近日，中国科学院南海海洋研究所林强研究员团队在气候变化下海洋酸化与缺氧对冷水珊瑚分布预测的影响研究中取得创新性进展，相关研究成果以“Acidification and deoxygenation matter in assessing redistribution of global cold-water coral biodiversity induced by climate change”为题发表于海洋学领域国际期刊Limnology and Oceanography。博士研究生刘帅帅和硕士研究生肖冰清为共同第一作者，研究员林强和研究员张志新为共同通讯作者。

随着气候变化对全球海洋的深远影响，海洋物种的分布正经历着前所未有的变化。气候变化通过海洋变暖、酸化、缺氧等多重途径，重塑全球海洋生物的地理分布格局，并在生态系统功能、渔业经济可持续性以及海洋空间治理等层面引发深远的连锁效应。对过去45年间发表的516篇海洋物种分布模型的文献进行梳理后发现，95.7%的研究使用了温度作为预测因子，仅6.8%的研究同时将pH和溶解氧纳入物种分布模型（图1）。海洋变暖已经成为广泛研究的焦点，温度作为最常用的预测因子，几乎主导了海洋物种分布模型（SDMs）的应用。然而，海洋酸化和缺氧这两个重要的环境胁迫因素，尽管它们在生物学上具有深远影响，但物种分布模型评估气候驱动下海洋生物分布范围变化的研究极大地忽视了这些因素。

海洋酸化与缺氧通过协同胁迫机制——前者削弱生物钙化能力与生理调节功能，后者限制有氧代谢与能量供应——共同压缩海洋生物的生态位宽度，加速敏感种群衰退并重塑深海与近海生态系统的结构与功能。本研究选择256种冷水珊瑚通过构建包含和不包含pH值与溶解氧的物种分布模型，探究了酸化和缺氧对冷水珊瑚未来潜在分布变化的影响。

图1 基于物种分布模型预测气候变化下海洋物种分布动态的文献综述

研究发现，两类SDMs预测的适宜分布区范围大小存在差异，表明酸化和缺氧对冷水珊瑚分布具有约束效应。两类物种分布模型在全球尺度上物种丰富度预测结果显示高度相关，但在约三分之一地区的空间分布格局存在明显差异（图2）。

图2 两类物种分布模型对冷水珊瑚物种丰富度预测

在中等社会经济发展路径（SSP2-4.5）与高碳排放、高经济增长路径（SSP5-8.5）下，分别基于物种无扩散能力和无限扩散能力假设，同时纳入pH与溶解氧因子的物种分布模型均一致预测：冷水珊瑚的分布范围将出现更大幅度的缩减（图3）。总体而言纳入pH和溶解氧的物种分布模型预测的气候变化导致的分布范围损失比未考虑这两个因子的模型平均高出16.8%。

图3 2040-2050年冷水珊瑚在两类模型下分布范围变化

本研究强调：预测因子的选择决定了生物多样性评估的可靠程度。以冷水珊瑚为例，当模型纳入海洋酸化与缺氧这两个关键环境胁迫因子后，预测结果发生显著改变，未来气候避难所也随之发生变化。这一发现表明，若在物种分布预测中过度依赖温度等单一环境变量，可能难以全面反映物种对复杂环境条件的响应，从而影响保护决策的科学性。因此，我们强烈建议研究者针对目标类群，系统整合具有明确生理生态学意义的变量，以此提高生物多样性评估的稳健性，为保护规划提供更可靠的科学依据，确保在快速变化的海洋环境中，生态系统得到切实有效的保护。

研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目、广东省基础与应用基础研究基金等项目的支持。

相关论文信息：Shuaishuai Liu†, Bingqing Xiao†, Ákos Bede-Fazekas, Stefano Mammola, Jorge García Molinos, Jamie M. Kass, Jorge Assis, Chen Lin, Junmei Qu, Hongwei Huang, Qiang Lin*, Zhixin Zhang*. Acidification and deoxygenation matter in assessing redistribution of global cold-water coral biodiversity induced by climate change, Limnology and Oceanography. 2026, 71, e70351.

原文链接：https://doi.org/10.1002/lno.70351