《Ocean & Coastal Management》：Mapping areas likely to be unsuitable for Native oyster (
Ostrea edulis) restoration at multiple spatial scales
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为应对全球生态系统持续退化，2021—2030年被宣布为“联合国生态系统恢复十年”，多项国际政策与目标相继出台，包括《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》目标2，要求到2030年至少30%的退化栖息地得到有效恢复。海洋恢复项目成本高昂，其成功率受选址影响显著，亟
为应对全球生态系统持续退化，2021—2030年被宣布为“联合国生态系统恢复十年”，多项国际政策与目标相继出台，包括《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》目标2，要求到2030年至少30%的退化栖息地得到有效恢复。海洋恢复项目成本高昂，其成功率受选址影响显著，亟需系统化的选址方法。欧洲扁牡蛎（Ostrea edulis）作为全球积极恢复项目关注的关键栖息地物种之一，其历史种群已大幅衰退。然而，由于物种分布数据与环境数据在近岸区域重叠不足，难以构建可靠的物种分布模型（SDM）。本研究提出一种基于生物学知识的实用替代方法：依据文献确定O. edulis的环境耐受阈值，据此绘制超出其耐受范围的不适宜区域图。该方法在苏格兰全域（1 km分辨率）及奥克尼地区（100—150 m分辨率）两个空间尺度上实施。结果表明，若以15 °C作为产卵触发温度阈值，苏格兰大部分海域被判定为不适宜；若采用13 °C阈值，则不适宜区域大幅缩小。奥克尼地区的高分辨率数据揭示了国家尺度分析中未识别的局部不适宜区域（如彭特兰湾的高流速区）。研究绘制的图件与已知历史分布相符，可为恢复项目的选址决策提供依据，并有助于将有限资源集中于更可能成功的区域。该方法的输出结果简单直观、易于更新，并可推广至其他底栖物种，为海洋恢复规划提供了实用工具。
论文解读
一、研究背景与问题
全球生态系统持续退化背景下，联合国宣布2021—2030年为“生态系统恢复十年”，《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》目标2要求到2030年至少30%的退化栖息地得到有效恢复。海洋恢复项目成本高昂，例如恢复10%的退化珊瑚礁预计耗资超过10亿美元，政府资金在其中发挥关键作用。苏格兰海洋环境增强基金（SMEEF）在2022至2025年间通过公共资金和私人捐赠筹集了约380万英镑。然而，目前海洋恢复项目多基于场地可达性、许可获取便利性或社区团体兴趣等驱动因素选址，成功率受位置影响极大，亟需系统化的选址流程。
欧洲扁牡蛎（Ostrea edulis）是欧洲本土双壳贝类，可在潮间带至80 m水深分布，高密度时可形成生物礁，历史上曾广泛分布于欧洲，提供水过滤、沉积物稳定和鱼类栖息地等重要生态系统服务。然而，过去20至130年间其种群已衰退85%，在欧洲范围内功能性牡蛎礁生态系统已崩溃，仅存孤立个体或小规模聚群。在苏格兰，该物种被列为优先海洋特征（PMF），除洛克瑞安（Loch Ryan）存在自维持种群外，主要分布于西海岸及邻近岛屿的孤立种群。历史记录表明该物种已从东海岸、奥克尼和设得兰的大部分历史分布区消失。
物种分布模型（SDM）是识别恢复潜在位置的常用工具，但其可靠性依赖于目标物种存在数据和环境变量的数量与质量。沿海物种的SDM开发尤为困难，因为多数环境数据层在近岸区域分辨率和覆盖率不足。在苏格兰，约70%的O. edulis记录超出了至少一个环境变量的覆盖范围，现有数据无法支撑可靠SDM的构建。因此，需要一种不依赖近期无偏存在记录、能在多种决策尺度上运行的替代方法，以快速识别不适宜位置，避免浪费调查工作和现场投资。
二、研究内容与结论
本研究旨在利用现有生物学知识和分布数据，确定O. edulis的环境耐受阈值，并绘制超出其环境耐受范围的位置图。该方法允许保留环境数据集未覆盖的近岸区域，同时突出被认为不适宜的区域，将资源和精力集中于更可能适合恢复的位置。研究在两个空间尺度上实施：苏格兰全域（国家尺度，1 km分辨率）和奥克尼地区（区域尺度，100—150 m分辨率）。奥克尼目前尚无释放个体到海洋环境的恢复项目，但该区域对未来牡蛎礁恢复具有潜在兴趣。
