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編譯 | 王海詩(shī)

出品 | 海潮天下

長(zhǎng)期以來，深?！绕涫呛Ｆ矫?000米以下的深淵（Abyssal）和超過6000米的超深淵帶（Hadal）——在人們的刻板印象中往往是廣袤、荒涼且單調(diào)的泥質(zhì)平原。但，隨著深海探測(cè)技術(shù)的革新，科學(xué)家們逐漸意識(shí)到，這個(gè)地球上最大的生物群系絕非一成不變的“荒漠”，而是一個(gè)在多個(gè)尺度上表現(xiàn)出復(fù)雜空間異質(zhì)性的“景觀”。

2026年1月18日，《景觀生態(tài)學(xué)》（Landscape Ecology）期刊發(fā)表了一項(xiàng)由丹尼斯·斯旺伯恩（Denise J. B. Swanborn）和艾倫·杰米森（A. J. Jamieson）等來自全球多所科研機(jī)構(gòu)的專家聯(lián)合撰寫的開創(chuàng)性研究。該研究首次系統(tǒng)性地提出了“深海景觀生態(tài)學(xué)”這一跨學(xué)科框架，試圖將傳統(tǒng)陸地景觀研究的邏輯引入深淵（3000~6000米）與超深淵（6000米以下）地帶。這項(xiàng)研究的意義在于，它旨在為人類理解地球上最龐大、最陌生的生物群落提供一套能夠量化的導(dǎo)航系統(tǒng)，而不再僅是依賴于零散的海底快照。為助力全球環(huán)境治理、并供我國(guó)學(xué)者了解最新研究動(dòng)態(tài)信息，編譯分享信息如下，供感興趣的讀者們參閱。

作者指出，該文旨在推動(dòng)景觀生態(tài)學(xué)在更廣泛的范圍內(nèi)被認(rèn)可，使其成為理解深海生物多樣性、空間模式及跨尺度過程的統(tǒng)一框架。具體而言，該確定了在深淵和超深淵環(huán)境中推進(jìn)景觀生態(tài)學(xué)的戰(zhàn)略重點(diǎn)，并嘗試將該框架從理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。

導(dǎo)語

景觀生態(tài)學(xué)（Seascape ecology）源于陸地景觀生態(tài)學(xué)，是一個(gè)用于理解空間異質(zhì)性如何影響海洋系統(tǒng)中生態(tài)模式、過程及連通性的多學(xué)科框架。這一領(lǐng)域聚焦于多時(shí)空尺度下結(jié)構(gòu)與功能之間的動(dòng)態(tài)相互作用，試圖將生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)功能和生物演變有機(jī)地聯(lián)系起來。通過將景觀概念延伸至海洋，該學(xué)科有助于解析環(huán)境異質(zhì)性的生態(tài)影響，并為基于生態(tài)系統(tǒng)的海洋管理提供科學(xué)支撐。盡管地理空間技術(shù)、傳感器和分析手段已取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但，這些原理在海洋生物多樣性研究中的應(yīng)用，特別是在深海領(lǐng)域，目前尚未得到普及。

深海構(gòu)成了地球上最大的生物群系，從大陸邊緣橫跨深海平原，一直向下延伸至深邃的海溝。這些環(huán)境廣闊、多樣且營(yíng)養(yǎng)匱乏，對(duì)長(zhǎng)期存在的生態(tài)學(xué)范式構(gòu)成了挑戰(zhàn)。深海承擔(dān)著至關(guān)重要的生態(tài)功能，例如營(yíng)養(yǎng)循環(huán)，并支撐著復(fù)雜的底棲-浮游食物網(wǎng)。

這些環(huán)境，可以被視為具有空間復(fù)雜性的三維“景觀”，其中多尺度的環(huán)境梯度構(gòu)建了生境與群落的馬賽克。在海盆尺度上，深海平原被洋脊、海山和斷裂帶所分割，并表現(xiàn)出表層沉積物組成的差異；而海溝則帶來了巨大的壓力垂直梯度、地形復(fù)雜性、底層水特性以及海洋學(xué)條件的劇烈變化。在更細(xì)微的空間尺度上，基質(zhì)類型、沉積物特征和微地形共同塑造了海底的異質(zhì)性。與此同時(shí)，上層海洋學(xué)過程——包括流場(chǎng)、水團(tuán)與化學(xué)邊界、環(huán)流模式、最低氧區(qū)（OMZ）的位置，以及關(guān)鍵的來自表層的顆粒有機(jī)物（POM）供應(yīng)——主導(dǎo)著能量流動(dòng)和底棲環(huán)境。諸如食物脈沖、地震活動(dòng)或底層風(fēng)暴等偶然事件，則在時(shí)間維度上引入了不可忽視的變率。

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▲上圖：這幅全球海洋底棲環(huán)境圖采用了斯皮爾豪斯（Spillhaus）正方形投影，清晰標(biāo)注了深淵帶與超深淵帶的深度區(qū)域（A）。圖中地形數(shù)據(jù)源自全球海洋水深圖（GEBCO Compilation Group 2024）。插圖則利用“墨魚行動(dòng)計(jì)劃”在新坎頓海槽（Nova Canton Trough）科考期間采集的數(shù)據(jù)，由宏觀至微觀展示了不同尺度下的景觀結(jié)構(gòu)：巨尺度（B）、中尺度（C）、大尺度（D）以及微尺度（E）。論文來源：Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

理解水平與垂直梯度上的環(huán)境異質(zhì)性，以及生物多樣性對(duì)環(huán)境“馬賽克”斑塊的響應(yīng)方式，是海洋生態(tài)學(xué)——尤其是深海研究的核心課題?？臻g變異不僅決定了物種的出現(xiàn)與分布，還支撐著生態(tài)系統(tǒng)在面對(duì)自然演變與人類活動(dòng)干擾時(shí)的連通性、功能性及恢復(fù)力。盡管深海生態(tài)系統(tǒng)具有極高的多樣性和生態(tài)價(jià)值，但由于長(zhǎng)期以來數(shù)據(jù)的匱乏，以及缺乏能夠跨尺度整合環(huán)境異質(zhì)性的統(tǒng)一分析框架，我們研究這些環(huán)境差異背后生態(tài)影響的能力依然受限。

景觀生態(tài)學(xué)提供了一個(gè)空間明確的分析框架，旨在探討這種結(jié)合了連續(xù)梯度與斑塊性的環(huán)境異質(zhì)性，如何塑造生物多樣性、生態(tài)模式及其相關(guān)過程。該框架圍繞幾個(gè)核心維度（即“C”要素）展開。在本文中，我們?cè)谠械乃膫€(gè)維度基礎(chǔ)上特意補(bǔ)充了“組成”（Composition）這一要素，以應(yīng)對(duì)界定深海景觀結(jié)構(gòu)組成要素時(shí)面臨的特殊挑戰(zhàn)。具體研究主題包括：組成（即現(xiàn)有的環(huán)境與生物元素，如物種和生境）、配置（Configuration，景觀元素的空間排列方式）、連通性（Connectivity，這些元素在空間上如何相互關(guān)聯(lián)）以及背景（Context，塑造研究系統(tǒng)的宏觀環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素）。

