本站讯 近日，中国海洋大学深远海与极地渔业研究中心在国际顶尖渔业研究期刊Fish and Fisheries上发表题为“Long-term variability in the fish assemblage around Japan over the last century and early warning signals of regime shifts”（上世纪日本周边鱼类群落长期变化及其早期预警信号）的研究论文。文章利用长达120年的捕捞产量数据，探究日本周边鱼类群落结构的长期变动特征以及气候变化的作用机制，并利用早期预警信号对未来潜在气候跃变进行预判，对实现气候变化下的渔业管理及适应策略开发具有重要指导意义。
气候变化引起的生物响应是本世纪重要研究热点之一，相关研究已经证实，以太平洋年代际涛动（PDO）、厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）等为代表的气候变化对海洋生物种群、群落乃至生态系统具有重要影响。但是，受限于气候变化的长时间尺度特征及生物数据的短时间积累，针对气候变化引起的生物长期响应研究较为困难，响应机制难以捉摸。本研究基于日本周边13个指示物种的长期渔业数据（1901—2018），重点探究鱼类群落对气候变化的长期响应模式，揭示气候变化对海洋生物群落的调控机制。研究显示，鱼类群落组成存在显著年代际变化模式（图1），其中，以沙丁鱼、鲱鱼及鳕鱼为代表的冷水性物种在1930及1980年代占据绝对主导，对应气候变化的冷期；以鳀鱼、鲭鱼、秋刀鱼、柔鱼为代表的暖水性物种在1960及2000年代呈现优势，对应气候变化的暖期。过去120年间的鱼类群落组成在不同的气候期差异显著，而在相同的气候期高度类似，表明鱼类群落的变化显示了对气候变化的响应特性。此外，文章首次揭示了以大西洋多年代际涛动（AMO）为代表的跨海盆气候变化模态对鱼类群落长期变化的重要影响，并提出了气候变化对多年代际及年代际尺度鱼类群落响应的调控机制（图2）。最后，鱼类群落的早期预警信号迹象表明，自2015年日本周边可能进入又一冷期，预示着以沙丁鱼为主的冷水性鱼类的爆发以及生态系统跃变的可能。
全球变化影响下海洋变暖及其对鱼类群落和生态系统的影响广受关注。温故知新，本研究从鱼类群落结构的长期变动特征预示目前西北太平洋进入冷期的可能性。回顾以往，ENSO对秘鲁鳀以及PDO对太平洋鲑鱼的影响发现，有力地促进了海洋科学在多时间尺度变动研究的深入。身居大海深处的鱼类，对海洋的丝毫变化都会肌肤所感，也许它们更能知晓气候变化。鱼类群落的早期预警信号所显示的气候进入冷期的可能性，对于基于生态系统的鱼类资源管理及应对气候变化有着重要的启示作用。
图1 不同时期日本周边鱼类群落组成情况。
图2 多年代际及年代际气候变化对日本周边鱼类群落的调控机制。其中AMO：Atlantic Multidecadal Oscillation，PDO：Pacific Decadal Oscillation，MTC：mean temperature of catch，PsZs：catch ratio of piscivores to zooplanktivores，CWS：catch ratio of cold-water species to the total。
深远海与极地渔业研究中心、水产学院田永军教授为论文的第一作者和通讯作者，马舒扬博士后为共同通讯作者，合著作者包括中国、日本及加拿大的多位学者。论文受到了国家自然科学基金重点项目等项目的资助。
通讯员：马舒扬 刘阳
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/faf.12754
编辑：赵奚赟
责任编辑：李华昌
