移动底接触渔具对加拿大新斯科舍陆架与缅因湾底上生物群落影响的评估:基于相对底栖状态(RBS)指标

《Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences》:Assessment of the impacts of mobile bottom-contacting fishing gears on epibenthic communities of the Scotian Shelf and Gulf of Maine (Atlantic Canada)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月19日 来源:Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 2.5

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  本研究采用基于风险的相对底栖状态(Relative Benthic status, RBS)指标,评估了移动底接触渔具(Mobile Bottom-Contacting Gears, MBCG)对加拿大新斯科舍近海先前识别的八种底上生物群落(epibenthi

  
本研究采用基于风险的相对底栖状态(Relative Benthic status, RBS)指标,评估了移动底接触渔具(Mobile Bottom-Contacting Gears, MBCG)对加拿大新斯科舍近海先前识别的八种底上生物群落(epibenthic communities)的影响。研究人员对整个底上生物群落现有生物量相对于承载力(RBStot)以及最敏感的10%动物群(RBSsen)的指数进行了量化和制图。研究识别出RBS存在显著的区域性和栖息地相关差异。东部新斯科舍陆架的大部分区域(已识别出五种底栖群落类型)显示出较低捕捞强度和较高的海床状态。相比之下,以东部乔治沙洲(eastern Georges Bank)和芬迪湾内部(Inner Bay of Fundy)的长寿命棘皮动物、海绵和刺胞动物为特征的群落受到了严重影响。该群落的RBStot仅在48%的栖息地面积上处于良好状态,而RBSsen仅在35%的面积上达到该阈值。该研究方法能够实现MBCG对整个底栖群落影响的大尺度评估,并有助于评估旨在减少其环境效应的管理情景。
**研究背景与目的**
底拖网、桁杆拖网和扇贝耙等移动底接触渔具(MBCG)是全球公认的对海床生态系统影响最广泛的人为干扰之一,可改变底栖栖息地结构、降低生物多样性、移除栖息地形成生物并改变生态系统功能。已有研究多聚焦于局部实验或特定敏感生物(如珊瑚和海绵)的分布与渔业重叠分析,而缺乏对整个海床上附生生物群落的大尺度、定量化影响评估。加拿大新斯科舍陆架生物区拥有多样的底栖群落,但此前基于栖息地模板理论(Kostylev和Hannah 2007)的评估缺乏实测数据支持,与后续观察结果相悖。本研究基于ICES(2024)开发的相对底栖状态(RBS)框架,利用2017年生态系统调查的底栖生物量数据和2005–2014年渔业努力量数据,对加拿大海洋渔业部(DFO)海事区(约470,000 km2)内八种底上生物群落逐一量化MBCG的捕捞压力、群落敏感性及底栖状态,旨在为空间管理和保护决策提供科学依据。

**主要研究方法**
研究人员从2017年DFO夏季生态系统调查的240个站位(深度26–1384 m)获取拖网可捕获的底上生物量数据,依据99个物种的寿命(Tmax)进行模糊编码分六类,结合水深、海底坡度、底温、盐度、底流速度和沉积物粒度六种环境变量,采用广义线性混合模型(GLMM,二项族logit链接)拟合未受渔捞干扰(SAR < 0.01)群落的生物量-寿命累积曲线,并转换为恢复率(r = 5.31/Tmax)。渔业压力以扫海面积比(SAR)量化,基于VMS数据和不同渔具宽度、拖速及全球meta分析所得消耗率(d)计算。最终求解逻辑斯蒂方程得到每个3 km × 3 km网格的RBStot和RBSsen,并经1000次重采样评估不确定性。同时以McKellar等(2026)提出的RBS > 0.82作为良好状态阈值。

**结果概要**
(1)**捕捞强度的空间分布**:SAR在西部(乔治沙洲、缅因湾、芬迪湾)显著高于东部陆架;I.a群落(芬迪湾-西部陆架组)年均SAR高达0.83,仅5%网格未受捕捞,但所有群落仍有56%–99%的面积未受干扰。
(2)**底栖栖息地对MBCG的敏感性**:GLMM最终模型包含log(寿命)、缩放的深度、底温和海底坡度(偏差解释率72%)。中位寿命在深水盆地、海槽和上陆坡较高,在浅滩较低;更暖、更浅水域的曲线右移指示更高寿命和更强敏感性。
(3)**相对底栖状态**:除I.a外,所有群落的平均RBStot > 0.91、RBSsen > 0.82,且超过82%的面积处于良好状态;II.c.2完全良好。I.a群落受影响最重,其年均RBStot为0.667,RBSsen仅0.477,仅48%和35%面积达到良好阈值;部分网格RBSsen预测为零,表明原始长寿命动物已消失。总体而言,深水(>500 m)群落状态优于浅水群落。

**讨论与结论**
研究证实,东部新斯科舍陆架大部分区域底栖状态良好,但乔治沙洲东部和芬迪湾内部的I.a群落因长期高强度的底拖网和扇贝拖捕捞而严重退化,超过50%区域处于不良状态。这与Kostylev和Hannah(2007)基于“生长潜力”指数预测的低风险结论相反,凸显了基于实测数据评估的必要性。该结果支持将I.a群落所在区域纳入加拿大《敏感底栖区渔业影响管理政策》的保护重点。不确定性主要来自拖网可捕性对寿命分布的潜在高估、全球消耗率参数对本地渔具的适用性,以及方法忽略生物结构复杂性(如贻贝床)和群落组成变化。研究人员总结,RBS方法实现了大规模评估MBCG对整个底栖群落的影响,并能有效评估旨在减少环境效应的管理情景,为生态系统为基础的空间规划提供了工具。结论:研究表明该区域移动底接触渔具可对非“敏感底栖区”标准外的底栖群落造成负面影响,并支持通过管理情景模拟来降低环境影响。
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