至關(guān)重要的一點(diǎn)是，對(duì)這些要素的應(yīng)用必須明確考慮“尺度”（Scale）的影響?？臻g與時(shí)間尺度，決定了人類對(duì)規(guī)律的觀察結(jié)果，也左右著后續(xù)的科學(xué)解釋。根據(jù)所研究現(xiàn)象的不同，景觀單元可以在不同的尺度下進(jìn)行劃分。

▲上圖：景觀生態(tài)學(xué)四個(gè)核心要素（4Cs）及其在深海環(huán)境（微觀至中尺度）應(yīng)用中的示意圖說明。色彩標(biāo)注代表了每個(gè)特定的維度。論文來源：Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

▲上圖：表格：景觀生態(tài)學(xué)與其他學(xué)科的相對(duì)概念定位。論文來源：Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

盡管許多深海研究在無形中已經(jīng)應(yīng)用了這些概念，但它們極少在一個(gè)統(tǒng)一的框架下被系統(tǒng)性地整合或操作。本文旨在將景觀生態(tài)學(xué)的核心維度（即“Cs”要素）作為一套概念性框架，用以完善底棲深海環(huán)境——特別是深淵帶（3000~6000米）與超深淵系統(tǒng)（超過6000米以上）中生物多樣性與環(huán)境關(guān)系的研究（圖1）。雖然浮游環(huán)境（Pelagic environments）也是景觀中至關(guān)重要的組成部分，且在理論上同樣適用該框架，但研究重點(diǎn)被刻意放在了底棲生物上，因?yàn)槟壳霸谶@一領(lǐng)域應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)基本原理的契機(jī)最為成熟。研究人員將景觀生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化為適用于深海生態(tài)系統(tǒng)的表達(dá)方式，并針對(duì)每一個(gè)核心維度識(shí)別出關(guān)鍵的研究空白，為未來的深海研究規(guī)劃了具體且切實(shí)的應(yīng)用路徑（圖2、圖3）。該文力求通過這種方式，來推動(dòng)景觀生態(tài)學(xué)成為一種被廣泛認(rèn)可的通用框架，從而更深入地理解深?？绯叨鹊纳锒鄻有?、空間模式及其演化過程。

【組成】海底存在什么？

關(guān)于環(huán)境、生境與生物多樣性測(cè)繪的建議

理解深海景觀的組成（Composition）——即環(huán)境特征、生境和生物群落的出現(xiàn)與分布——是解讀生物多樣性模式和生態(tài)系統(tǒng)過程的基礎(chǔ)。組成維度涵蓋了構(gòu)成景觀的非生物要素（如水深、底質(zhì)類型、水團(tuán)特性、食物供應(yīng)）和生物要素（如物種、性狀、豐度、生物量、遺傳變異）（圖2，表2）。只有明確了組成，才能進(jìn)一步探討配置、連通性和背景。

表2、深海景觀中的多尺度組成異質(zhì)性（尺度劃分參考Greene et al. 2007）。論文來源：Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

非生物特征表征（

海底地貌、底質(zhì)類型以及上層海洋學(xué)特征是塑造景觀組成的核心非生物因素。水深和地形特征劃分出了宏觀生境（如深海平原、海溝、斷裂帶），這些結(jié)構(gòu)決定了深海生物多樣性的分布格局。目前，深淵與超深淵帶超過95%的水深數(shù)據(jù)源自多波束回聲測(cè)深儀（MBES），其分辨率通常在10~100米之間。雖然全球海底地形匯編（如GEBCO和GMRT）捕捉到了大尺度地貌，但精度依然較粗糙。相比之下，配備多波束和側(cè)掃聲納（SSS）的遙控?zé)o人潛水器（ROV）和自主水下航行器（AUV）能夠以厘米至米級(jí)的精細(xì)分辨率捕捉環(huán)境特征。

海洋學(xué)變量（如溫度、鹽度、氧氣、流場(chǎng)、營(yíng)養(yǎng)鹽、浮游生物和葉綠素等）通過船基測(cè)量、自主平臺(tái)（如Argo浮浮標(biāo)、滑翔機(jī)）、長(zhǎng)期系泊陣列及衛(wèi)星觀測(cè)進(jìn)行收集。盡管這些數(shù)據(jù)顯著提升了對(duì)海洋環(huán)境的認(rèn)知，但在3000米以下的深度，往往缺乏足以解析驅(qū)動(dòng)生物多樣性的底棲邊界層條件的解析度。此外，將深度這一主導(dǎo)因素與相關(guān)的溫度、氧氣、鹽度等協(xié)同變量分離開來，在分析上依然具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)檫@些因子往往隨深度共同變化，卻又各自對(duì)物種分布產(chǎn)生獨(dú)立影響。

生物特征表征（

長(zhǎng)期以來，獲取深海生物組成信息主要依賴于拖網(wǎng)、沉積物柱狀樣采集，以及近年來興起的原位成像技術(shù)。這些方法雖然有效，但往往存在空間采樣零散的問題，且成像技術(shù)在分類學(xué)細(xì)節(jié)上可能不夠完整。為了提升圖像數(shù)據(jù)的可比性，研究人員越來越多地采用開放命名法（ON）符號(hào)來標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)化的鑒定水平。這種綜合分類學(xué)方法為環(huán)境DNA（eDNA）和元條形碼等新興手段奠定了基礎(chǔ)，有助于在萬米深淵中探測(cè)物種存在、群落更替及景觀邊界。更重要的是，生物組成不僅限于物種名錄，還包括支撐生態(tài)系統(tǒng)功能的遺傳與功能變異、豐度及能量流。

景觀表征（

從景觀視角來看，組成可以表現(xiàn)為斑塊、馬賽克或連續(xù)梯度（圖2）。在大尺度上，生物地理分類方案將海洋學(xué)屬性與生物分布相結(jié)合，劃分出深海大區(qū)。在微觀尺度上，空間連續(xù)的環(huán)境數(shù)據(jù)集為生境分類提供了輸入，理論上可以劃定具有生態(tài)意義的單元并生成景觀地圖。目前，生境表征既可以采用基于斑塊的模型，也可以使用環(huán)境條件的連續(xù)梯度模型，或是兩者的結(jié)合。嵌套尺度的分級(jí)框架對(duì)于捕捉不同層級(jí)間的組成差異尤為關(guān)鍵（表2）。

