海草退化的自然环境驱动因素:一项全球系统性综述及其对印度尼西亚的启示

《Continental Shelf Research》:Natural environmental drivers of seagrass degradation: A global systematic review with implications for Indonesia

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月23日 来源:Continental Shelf Research 2.3

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   •热胁迫是海草衰退研究中最受关注的自然驱动因素。•研究频率反映的是科研投入力度,而非生态重要性。•大多数多压力因子研究仅评估了两个交互作用驱动因素。•升温—酸化效应在不同物种和暴露条件下存在差异。•印度尼西亚在长期海草研究中的代表性仍然不足。引言海草床是全球生产力最高的沿海生

  
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    热胁迫是海草衰退研究中最受关注的自然驱动因素。
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    研究频率反映的是科研投入力度,而非生态重要性。
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    大多数多压力因子研究仅评估了两个交互作用驱动因素。
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    升温—酸化效应在不同物种和暴露条件下存在差异。
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    印度尼西亚在长期海草研究中的代表性仍然不足。

引言

海草床是全球生产力最高的沿海生态系统之一,支持碳封存、沉积物稳定、海岸线保护、养分循环、生物多样性维持以及渔业生产(Fourqurean et al., 2012; Mtwana Nordlund et al., 2016; Erzini et al., 2022; Lima et al., 2023)。因此,海草退化所造成的后果远超局部栖息地丧失的范畴。全球评估表明,在保守假设条件下,海草生态系统约含有4.2–8.4 Pg有机碳(Fourque'an et al., 2012),而包括海草在内的植被覆盖沿海生态系统的转化和退化,可能通过碳排放造成每年数十亿美元的损害(Pendleton et al., 2012)。最新估计表明,面临退化风险的海草碳储量一旦释放,所产生的社会成本可能超过2000亿美元(Krause et al., 2025)。
在本综述中,自然环境驱动因素被定义为那些可在没有直接当地人为干预的情况下发生变化的物理、化学和气候条件,但可能因全球气候变化而加剧。所综述的驱动因素集合包括水温、海表温度(SST)、海洋热浪、海洋酸化及pH值、盐度波动、干旱和洪水事件、风暴和风、波浪与洋流、海平面和水深变化、浊度和水下光照、沉积物特征以及氧气或低氧条件。这些驱动因素在概念上区别于直接的胁迫人为压力,如养分排放、污染、疏浚、海岸围填、破坏性捕捞和船舶活动。然而,两组因素经常相互作用:养分富集可加剧热胁迫引起的缺氧问题,陆源沉积物输入可放大气候驱动的浊度增加,海岸改造可改变水动力暴露程度。因此,海草状况应被理解为多种相互作用的胁迫因素的结果,而非对单一孤立因素的反应。
自然驱动因素通过相互关联的生理、生物地球化学和地貌途径发挥作用。温度升高和长期热胁迫可能扰乱光合作用、呼吸作用、碳水化合物平衡和碳储存,而干旱可能破坏植物—双壳类共生关系并促进硫化物毒性(De Fouw et al., 2016)。海洋酸化改变碳酸盐化学,可能增加碳的可用性,也可能在不同物种和环境条件下加剧热损伤。水动力强迫作用调控沉积物输运、冠层损伤、浊度和光照穿透。这些相互作用的过程对印度尼西亚尤为重要,该国的Wakatobi和Bintan退化的海草床已被证实与生态系统服务价值的大幅损失有关(Sjafrie et al., 2024)。Bintan东部的最新监测还将pH值下降和洪水频率增加与2015–2025年间海草覆盖率下降33.60%联系起来,说明了多种自然驱动因素可能同时发挥作用(Nugraha et al., 2026)。由于证据在物种、地区和研究设计之间仍然分散——尤其在东南亚——需要进行系统的综合,以区分研究关注度与实际已证实的生态效应,识别一致的影响途径,并为多因子和区域校准研究确定优先事项。

各节摘要

研究设计

本综述遵循ROSES报告标准,用于环境研究的系统性证据综合,并参考PRISMA原则(Haddaway et al., 2018)。工作流程包括文献识别、标题和摘要筛选、全文资格评估、结构化数据提取以及描述性和叙述性综合(图1)。

检索策略和筛选过程

ScienceDirect作为主要结构化数据库,用于识别2010年1月至12月发表的同行评审研究

结果

证据基础表明,热变量获得了最多的研究关注,而实验和观测结果在物种、地区、暴露时长和共同存在的驱动因素之间差异显著。所纳入的60篇出版物涵盖了温带和热带环境下的建模、实验、观测和综合方法(表2)。
所汇编的研究包括气候和栖息地建模(例如,Dong et al., 2023; Dalby et al., 2025; Mandiola et

讨论

本系统综述表明,海草退化是通过多种自然环境驱动因素在生理、生物地球化学、地貌和景观尺度上进行研究的。热变量是最常被研究的,但频率反映的是科研投入、基础设施和方法可行性的分布情况。仅凭频率无法确立哪个驱动因素的生态效应最大。强有力的结论必须转而依赖于

结论

本综述综合了60篇关于海草退化自然环境驱动因素的研究出版物,发现研究文献主要集中在温度、海洋热浪、海洋酸化、水动力学和光照相关变量方面。热驱动因素是最常被研究的,但发表频率不应被解释为生态重要性的直接衡量指标。实验和田间证据表明,升温在许多环境中可能是一个强有力的机制

CRediT作者贡献声明

Muhlis:概念化、数据整理、形式化分析、调查、方法论、可视化、撰写——初稿。Halmar Halide:监督、验证、撰写——审阅与编辑。Rohani Ambo-Rappe:监督、验证、撰写——审阅与编辑。

AI声明

关于在手稿准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明。
在准备本手稿的过程中,作者使用了ChatGPT(OpenAI)协助进行语法检查和文本清晰度改进。作者随后审阅并编辑了内容,对手稿的科学内容、解释、准确性和结论承担全部责任。

利益冲突声明

作者声明不存在已知的可能影响本论文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究由PMDSU(优秀学士攻读博士项目奖学金)提供资助,该奖学金由印度尼西亚共和国高等教育部、科学和技术部提供,依据主合同编号306/C3/DT.05.00/PL-PMDSU/2026和派生合同编号01942/UN4.1.7/PT.01.03/2026,以及全球绿色增长研究所(GGGI)通过SESREG提供的2025年拨款和2026年主题研究小组(TRG)对SESREG的拨款。作者特此表达
Muhlis|Halmar Halide|Rohani Ambo-Rappe
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