捕捞、旅游业发展等人类活动与海洋变暖、酸化等环境变化交织，使得这个被联合国环境规划署列为生物多样性热点的区域面临前所未有的挑战。更令人忧虑的是，作为地中海生态系统健康指示物种的长须鲸，其栖息地偏好和季节移动规律仍存在大量认知空白，这严重制约着保护策略的制定。

面对这一科学难题，中国科学院水生生物研究所（Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences）领衔的国际研究团队开展了一项历时20年的大尺度研究。研究人员整合13个科研团队的海上观测数据，运用最大熵模型(MaxEnt)这一创新算法，首次系统揭示了地中海长须鲸季节性栖息地选择的生态驱动机制。这项发表在《Ecological Indicators》的重要成果，不仅解开了鲸类分布与环境因子的关系之谜，更绘制出首张全季节栖息地适宜性图谱，为动态海洋保护区的规划提供了关键科学依据。

研究团队采用了多学科交叉的技术路线：通过标准化处理2120个目击记录构建空间数据库；整合遥感反演的叶绿素a(Chlorophyll_lag a)浓度、海表温度(SST)等8类环境变量；应用MaxEnt 3.4.4算法建立季节性物种分布模型(SDM)；采用零模型验证和独立数据集检验确保模型可靠性。特别值得注意的是，研究创新性地引入滞后一个月叶绿素数据，以准确反映浮游植物与鲸类食物链的响应关系。

研究结果呈现出清晰的季节动态：
冬季栖息地适宜性显示，沿岸距离(22.9%)和叶绿素a浓度(19.3%)是主要驱动因素，适宜区广泛分布于西西里海峡至直布罗陀海峡的陆架边缘。模型成功预测了传统调查未覆盖的冬季栖息热点，如西班牙巴利阿里群岛周边海域。

春季模型表现出最高精度(AUC=0.91)，揭示叶绿素a(36.1%)和水深(21.2%)共同塑造的栖息地格局。北部海域成为绝对核心区，这与春季浮游植物水华引发的食物链响应高度吻合。

夏季适宜区持续集中于西北地中海，但模型识别出18%的遗漏率，反映出鲸类对短期环境波动的灵活适应。值得注意的是，47米深度的东西向海流变异(CUR_UO_2)贡献率达15.6%，证实中尺度涡旋对饵料生物聚集的关键作用。

秋季展现出最显著的扩散模式，叶绿素a变异(26.3%)成为首要因子。南部阿尔沃兰海新发现的高适宜区，为鲸类迁徙通道研究提供了新线索，支持了繁殖期"扩散-聚集"假说。

这项研究的重要发现在于，首次证实地中海长须鲸能够精准追踪资源波动，通过季节性移动策略优化生存适应。叶绿素a浓度与海流动态构成的"双引擎"驱动机制，解释了70%以上的栖息地选择行为。研究创新性地揭示：冬季沿岸移动、春季向深水区转移、秋季大范围扩散的三段式策略，是该物种应对地中海特殊环境压力的进化适应。

从保护实践角度看，这项研究具有里程碑意义。建立的季节性栖息地模型可直接应用于海洋保护区的动态边界管理，特别是对船舶限速区、渔业禁捕期的精细化调控。研究指出的阿尔沃兰海秋季热点、西西里海峡冬季关键区等新发现，将重塑地中海鲸类保护网络格局。此外，建立的MaxEnt模型框架为气候变化情景下的栖息地预测奠定了基础，有望发展成为海洋保护决策支持工具。

该研究的国际合作模式同样值得关注。通过Intercet和EMODnet数据共享平台整合多国观测资源，不仅提高了模型可靠性，更开创了跨境海洋保护研究的新范式。正如研究者强调的，持续监测数据更新与模型迭代验证，将是应对快速变化地中海生态系统的关键。这项成果标志着海洋顶级捕食者保护从静态保护区向动态生态系统管理的范式转变，为全球海洋保护提供了"地中海方案"。