斑塊-矩陣和斑塊-馬賽克模型將景觀設(shè)想為嵌入廣闊背景中的離散單元，或是大小與形狀各異的動(dòng)態(tài)馬賽克。將底棲環(huán)境視為異質(zhì)馬賽克的觀點(diǎn)，推翻了過去認(rèn)為深淵是平坦荒原的陳舊認(rèn)知，為現(xiàn)代深海景觀研究鋪平了道路。斑塊大小和多樣性等指標(biāo)被用于量化組成異質(zhì)性，而地形變量和物種分布模型則可用于刻畫連續(xù)梯度。

表3、景觀組成與配置的二維度量指標(biāo)（Turner and Gardner 2015），以及深海環(huán)境中的相關(guān)案例。論文來源：Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

組成在不同尺度下的表達(dá)方式各異（圖2）。海溝可以被視為廣闊深淵矩陣中獨(dú)特的宏觀生境斑塊，劇烈的深度跨度和水平隔離形成了天然屏障，往往導(dǎo)致海溝內(nèi)或相鄰海溝間產(chǎn)生極高的特有種比例。在中尺度上，深度、流場(chǎng)和氧氣濃度的變化會(huì)影響動(dòng)物的分布與豐度，形成特定坡面的群落組合及垂直分帶。而在微尺度上，孤立的巖石、結(jié)核區(qū)、落石，甚至是小型海綿群體或大型鯨落，都能通過創(chuàng)造微觀生境異質(zhì)性，來調(diào)節(jié)動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)與多樣性。

核心研究空白

盡管全球范圍內(nèi)已開展了多項(xiàng)測(cè)繪與生物調(diào)查計(jì)劃（表4），但在深海景觀組成的研究中仍存在幾個(gè)關(guān)鍵的瓶頸：

1、分辨率與空間覆蓋范圍的不匹配

目前全球范圍內(nèi)的水深、生物地球化學(xué)或海洋學(xué)數(shù)據(jù)集仍過于粗糙，難以解析深淵及超深淵深度下具有生態(tài)意義的底棲異質(zhì)性。與此同時(shí)，高分辨率的地形模型、關(guān)于底棲水團(tuán)特性的知識(shí)以及生物數(shù)據(jù)在空間分布上又極為局限。這種不匹配意味著，研究人員往往只能根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的可獲性，在單一尺度上研究生物多樣性與環(huán)境的關(guān)系，且高度依賴代理指標(biāo)。

2、地理分布與深度數(shù)據(jù)的不均衡

現(xiàn)有的觀測(cè)數(shù)據(jù)在地理上存在明顯偏差，往往向特定的研究工具、特定利益區(qū)域（如克拉里昂-克利珀頓區(qū)，Clarion-Clipperton Zone）或更易到達(dá)的地形和深度傾斜。這種分布不均限制了我們對(duì)物種地理分布的認(rèn)知（即“華萊士短板”，Wallacean shortfall），也阻礙了對(duì)其如何響應(yīng)非生物條件的深入研究（即“赫欽森短板”，Hutchinsonian shortfall）。

3、

雖然物種是生物多樣性的基本單位，但由于時(shí)間和資源的限制，以及分類學(xué)專業(yè)知識(shí)的日漸匱乏（即“林奈短板”，Linnean shortfall），許多深海物種、類群都還是處于未被描述的狀態(tài)。這導(dǎo)致已發(fā)表的數(shù)據(jù)集經(jīng)常使用非正式名稱，在缺乏遺傳數(shù)據(jù)的情況下，不同研究之間難以進(jìn)行橫向比較。盡管環(huán)境DNA（eDNA）技術(shù)在深淵帶的應(yīng)用日益廣泛，并在超深淵環(huán)境研究中初露頭角，但其發(fā)展仍受限于參考序列數(shù)據(jù)庫(kù)的不完整。

4、

成像、采樣和測(cè)序技術(shù)產(chǎn)生了極其多元且異質(zhì)的深海生物多樣性數(shù)據(jù)集。測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步以及視頻和攝影調(diào)查的普及，極大提升了研究人員解析景觀組成的能力，但也產(chǎn)生了大量非正式的命名，且缺乏跨尺度的正式對(duì)比。因此，不同數(shù)據(jù)集之間往往難以兼容，群落評(píng)估也常常顯得粗糙，過度依賴于基于形態(tài)型（morphotype）的方法或空間分布稀疏的實(shí)物樣本。這增加了整合組成信息的復(fù)雜性，并可能在數(shù)據(jù)集中引入偏差或不一致。

表4、旨在解決景觀生態(tài)學(xué)核心概念應(yīng)用差距的相關(guān)現(xiàn)有國(guó)際計(jì)劃。論文來源：Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

關(guān)于推進(jìn)深海景觀組成認(rèn)知的建議

• 采納嵌套式的多尺度調(diào)查框架：在非生物異質(zhì)性背景下實(shí)施分層和等級(jí)化設(shè)計(jì)，以捕捉并量化從微觀斑塊到宏觀梯度等不同層級(jí)的空間特征。

• 整合多學(xué)科數(shù)據(jù)集：將地質(zhì)、海洋學(xué)與生物學(xué)數(shù)據(jù)相結(jié)合，生成穩(wěn)健的生境地圖，從而將非生物異質(zhì)性與生物多樣性直接聯(lián)系起來。對(duì)底棲群落的測(cè)繪至關(guān)重要，但理想情況下應(yīng)將其與洋流及地貌特征進(jìn)行綜合整合。

• 定量評(píng)估異質(zhì)性：利用空間度量指標(biāo)（如斑塊大小、斑塊豐富度、斑塊多樣性）來量化不同尺度下的組成模式。

• 推動(dòng)綜合分類學(xué)研究：結(jié)合影像資料、實(shí)物樣本、功能性狀及遺傳數(shù)據(jù)等多種手段來估算生物多樣性，從而捕捉景觀組成的多個(gè)維度。

• 測(cè)試最適分析尺度：評(píng)估生態(tài)參數(shù)估計(jì)的精確度（即方差的倒數(shù)）與準(zhǔn)確度（即平均誤差的倒數(shù)）。例如，將其作為分析采樣單元大小的一個(gè)函數(shù)來捕捉特定規(guī)律。這種做法能夠使多個(gè)來源的數(shù)據(jù)集之間進(jìn)行更直接的對(duì)比，進(jìn)而優(yōu)化未來的調(diào)查設(shè)計(jì)與采樣強(qiáng)度。

