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）通量及碳酸盐饱和状态等环境梯度上的差异有关。研究提示，将相关结果外推至太平洋其他区域时应保持谨慎，这凸显了区域针对性管理和可靠基线数据对深海矿产资源环境管理的重要性。

本研究得到国家重点研发计划（2022YFC2804001）、自然资源部第二海洋研究所科研基金—海底科学与划界全国重点实验室自主课题（SGLabZZKT2025-10）和联合国海洋十年“Digital DEPTH”计划等项目支持。

论文信息：

Fang L, Zhang D*, Shen C*, Pang Y, Lin S, Yan R, Li R, Li H, Wang C (2026). Pronounced megafaunal community transition driven by polymetallic nodule cover in the Northwest Pacific abyss. Communications Earth & Environment.

https://doi.org/10.1038/s43247-026-04042-5