全球海草生物量、净初级生产力与草甸结构的分布格局及驱动机制

这篇综述系统整合了1975-2024年全球11个海草属的生物量（DW）、净初级生产力（NPP）、枝条密度和覆盖度数据，揭示了海草生长与结构的全球分布格局。研究发现：海草总生物量达340±10 g DW m?2，NPP为5.4±0.4 g DW m?2 d?1，较既往报道提升2倍；持久型属（如Posidonia）生物量最高而枝条密度最低，环境因子（温度、营养盐、PAR）与生活史策略共同驱动海草生态特征。该研究为海草保护与恢复提供了关键生态学依据。

　　

ABSTRACT

研究旨在解析海草生长与结构的全球格局，推动跨学科研究并指导管理政策制定。基于全球11个属的数据集，发现海草总生物量均值为340±10 g DW m^?2，净初级生产力(NPP)达5.4±0.4 g DW m^?2 d^?1。持久型属（如Posidonia）生物量最高，而拓殖型属（如Halophila）枝条密度更高。纬度与生物区划格局主要由属特异性性状驱动，局部环境因素次之。

1 Introduction

海草床作为关键蓝色碳汇，支撑着从热带到亚极地的海岸带生态系统。尽管部分区域出现恢复趋势，但自1880年以来全球19%的海草面积已丧失。本研究通过整合Strydom等的最新数据集（含5987个数据点），首次系统评估了环境因子与生活史策略（持久型/机会型/拓殖型）对海草生态特征的交互影响。

2 Methods

数据涵盖808个位点的398篇文献，使用GLMM和BRT模型分析环境驱动因子。关键变量包括：

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  环境参数：海表温度（SST）、硝酸盐/磷酸盐最大值、PAR

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  统计方法：广义加性模型（GAM）解析纬度趋势，增强回归树（BRT）量化因子贡献度

3 Results

属间差异：Posidonia生物量（856±58 g DW m^?2）显著高于Halophila（56±4 g DW m^?2）；拓殖型属枝条密度（2780±67 shoots m^?2）是持久型的1.6倍。

生物区划效应：地中海区Cymodocea生物量较热带印太区高1.7倍，Halophila覆盖度在温带南半球最高。

纬度趋势：Zostera的NPP随纬度升高而增加，Enhalus在10°-20°纬度带生物量峰值显著。

环境驱动：BRT显示属分类解释生物量变异的32%，温度（19%）主导覆盖度变化。

4 Discussion

生活史策略通过调控NPP-生物量权衡适应生境：持久型属（K策略）积累生物量，拓殖型属（r策略）快速周转。温度22-28°C为最适生长区间，超出此范围NPP下降40%。研究同时指出数据缺口——南美、非洲海岸及高纬度区域（>50°）仍需加强监测。

5 Conclusions

该研究将全球海草生产力估值提升2倍，揭示生活史策略是生态格局的核心过滤器。建议未来研究标准化季节监测方法，并关注物种内表型可塑性对气候变化的响应。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持结论）