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【配置】景觀元素如何排列？

關(guān)于理解空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)系統(tǒng)功能的建議

背景

配置（Configuration）描述的是景觀元素的空間排列方式，包括它們的大小、形狀、相鄰關(guān)系，以及廊道（corridors）和屏障（barriers）的存在（圖2）?？臻g配置既可以促進(jìn)也可以阻礙個(gè)體、基因和物質(zhì)的流動(dòng)，通過影響物種如何遷入景觀或干擾如何擴(kuò)散，進(jìn)而調(diào)節(jié)擴(kuò)散過程、物種間相互作用以及系統(tǒng)的恢復(fù)力?？梢哉f，配置是連接“組成”（存在什么）與“連通性”（這些元素如何相互作用）的橋梁。

配置的概念根植于斑塊-矩陣（patch-matrix）和斑塊-馬賽克（patch-mosaic）模型。斑塊-馬賽克模型引入了小尺度生境異質(zhì)性在維持深海底棲環(huán)境多樣性中的作用。它有助于理解深海系統(tǒng)的生物多樣性維持機(jī)制，將空間異質(zhì)性與定居、競(jìng)爭(zhēng)、生態(tài)位動(dòng)態(tài)及演替周轉(zhuǎn)等生態(tài)過程聯(lián)系起來。借助景觀指標(biāo)——如斑塊大小、形狀、蔓延度（contagion）、聚集度、邊緣密度和分形維數(shù)（表2）——研究人員能夠從基于斑塊的表達(dá)形式（如生境地圖、影像）中定量評(píng)估異質(zhì)性，為深海生境馬賽克的對(duì)比以及結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測(cè)提供了便利。

深海中的配置

在巨型生境尺度上，大型地形特征遵循島嶼生物地理學(xué)原理，表現(xiàn)為嵌入廣闊深淵矩陣中的孤立“斑塊”（圖1）。它們的大小、性質(zhì)和布局影響著種群結(jié)構(gòu)、擴(kuò)散路徑、物種周轉(zhuǎn)以及物種的基因組景觀。例如，某些熱液噴口區(qū)擁有僅限于單一地點(diǎn)的特有種。相反，沿洋脊排列且距離接近的噴口可能起到“踏腳石”的作用，促進(jìn)基因在極遠(yuǎn)距離上的傳播。

在特定的地貌特征內(nèi)部，斑塊的空間排列同樣至關(guān)重要。俯沖海溝內(nèi)地形復(fù)雜性、海底特性、營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)及底層水參數(shù)構(gòu)成的馬賽克產(chǎn)生了巨大的異質(zhì)性，這種異質(zhì)性會(huì)在種群結(jié)構(gòu)中留下可辨識(shí)的印記：阿里斯巨超深淵鉤蝦（）種群表現(xiàn)出對(duì)不同資源條件的局部適應(yīng)；而大木氏鉤蝦（）種群雖然在相鄰海溝間保持著基因流，但也表現(xiàn)出了局部適應(yīng)的跡象。

配置效應(yīng)在大型至微型生境尺度上也有體現(xiàn)。多金屬結(jié)核區(qū)的特征從均勻分布的大型相帶到高度集群的小型結(jié)核聚集體各不相同，結(jié)核的大小和間距直接影響著當(dāng)?shù)卮笾行偷讞铮╩egafauna）的密度與多樣性。劇烈的生境邊界會(huì)產(chǎn)生“邊緣效應(yīng)”，例如在沉積物環(huán)境中，孤立的巨石周圍往往會(huì)聚集大量球狀的生物源有孔蟲殼體。

對(duì)景觀結(jié)構(gòu)的生物響應(yīng)

生物對(duì)組成和配置的響應(yīng)具有強(qiáng)烈的類群依賴性、生境依賴性和尺度依賴性。景觀結(jié)構(gòu)與環(huán)境和生物過濾機(jī)制、生活史特征（如移動(dòng)性、幼蟲歷期、體型和基質(zhì)偏好）以及隨機(jī)過程相互作用，共同決定了物種在哪里持續(xù)生存以及群落如何構(gòu)建。這些模式在海盆尺度、公里尺度或米尺度上表現(xiàn)各異，且某些生態(tài)過程可能并不會(huì)在所有尺度上都發(fā)揮作用。

至于一種地形特征，究竟是作為“走廊”還是“屏障”呢，取決于動(dòng)物的性狀。洋脊促進(jìn)了熱液蝦類、貽貝和腹足類的傳播，但對(duì)蠕蟲和等足類等其他生物來說則是屏障。同樣，深淵泥床中硬基質(zhì)的可獲性控制著依賴此類資源進(jìn)行擴(kuò)散和繁衍的固著無脊椎動(dòng)物。營(yíng)建種（Engineering species）能夠調(diào)節(jié)生物間的相互作用、并充當(dāng)生態(tài)位過濾器。例如，海綿、珊瑚、巨型阿米巴蟲（xenophyophores）等“生態(tài)系統(tǒng)工程師”的分布和豐度，決定了相關(guān)聯(lián)動(dòng)物生境的可獲性。此外，捕食者與獵物的相互作用也會(huì)影響實(shí)際生態(tài)位的邊界。微尺度的動(dòng)物分布模式還可能反映了歷史過程和種群動(dòng)態(tài)。然而，除了熱液噴口種群研究取得的進(jìn)展外，研究人員對(duì)于深淵和超深淵深度下的生活史特征、生物過濾和物種相互作用的了解仍然極其有限。

核心研究空白

• 指標(biāo)定量應(yīng)用的缺失：盡管研究者們普遍認(rèn)可海底的異質(zhì)性，但極少有研究通過定量的景觀指標(biāo)（如斑塊大小、形狀指數(shù)、蔓延度、分形維數(shù)等）來解析空間異質(zhì)性的生態(tài)效應(yīng)。這導(dǎo)致生境的幾何結(jié)構(gòu)、物種出現(xiàn)概率與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)聯(lián)在很大程度上仍未得到驗(yàn)證。

• 性狀數(shù)據(jù)的匱乏（即“勞恩凱爾短板”，Raunki?ran shortfall）：關(guān)于深海生物功能性狀（如攝食模式、體型大小、移動(dòng)能力、覓食或繁殖策略）的信息依然十分稀少，這限制了研究人員理解動(dòng)物如何響應(yīng)景觀結(jié)構(gòu)以及如何參與生態(tài)系統(tǒng)功能的能力。

• 生物相互作用數(shù)據(jù)的匱乏（即“埃爾頓短板”，Eltonian shortfall）：目前關(guān)于物種間或類群間相互作用（如競(jìng)爭(zhēng)、捕食、共棲和共生）的數(shù)據(jù)與知識(shí)非常有限，阻礙了評(píng)估這些相互作用如何塑造空間分布，以及生物如何響應(yīng)空間結(jié)構(gòu)。