三、主要技术方法
研究人员采用基于环境耐受阈值的制图方法，而非传统的物种分布模型。具体包括：从公开数据库（GBIF、OBIS）和NatureScot获取O. edulis存在记录，经清洗后共获得2284条GBIF记录和94条OBIS记录，另有342条NatureScot记录；利用苏格兰陆架模型（Scottish Shelf Model）3.02版27年再分析数据（1993—2019年）生成水深、底层温度、盐度和流速的1 km分辨率栅格数据，沉积物粉砂含量由粒度分析记录经反距离加权插值获得；奥克尼地区采用彭特兰湾和奥克尼水域（PFOW）高分辨率水动力模型（100—150 m）及当地沉积物数据。依据文献确定初始不适宜阈值，包括水深超过80 m、最高温度低于15 °C或13 °C（两个产卵温度阈值）、4—6月平均盐度低于16‰、最高盐度超过40‰、最大流速超过0.45 m s?1、粉砂含量超过50%。若至少1%的存在记录落入某变量的初始不适宜区域，则进一步检查并调整阈值。
四、研究结果
不适宜环境条件的阈值确定。 研究区域内无最高温度超过30 °C或最高盐度超过40‰的区域。水深和盐度阈值无需调整，因落入不适宜区域的记录不足1%。粉砂含量阈值从50%调整为75%，因为4%的记录位于粉砂含量50%—84.1%的区域，且95%以上低于70%，调整后仅0.1%的记录落入不适宜区域。两个产卵温度阈值（15 °C和13 °C）均予以保留，以比较不同产卵需求的种群。
国家尺度不适宜区域。 若以15 °C为产卵触发温度，苏格兰大部分研究区域被判定为不适宜，潜在适宜区域主要位于苏格兰东海岸的湾口、外赫布里底群岛西部和苏格兰南部的西海岸。若采用13 °C阈值，不适宜区域则远离海岸。盐度过低的区域较小，位于默西河、索尔韦湾和泰河。粉砂含量和流速不适宜区域较为分散，总体位于近海，但在海湖和河口以及奥克尼的彭特兰湾存在局部不适宜区域。
奥克尼地区不适宜区域。 基于当前气候条件，研究区域内无最高温度低于13 °C的预测，表明若13 °C可触发产卵则整个区域温度适宜。但大部分区域预测最高温度低于15 °C，若需更高温度产卵则条件可能不适宜。唯一预测温度超过15 °C的区域为梅因兰东部海湾、布雷和南罗纳尔德赛西侧以及霍伊东部的一个海湾。梅因兰南部有三个区域因盐度不适宜。彭特兰湾大部分区域、区域北部、罗塞和韦斯特雷之间向科平赛延伸的通道以及伊代和桑迪之间的海底流速过高，另有梅因兰和沙平赛之间及格雷姆赛周边的小面积不适宜区域。
五、讨论与结论
研究识别了苏格兰大面积可能不适宜O. edulis恢复的区域。不适宜区域的范围对产卵触发温度高度敏感，2 °C的差异大幅改变不适宜区域的范围。15 °C阈值的结果与历史分布图基本吻合，建议优先采用该阈值。奥克尼地区的历史记录（朗霍普、贝菲斯、坦克内斯和迪尔湾）均位于环境数据未判定为不适宜的区域，验证了制图结果的合理性。粉砂含量阈值从50%提高至75%，以更好地反映斯特兰福德湾等含贝壳碎屑的泥质沉积物中的实际分布。
该方法输出的不适宜图件可告知不同尺度恢复项目的规划，各环境变量的结果分别呈现，便于识别多重环境约束限制的位置。输出结果简单直观，易于更新，可与其他空间数据集（如人为压力、可达性）叠加分析。但需注意，非生物变量并非影响恢复成功的唯一因素，生物因素（食物丰度、捕食者、疾病）、人为压力、社会经济因素和后勤考虑也需纳入评估。环境数据来自水动力模型和插值数据，存在一定不确定性，如PFOW模型温度预测偏高约1 °C，可能低估不适宜区域的范围。气候变化将改变关键环境变量的数值，不适宜图件应随新环境数据的发布而更新。
研究结论指出，所提出的方法为恢复项目选址提供了实用工具，特别是在物种或环境数据有限的情况下。该方法识别了关键物种O. edulis可能不适宜的位置，空间输出可与其他数据结合用于海洋规划和管理过程。此类制图工作不应取代实地调查或决策，但可作为引导稀缺资源的第一步。该方法可推广至其他底栖物种和栖息地，只要能从实验研究或存在记录中预测主要环境变量的耐受阈值。利用已定义的耐受阈值，图件可在新环境数据可用时及时更新，并可应用于未来环境情景预测，以评估不适宜栖息地分布如何随环境变化而变化。
