自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室 - 自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室

近海生态研究团队构建融合栖息地连通性与捕捞压力促进海洋洄游物种保护新框架

近日，MED近海生态研究团队在国际渔业领域期刊Reviews in Fish Biology and Fisheries发表题为 “Integrating habitat connectivity and fishing pressure to promote migratory marine species conservation” 的研究论文。我所与浙江大学联合培养博士生李国东为论文第一作者，曾江宁研究员和黄伟研究员为共同通讯作者。海洋洄游性物种对海洋生态系统健康和渔业稳定至关重要，但静态海洋保护地与物种动态洄游特征不匹配，叠加人类活动胁迫，制约保护成效。传统保护地规划多采用依赖静态生物多样性图层或时间平均生境模型的优先保护方案，忽略栖息地连通性与人类压力的时空异质性，难以适配小黄鱼这类存在较长距离季节洄游特征物种的保护需求，亟需面向生态过程的动态保护评估工具。本研究构建了一套具备普适性的空间优先保护评估框架（图 1），该框架包含六大步骤：识别目标物种生活史时间节点、界定迁移时间单元内和单元间栖息地连通性、利用机器学习预测有限数据条件下生物量时空分布、由生境适宜度转换得到迁移阻力并基于电路理论计算连通性、利用贝叶斯时空模型量化捕捞等人为压力、叠加连通性与人为压力评估连通性丧失风险并识别保护空缺。本研究以黄海南部‑东海的小黄鱼为案例物种，融合多源渔业调查、海洋环境、渔船AIS、保护地数据开展实证分析。图 1 海洋洄游物种保护空间优先级评估框架结果表明，小黄鱼栖息地连通性存在显著季节变动，春季高连通区集中在长江口近岸（图 2），秋冬季逐步向近海索饵、越冬场转移。近岸海域捕捞压力长期处于高位，黄海南部捕捞强度呈上升趋势、东海大部分海域捕捞强度下降。现有保护地对高连通丧失风险区域覆盖严重不足，春季高风险区仅 52.0% 被保护地覆盖，冬季仅 36.4%；长江口及邻近海域、大沙渔场中部存在明显保护缺口，静态保护模式无法匹配物种季节迁移的保护需求。图 2 小黄鱼栖息地连通丧失风险与现有保护地空间分布本研究提出从静态点位保护转向维护动态生态过程的保护思路，可为动态保护地、季节性休渔等适应性海洋管理措施提供科学支撑。该框架具备可移植性，能够拓展应用至其他海洋洄游生物，助力海洋空间规划落地与全球生物多样性保护目标实现。后续研究工作需要纳入小型渔船胁迫、气候变化、种间关系进一步完善模型体系。本研究得到国家重点研发计划（2022YFF0802203）、浙江

2026-09-17 查看详情

大洋生态研究团队揭示中国沿海滩涂中不同的微生物群落支持了多种模式的功能冗余

近日，MED大洋生态研究团队在国际微生物类Top期刊Microbiome发表题为 “Diverse microbial communities support multiple patterns of functional redundancy in tidal flats across the Chinese coastline” 的研究论文。该论文已于2026年8月在线发表。我所硕士研究生叶永炼为第一作者，双聘研究员许学伟研究员与浙江理工大学孙聪副教授为共同通讯作者。滩涂是连接陆地与海洋的重要过渡生态系统，微生物在滩涂生物地球化学循环中发挥了核心作用。我国滩涂分布在热带至温带多个气候带中，在水动力、温度、盐度等环境条件上存在明显差异，其中的微生物群落组成会随纬度和环境梯度显著变化，但这种变化是否会引起微生物群落功能的同步变化尚不明晰。与此同时，功能冗余被认为是维持微生物群落功能稳定的重要机制，但其在滩涂环境中如何改变微生物群落组成和功能的关系也尚不清楚，目前仍缺乏统一的量化框架来识别滩涂微生物的功能冗余。针对上述问题，研究团队沿中国海岸线布设92个滩涂站位，覆盖热带、南亚热带、北亚热带和温带等多个气候区，共获得276个16S rRNA样本和54个宏基因组样本，并重构得到了911个去冗余的宏基因组组装基因组（MAG）。通过结合基于MAG的物种丰度、功能模块完整度和基因拷贝数的新算法，分别计算我国滩涂中不同微生物类群的功能贡献度（FC）和整个微生物群落的冗余多样性（RD），系统阐明了我国滩涂中微生物群落功能的冗余模式及其主要贡献者（图1）。图1 研究思路示意图（A：项目采样点；B：功能冗余算法；C：功能冗余模式及主要贡献者）研究结果表明，我国滩涂微生物群落的分类组成在空间上变化显著，但整体功能潜力相对稳定，存在不同的功能冗余模式和关键类群（图2）。在整体层面看，所有滩涂中不同生物地球化学循环的冗余水平并不相同，但呈现“碳代谢 > 硫代谢 > 氮代谢”的趋势。不同滩涂中的微生物群落功能存在差异化的功能冗余模式，可归纳为高冗余、低冗余和纬度相关冗余三种模式。基于MAG的FC值和地理分布情况，从911个MAG中划分得到185个特化种和101个泛化种。通过比较不同功能冗余模式中关键类群的变化，发现特化种和泛化种在不同功能中的组成差异是造成我国滩涂多样功能冗余模式的主要原因之一。图2 我国滩涂微生物多样性（左上）和功能（左下）的分布格局及