• 結(jié)構(gòu)與功能的整合不足：由于缺乏多參數(shù)的數(shù)據(jù)來源，目前難以將上述因素（環(huán)境過濾、基于性狀的響應(yīng)和生物過濾）進(jìn)行穩(wěn)健的整合，從而在空間配置與生態(tài)過程之間建立強(qiáng)有力的聯(lián)系。

研究建議

為加強(qiáng)對(duì)“配置”維度的理解，研究人員提出以下建議：

• 系統(tǒng)性應(yīng)用空間度量指標(biāo)：擴(kuò)大景觀指標(biāo)（如斑塊大小、形狀、蔓延度、聚集度等）的應(yīng)用范圍，以定量刻畫深海的馬賽克特征。在測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)保持一致的前提下，這些指標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)不同地貌特征或區(qū)域間生境幾何結(jié)構(gòu)、異質(zhì)性及破碎化的橫向?qū)Ρ?，為監(jiān)測(cè)空間結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的演變提供基準(zhǔn)，并為解析空間異質(zhì)性的生態(tài)后果奠定基礎(chǔ)。

• 采納多尺度、且空間明確的分析方法：測(cè)試空間模式和生物響應(yīng)如何隨尺度變化，以識(shí)別尺度依賴型的驅(qū)動(dòng)因子。通過模擬框架和基于網(wǎng)絡(luò)的研究方法（如元群落模型或距離衰減模型），可以測(cè)試不同的斑塊排列方式如何在氣候變化和人類活動(dòng)干擾下影響物種周轉(zhuǎn)、連通性與系統(tǒng)恢復(fù)力。

• 整合基于性狀的數(shù)據(jù)：通過將功能信息疊加到生境地圖上，研究者可以直觀地觀察景觀的功能異質(zhì)性。由于性狀與生態(tài)過程直接相關(guān)，這將提升對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的預(yù)測(cè)能力。將空間配置與生物性狀聯(lián)系起來，將有助于闡明空間結(jié)構(gòu)如何對(duì)生物多樣性起到“過濾”作用，并決定哪些類群能在不同的斑塊排列中持續(xù)生存。

• 納入生物相互作用：在空間分析中整合生物間的相互作用，以理解不同景觀配置下的群落結(jié)構(gòu)和貝塔多樣性（群落組成差異程度）模式。例如，結(jié)合深海食物網(wǎng)和碳循環(huán)分析，并利用現(xiàn)代計(jì)算方法探測(cè)非隨機(jī)的物種共存趨勢(shì)。

• 探索建立聯(lián)系結(jié)構(gòu)與功能的生態(tài)指數(shù)：探索基于指數(shù)的研究方法（例如基于生態(tài)質(zhì)量比EQR，采用0~100的評(píng)分以便于比較），將生物屬性與結(jié)構(gòu)指標(biāo)及影響指標(biāo)跨尺度結(jié)合，這類方法已在類光層系統(tǒng)的影像研究中得到初步發(fā)展。

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（圖文無關(guān)）深海微生物是深海生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，宏基因組測(cè)序可解析其群落結(jié)構(gòu)與代謝潛能。例如，在馬里亞納海溝8500米深處發(fā)現(xiàn)的硫氧化菌，具備獨(dú)特的能量代謝通路，依賴化學(xué)合成而非光合作用維持生命活動(dòng)。研究還發(fā)現(xiàn)，深海微生物擁有大量未知基因，可能編碼耐高壓蛋白、抗逆酶類等“生物元件”，為醫(yī)藥與工業(yè)提供新資源。上圖是一幅照片，在第19屆國(guó)際基因組學(xué)大會(huì)（ICG-19）的會(huì)場(chǎng)看到的一副照片，汪建、徐訊和劉姍姍獲得馬溝下潛證書。攝影：海潮天下（Marine Biodiversity）

【連通性】系統(tǒng)如何相互聯(lián)系？

關(guān)于理解基因流、擴(kuò)散、生活史與種群結(jié)構(gòu)的建議

背景

生態(tài)連通性涵蓋了種群、群落或生態(tài)系統(tǒng)之間能量、物質(zhì)、基因、繁殖體或個(gè)體的流動(dòng)（圖2）。這些紐帶是物種存續(xù)、系統(tǒng)恢復(fù)力以及干擾后恢復(fù)的基礎(chǔ)，同時(shí)也驅(qū)動(dòng)著遺傳多樣性的形成與物種形成。通常研究者將其分為兩個(gè)維度：一是結(jié)構(gòu)連通性，主要與生境斑塊（組成）及其排列方式（配置）相關(guān)，用于評(píng)估潛在而非實(shí)際的連接；二是功能連通性，代表了實(shí)際發(fā)生的移動(dòng)及其產(chǎn)生的種群統(tǒng)計(jì)或生態(tài)結(jié)果（如種群的持續(xù)存續(xù)）。

在景觀生態(tài)學(xué)中，結(jié)構(gòu)連通性通常被定義為環(huán)境對(duì)移動(dòng)的促進(jìn)或阻礙程度，即“阻力”。這一概念在深海中同樣適用，阻力源于生境的組成與配置，并受地質(zhì)歷史、海底地形以及跨越微觀至巨型空間尺度的水柱物理結(jié)構(gòu)和洋流的影響（圖2）。盡管深海的阻力通常低于陸地，但在斷裂帶、俯沖海溝、海山和中洋脊軸谷等地形中斷海底連續(xù)性并改變底層流向的地方，阻力會(huì)隨之增加。此外，水柱結(jié)構(gòu)中劇烈的理化躍層（如碳酸鈣補(bǔ)償深度 CCD、最低氧區(qū)）也會(huì)產(chǎn)生阻力。這些不連續(xù)性可能阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、食物顆?；騻€(gè)體（如幼蟲或成體）的移動(dòng)，而渦旋、邊界流和上升流則可能阻礙或增強(qiáng)這種交換。即使在較長(zhǎng)距離下，深度的突變和水平方向的隔離也會(huì)塑造遺傳結(jié)構(gòu)。在相對(duì)均一的深海平原，由于缺乏明顯的邊界，距離和生境的可獲性成為決定結(jié)構(gòu)連通性的關(guān)鍵因素。

功能連通性與遺傳證據(jù)

功能連通性取決于生物的移動(dòng)模式、時(shí)長(zhǎng)、時(shí)機(jī)以及垂直行為。綜合研究表明，深海物種的擴(kuò)散能力隨生活史和生境的不同而變化。盡管存在分類群差異，但深海物種表現(xiàn)出兩個(gè)共同特征：一是具有長(zhǎng)距離擴(kuò)散的巨大潛力；二是存在與深度相關(guān)的屏障，這些屏障限制并塑造了種群間的連通性。對(duì)于定居性類群，連通性主要受生命早期階段的被動(dòng)運(yùn)輸支配，其在水柱中的垂直位置、幼蟲歷期及釋放時(shí)機(jī)對(duì)擴(kuò)散軌跡有顯著影響。目前，大多數(shù)研究利用生物物理模型，結(jié)合海洋環(huán)流和發(fā)育特征來模擬幼蟲擴(kuò)散，從而估算潛在的結(jié)構(gòu)連通性。對(duì)于游動(dòng)性物種，雖然可以通過遙測(cè)技術(shù)測(cè)量移動(dòng)距離和方向，但受限于技術(shù)手段，相關(guān)研究仍較少，或僅限于基于影像的短程空間觀察。

