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

大洋生态研究团队定量评估西北太平洋巨型底栖生物群落与多金属结核覆盖率的关系

近日，MED大洋生态研究团队在地球与环境科学领域国际权威期刊Communications Earth & Environment发表题为“Pronounced megafaunal community transition driven by polymetallic nodule cover in the Northwest Pacific abyss”的研究论文。该论文已于2026年9月在线发表。我所硕士研究生方乐益为第一作者，张东声研究员和沈程程副研究员为共同通讯作者。多金属结核广泛分布于太平洋深渊平原，其形成的硬质基底提高了原本以软沉积物为主的深海海底生境异质性，是影响底栖生物分布和群落结构的关键环境因素。随着深海多金属结核资源勘探不断推进，建立可靠的区域生态基线、认识结核生境与底栖生物群落之间的关系，是评估深海采矿环境影响的科学基础。目前，相关定量研究主要集中于东太平洋克拉里昂—克利珀顿区（CCZ）；而对于环境条件显著不同的西北太平洋（NWP）结核区，尤其是巨型底栖生物群落随结核覆盖率的梯度变化规律，仍缺乏系统认识。本研究基于在西北太平洋结核合同区获取的64218张高质量海底照片，定量评估了西北太平洋巨型底栖生物群落与多金属结核覆盖率之间的关系。通过对巨型底栖生物进行形态种鉴定和功能性状划分，利用激光标尺计算调查面积，开展随机重抽样、广义加性模型（GAM）和非度量多维尺度（nMDS）分析，确保群落指标估计的稳定性。本研究共识别巨型底栖生物12237个个体，划分为169个形态种，隶属于14个门（图1）。群落以棘皮动物和海绵动物为主；从功能组成来看，移动性沉积食者占较大比例，固着性滤食者也是群落的重要组成部分。图1 西北太平洋多金属结核区的代表性巨型底栖动物定量分析结果表明，巨型底栖生物密度与结核覆盖率之间呈先降低后升高的非线性关系，且不同类群和功能群的变化模式存在差异（图2）。其中，固着型生物在低至中等结核覆盖率下密度变化较小，当结核覆盖率超过约60%后显著增加；移动型生物则总体表现为从低覆盖率到中等覆盖率下降、在高覆盖率下有所回升的趋势。图2 西北太平洋结核区巨型底栖动物密度及群落多样性随结核覆盖率的变化趋势该研究进一步将西北太平洋与已有研究较为充分的CCZ进行比较。结果显示，西北太平洋巨型底栖生物的平均密度总体显著低于CCZ，且群落分类组成也存在明显差异。这些差异可能与东、西太平洋结核区在水深、颗粒有机碳（POC）通量及

2026-09-17 查看详情

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

科研动态

大洋生态研究团队定量评估西北太平洋巨型底栖生物群落与多金属结核覆盖率的关系

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

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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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