2026-09-16 查看详情

海洋生物地球化学研究团队成果获美国地球物理联合会（AGU）会刊Eos报道

近日，我室海洋生物地球化学研究团队在国际地学期刊AGU Advances上发表的题为“Cyanobacteria Sustain Deep Ocean Carbon Sequestration Despite Eukaryotic Loss”的研究论文被期刊编辑遴选为Research Spotlight，并在Eos（Earth & Space Science News，是AGU旗下全球地球与空间科学领域权威前沿资讯平台）发布了专题报道。该论文已于2026年8月在线发表，张静静副研究员为第一作者，陈建芳研究员、李宏亮研究员和厦门大学唐甜甜副教授为共同通讯作者。海洋生物泵将浮游植物产生的颗粒有机碳（POC）快速输出至深海，从而与大气碳库隔绝百年甚至千年以上，是海洋实现碳封存的重要途径。传统观点认为，体型较大的真核微藻更有利于有机碳输出，而个体微小的蓝藻（主要包括原绿球藻与聚球藻）通常难以高效输出至深海。然而，这些浮游植物产生的有机碳在向深海输出过程中会持续被破碎、摄食或降解，超过70%的沉降POC在弱光层损失。因此，表层碳生产优势并不一定转化为深海碳封存优势。针对这一问题，本研究利用南海北部海盆1000 m深处采集的时间序列沉积物捕获器样品，开展氨基酸单体稳定碳同位素示踪分析，量化了沉降POC的合成来源特征。结合多年表层浮游植物群落观测结果，首次揭示了蓝藻与真核微藻在储碳效率上存在显著的类群差异，对“生物泵碳输出由真核微藻主导”的主流科学假设提出了挑战。研究发现，南海北部海盆上层浮游植物群落结构呈现显著的季节变化特征：低生产力时期以蓝藻为主，高生产力时期真核微藻占优。然而，中深层沉降POC全年均由蓝藻来源有机碳主导，年均贡献达67±2%。这表明，沉降POC经历弱光层降解与改造后，其合成来源组成与上层浮游植物群落结构的动态变化发生了解耦（图1）。图1 真光层浮游植物群落结构的季节变化（a）与中深层沉降颗粒有机碳的合成来源占比（b）进一步研究发现，高生产力时期，真核微藻旺发并产生大量POC，但输出的真核源POC可能刺激异养微生物活动，反而加速了其在弱光层的矿化降解。相比之下，个体微小的蓝藻则可能通过聚集与矿物压载效应，被打包并保护进“海洋雪”中。这些颗粒能够帮助蓝藻源POC快速沉降，并减少其在水柱中损失。这种差异性衰减导致真核微藻源POC的储碳效率降至低生产力时期的一半，而蓝藻源POC的储碳效率则近乎翻倍（图2）。图2 真核微藻（a）和蓝藻

2026-09-15 查看详情

科研动态

近海生态研究团队构建融合栖息地连通性与捕捞压力促进海洋洄游物种保护新框架

大洋生态研究团队揭示中国沿海滩涂中不同的微生物群落支持了多种模式的功能冗余

海洋生物地球化学研究团队成果获美国地球物理联合会（AGU）会刊Eos报道

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Overview of the Cook Islands Seabed Minerals Authority (SBMA) and its activities

海洋痕量元素采样技术的应用及进展

极端环境化学测量仪器与传感器研究

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