遺傳學(xué)證據(jù)顯示，歷史因素（如過去的氣候波動(dòng)、地質(zhì)事件和長(zhǎng)期的種群隔離）與現(xiàn)代生態(tài)過程（如擴(kuò)散、補(bǔ)充和選擇）共同決定了當(dāng)下的遺傳結(jié)構(gòu)。例如，在有效種群規(guī)模巨大的物種中，“隨機(jī)飄移慣性”（panmictic inertia）可以在生殖隔離發(fā)生很久之后依然維持遺傳相似性，因?yàn)殡S著種群規(guī)模增大，遺傳漂變的作用會(huì)減弱。相反，體外受精物種（broadcast spawners）常表現(xiàn)出“隨機(jī)遺傳斑塊性”（chaotic genetic patchiness），由于繁殖成功的不確定性、集體擴(kuò)散及補(bǔ)充過程的時(shí)間波動(dòng)，局部差異往往超過了大尺度上的遺傳變異。

核心研究空白

受限于廣闊的空間尺度、環(huán)境異質(zhì)性描述不足以及實(shí)證數(shù)據(jù)的匱乏，解析深海中實(shí)際發(fā)生的連通性模式依然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

1、采樣缺口與分類學(xué)偏差

在波源種群、產(chǎn)卵時(shí)機(jī)和幼蟲歷期等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上，時(shí)空覆蓋范圍嚴(yán)重不足。目前的連通性數(shù)據(jù)大多集中在珊瑚或藤壺等少數(shù)固著類群，而游動(dòng)性動(dòng)物和軟體動(dòng)物群落的研究幾乎處于空白。這種失衡限制了研究人員對(duì)主動(dòng)擴(kuò)散、營(yíng)養(yǎng)相互作用及復(fù)雜生活史如何塑造連通性的理解；因此，分子生物學(xué)研究往往捕捉到的是歷史模式而非現(xiàn)狀。此外，樣本量小和空間覆蓋不均進(jìn)一步削弱了探測(cè)微觀遺傳或種群統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)效力。

2、幼蟲運(yùn)輸模型的局限性

物理和生物組件的研究均受到制約。海洋環(huán)流模型在3000米以下的深度通常缺乏實(shí)測(cè)驗(yàn)證或足夠的分辨率；同時(shí)，早期生命階段的性狀數(shù)據(jù)極為稀少，迫使研究只能依賴于基于情景的假設(shè)。

3、遙測(cè)技術(shù)的瓶頸

雖然遙測(cè)和序列觀測(cè)可以量化大型遷徙動(dòng)物的跨生境聯(lián)系，為理解功能連通性提供了見解，但仍受限于耐壓性能、短距離傳輸、以及較短的部署周期。

4、基因組學(xué)缺口

推斷往往依賴于線粒體或有限的核基因座，可能無法捕捉當(dāng)代生態(tài)過程。雖然eDNA等新興分子工具為探測(cè)采樣薄弱地區(qū)的物種、評(píng)估種群多樣性和統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)提供了契機(jī)，但仍面臨采樣挑戰(zhàn)、基因組參考數(shù)據(jù)庫(kù)匱乏的約束。

5、時(shí)間序列缺失

大多數(shù)研究?jī)H代表單次調(diào)查，但幼蟲通量和補(bǔ)給量可能在數(shù)周至數(shù)月內(nèi)發(fā)生劇烈波動(dòng)。初步數(shù)據(jù)表明，不同類群的繁殖可能發(fā)生在不同季節(jié)。缺乏持續(xù)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，很難區(qū)分偶然性的擴(kuò)散與持續(xù)的基因流，也難以評(píng)估人為干擾和環(huán)境變化如何改變連通性動(dòng)態(tài)。

研究建議

建立連通性的機(jī)制觀，需要將結(jié)構(gòu)評(píng)估（組成、配置）與功能信息（移動(dòng)、補(bǔ)給和遺傳）相結(jié)合，并整合基因組學(xué)與生物物理建模。

• 構(gòu)建整體結(jié)構(gòu)圖譜：整合代表組成與配置的底棲生境圖，結(jié)合洋流和地貌特征來估算結(jié)構(gòu)連通性。地貌特征既是擴(kuò)散的通道也是屏障，對(duì)于識(shí)別潛在的源與匯、生成真實(shí)的潛在連通性估算至關(guān)重要。

• 驗(yàn)證流體動(dòng)力學(xué)模型：在深淵和超深淵深度驗(yàn)證現(xiàn)有模型，例如將系泊陣列的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與全球模型進(jìn)行對(duì)比。通過整合全球模型與系泊陣列、滑翔機(jī)、聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）及深海漂流浮標(biāo)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，提升環(huán)流模型的分辨率。對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行現(xiàn)代化改造，使其常規(guī)涵蓋6000米以上的深度，并在底棲邊界層提供足夠的垂直分辨率。

• 建立標(biāo)準(zhǔn)化的性狀與元數(shù)據(jù)目錄：整編并標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)有的幼蟲及早期生活性狀數(shù)據(jù)（如歷期、垂直分布、行為和發(fā)育），以更好地參數(shù)化擴(kuò)散模型并減少假設(shè)?；谇榫暗姆椒梢蕴钛a(bǔ)剩余空白，而匯編實(shí)驗(yàn)室、野外和分子記錄則能奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。新興分子工具（如eRNA、eDNA雜交捕獲測(cè)序）可檢測(cè)基因表達(dá)模式或發(fā)育標(biāo)記，有助于原位解析幼蟲的生理狀況或發(fā)育階段。

• 應(yīng)用生活史重建技術(shù)：利用耳石微化學(xué)和生長(zhǎng)紋分析來追蹤個(gè)體的移動(dòng)歷史，并將穩(wěn)定同位素?cái)?shù)據(jù)與基因組分配法（如單核苷酸多態(tài)性SNP、溯祖模型）相結(jié)合，以解析種群結(jié)構(gòu)、統(tǒng)計(jì)變化和實(shí)際發(fā)生的連通性。

• 實(shí)證驗(yàn)證供應(yīng)與定居：部署人工定居結(jié)構(gòu)（如ARMS單元或系泊采集器），通過影像或樣本采集來測(cè)量生物定居率。

• 提升深海遙測(cè)技術(shù)：數(shù)據(jù)傳輸和原位標(biāo)記技術(shù)的改進(jìn)已使極端環(huán)境下的動(dòng)物追蹤成為可能。自主航行器和長(zhǎng)效著陸器（如Orpheus AUV）支持標(biāo)記投放和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，而載人深潛器已成功標(biāo)記了矛尾魚和六鰓鯊等大型底棲物種?？赏淌陈晫W(xué)標(biāo)記在深淵深度表現(xiàn)良好。隨著聲學(xué)定位和通信技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，長(zhǎng)期追蹤和行為研究將得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

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矛尾魚，世界上唯一現(xiàn)存的總鰭魚類，魚類中的 “活化石”

從深海里的 “數(shù)字眼睛” 到餐桌上的 “安心賬單”，海洋大數(shù)據(jù)離你我并不遠(yuǎn)

美屬薩摩亞深海測(cè)繪將于2026年2月啟動(dòng)

(圖文無關(guān)）▲上圖：矛尾魚（Latimeria chalumnae）是世界上唯一現(xiàn)存的總鰭魚類，曾被認(rèn)為在白堊紀(jì)末期就已滅絕，1938年在非洲東海岸的意外發(fā)現(xiàn)震驚了科學(xué)界。它的肉質(zhì)鰭結(jié)構(gòu)，為研究遠(yuǎn)古魚類如何向陸生脊椎動(dòng)物演化提供了關(guān)鍵實(shí)物證據(jù)，因此被譽(yù)為魚類中的“活化石”的存在。這是國(guó)家自然博物館的矛尾魚標(biāo)本，是鎮(zhèn)館之寶，它被稱作“長(zhǎng)了胳膊腿的魚”。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

【背景】哪些力量塑造了這些系統(tǒng)？

環(huán)境與生物驅(qū)動(dòng)因子及約束

背景

背景（Context）是指影響局部生境斑塊并與之相連的更廣泛的物理與生物環(huán)境（圖2）。背景跨越了從全球到局域的尺度，它是斑塊存在的“基質(zhì)”，也是考量組成、配置和連通性時(shí)必須依托的底色。環(huán)境背景涵蓋了周邊環(huán)境，包括處于同一深度的因素（如近底層流、海水性質(zhì)、地質(zhì)擾動(dòng)），也包括垂直交換和偶發(fā)性輸入（如表層生產(chǎn)力的通量），甚至還包括來自陸地系統(tǒng)的輸入（如河流徑流、污染物）。生物背景則指代系統(tǒng)發(fā)育和生物過濾機(jī)制，它們決定了生物占據(jù)環(huán)境的方式，例如物種間的相互作用。

若忽略背景信息，研究人員可能會(huì)面臨將生物多樣性模式錯(cuò)誤地歸因于深度或局部因子的風(fēng)險(xiǎn)。即便某些背景變量無法直接測(cè)量，對(duì)背景的考量也能讓生態(tài)推斷更加敏銳。例如，當(dāng)綜合考慮生境大小與食物可獲性時(shí)，物種-面積關(guān)系的解釋力會(huì)顯著增強(qiáng)。此外，背景研究還支持對(duì)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子的相對(duì)影響力進(jìn)行探討，例如溫度、深度與顆粒有機(jī)碳（POC）通量之間的復(fù)雜交互作用。

環(huán)境背景

海洋屬性對(duì)景觀組成具有強(qiáng)力的控制作用。深層水團(tuán)（氧氣、溫度、碳酸鹽化學(xué)狀態(tài)）以及相關(guān)的地球化學(xué)邊界——如碳酸鈣補(bǔ)償深度（CCD）——塑造了生物地理的過渡，且這些因素在不同海溝特征之間及內(nèi)部均存在差異。能量的可獲性（主要表現(xiàn)為POC通量和溫度）是一個(gè)無處不在的背景驅(qū)動(dòng)因子。POC的輕微下降就可能導(dǎo)致底棲動(dòng)物豐度或生物量的顯著減少，而極小的溫度波動(dòng)（每十年≤ 0.1–0.5°C）也足以引起群落結(jié)構(gòu)的更替。古生態(tài)學(xué)記錄顯示，在更長(zhǎng)的時(shí)間尺度上，溫度可能是多樣性的主導(dǎo)控制因子。

生物多樣性模式反映了大尺度的環(huán)境過濾效應(yīng)以及與能量限制相關(guān)的空間梯度。多樣性通常隨深度增加和向極地延伸而下降，這被歸結(jié)為POC供應(yīng)或溫度的減少，盡管這種模式在不同海盆和分類群之間存在差異。深海物種往往表現(xiàn)出“水平寬、垂直窄”的各向異性分布范圍，這受限于流體靜壓力、碳通量和溫度隨深度劇烈變化的梯度。水平方向相對(duì)均質(zhì)的深淵生境，與垂直方向高度異質(zhì)的大陸坡或俯沖海溝截然不同。在這些區(qū)域，碳通量、地形、沉積物類型和流場(chǎng)的變率共同構(gòu)成了復(fù)雜且斑塊化的分布特征。隨著深度增加，物種的水平分布范圍往往趨于擴(kuò)大，這印證了早期的一項(xiàng)觀察：在環(huán)境條件更穩(wěn)定、更均勻的地方，物種占據(jù)的地理范圍更大。然而，距離衰減模式也凸顯了大尺度上與擴(kuò)散限制相關(guān)的貝塔多樣性更替。這揭示出看似均質(zhì)的深淵平原依然存在背景性的結(jié)構(gòu)化過程，且這些過程通常在多個(gè)尺度上均可被探測(cè)到，盡管它們并不一定在所有分類或功能群中都表現(xiàn)得同樣明顯。

生物背景

生物背景定義了決定物種如何占據(jù)、持續(xù)存在于環(huán)境空間并對(duì)其進(jìn)行改造的演化與生態(tài)能力。系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系反映了環(huán)境過濾或其他適應(yīng)驅(qū)動(dòng)力（如競(jìng)爭(zhēng)排斥）長(zhǎng)期作用的結(jié)果。性狀保守性解釋了物種為何能在特定的環(huán)境條件下持久存在；相比之下，隨機(jī)定居和擴(kuò)散限制則可能在條件相似的斑塊中產(chǎn)生隨機(jī)的群落組合。捕食、競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)等生物相互作用進(jìn)一步調(diào)節(jié)著群落的構(gòu)建，但對(duì)于大多數(shù)深海類群而言，這些作用機(jī)制仍遠(yuǎn)未解析清楚。

擾動(dòng)、隨機(jī)過程與斑塊動(dòng)態(tài)

擾動(dòng)（如地震、滑坡、重力流、脈沖式輸入）是關(guān)鍵的背景組成部分，能夠改變生境并重置演替軌跡。系統(tǒng)的恢復(fù)具有極大的變率，從迅速重新定居到擾動(dòng)數(shù)十年后仍幾乎沒有恢復(fù)跡象的情況并存。近期關(guān)于深淵多金屬結(jié)核環(huán)境的研究表明，生境異質(zhì)性與擾動(dòng)機(jī)制共同影響著跨體型大小的底棲群落結(jié)構(gòu)。深淵和超深淵生物對(duì)極端、貧營(yíng)養(yǎng)且穩(wěn)定環(huán)境的特化，可能增加了它們對(duì)氣候變化或海底采礦等擾動(dòng)的脆弱性，這引發(fā)了關(guān)于系統(tǒng)恢復(fù)力及是否會(huì)演向“替代穩(wěn)定態(tài)”的科學(xué)探討。隨機(jī)機(jī)制也會(huì)驅(qū)動(dòng)群落的突變。雖然深海中已識(shí)別出一些此類機(jī)制（如滑坡、食物沉降、營(yíng)養(yǎng)脈沖或底棲風(fēng)暴），但由于時(shí)間序列數(shù)據(jù)的匱乏，很可能還有許多其他潛在因素限制了研究人員對(duì)深淵和超深淵生態(tài)系統(tǒng)突發(fā)漂移的認(rèn)知。

斑塊動(dòng)態(tài)（Patch dynamics）將擾動(dòng)、隨機(jī)性和恢復(fù)聯(lián)系在一起。在擾動(dòng)頻率、強(qiáng)度與恢復(fù)過程的驅(qū)動(dòng)下，景觀表現(xiàn)為處于不同演替階段的斑塊所構(gòu)成的動(dòng)態(tài)馬賽克。這些斑塊與POC和溫度等背景驅(qū)動(dòng)因子相互作用，極少達(dá)到平衡狀態(tài)。物種的持續(xù)存續(xù)反映了定居與滅絕之間的平衡，而連通性則在其中調(diào)節(jié)著重新定居的潛力。受干擾群落是向干擾前狀態(tài)演化還是轉(zhuǎn)向替代穩(wěn)定態(tài)，取決于背景環(huán)境、生物性狀和連通性，這些因素共同決定了在給定的結(jié)構(gòu)條件下哪些類群能夠最終留存。

核心研究空白

深海生態(tài)學(xué)面臨的一大挑戰(zhàn)在于如何剝離歷史與環(huán)境過濾（背景）、擴(kuò)散限制以及性狀介導(dǎo)的對(duì)環(huán)境結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，并分析它們各自的相對(duì)影響。盡管“背景”維度至關(guān)重要，但受限于以下研究空白，其在深海系統(tǒng)中的作用仍不明晰：

1、時(shí)間分辨率的匱乏

深海生態(tài)系統(tǒng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的稀缺，限制了研究人員區(qū)分自然波動(dòng)（如季節(jié)性或年際變化、對(duì)偶發(fā)事件或自然擾動(dòng)的響應(yīng)）與人為變化的能力，同時(shí)也制約了模型構(gòu)建的精度。雖然PAP-SO、ONC等長(zhǎng)期觀測(cè)站已取得顯著成果，Argo浮標(biāo)計(jì)劃也展示了物理變量長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的潛力，但生物與生態(tài)數(shù)據(jù)領(lǐng)域仍需類似的持久投入。

2、

生態(tài)調(diào)查往往與食物通量、碳酸鹽化學(xué)或擾動(dòng)歷史等背景信息相脫節(jié)，且未能有效橋接局部觀測(cè)與大尺度過程之間的鴻溝。這種脫節(jié)加劇了尺度錯(cuò)配，限制了研究結(jié)果的可比性。

3、擾動(dòng)與恢復(fù)路徑的認(rèn)知盲區(qū)

系統(tǒng)性捕捉深海壓力、擾動(dòng)及恢復(fù)過程的研究寥寥無幾。對(duì)擾動(dòng)的定量分析通常具有偶然性，或者需要難以在深海實(shí)施的“擾動(dòng)前-擾動(dòng)后/對(duì)照-影響”（BACI）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這些空白不僅阻礙了對(duì)深?；謴?fù)力和自然變異的理解，也限制了對(duì)氣候相關(guān)變化的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

4、系統(tǒng)發(fā)育影響的知識(shí)匱乏

群落中許多物種的系統(tǒng)發(fā)育信息依然缺失（即“達(dá)爾文短板”），且缺乏專門利用深海環(huán)境特有數(shù)據(jù)構(gòu)建的相關(guān)模型。

5. 全球性綜合分析的缺失

目前尚無針對(duì)深海生物多樣性模式的全面元分析（Meta-analysis）。建立此類綜合評(píng)估對(duì)于解析全球多樣性驅(qū)動(dòng)因子、確立未來變化的基準(zhǔn)線至關(guān)重要。

研究建議

• 擴(kuò)展長(zhǎng)期時(shí)間序列：整合來自系泊陣列、自主傳感器和全球海洋模型的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，為區(qū)分自然波動(dòng)與長(zhǎng)期趨勢(shì)提供必要的時(shí)間背景。

• 整合多尺度、多學(xué)科數(shù)據(jù)集：匯編多維環(huán)境數(shù)據(jù)集，將食物通量、含氧量、溫度、碳酸鹽化學(xué)及沉積作用等關(guān)鍵非生物因子與動(dòng)物調(diào)查及生物數(shù)據(jù)（如同位素分析、系統(tǒng)發(fā)育、性狀等）明確耦合。

• 追蹤擾動(dòng)與恢復(fù)過程：將偶發(fā)性擾動(dòng)事件（如濁流、地震活動(dòng)）及其生物學(xué)響應(yīng)明確納入研究范疇。這是現(xiàn)代化深?；謴?fù)力、演替及物種周轉(zhuǎn)理論的重要步驟。

• 嵌入生物背景：為深海主要類群開發(fā)系統(tǒng)發(fā)育樹和性狀目錄。

• 建立綜合基準(zhǔn)并開展元分析：利用近八十年來跨海盆、跨深度的海量采樣檔案，在適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)框架下考慮方法論和分類學(xué)的差異，綜合分析深海多樣性的全球驅(qū)動(dòng)因子。結(jié)合野外數(shù)據(jù)，為包括海溝、斷裂帶和深海平原在內(nèi)的深海生境建立綜合基準(zhǔn)，以評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)對(duì)壓力的恢復(fù)力，并構(gòu)建穩(wěn)健的情景模型，預(yù)測(cè)不同氣候和人為壓力下的未來變化。

（圖文無關(guān)）▲上圖：一條黃鰭金槍魚（Yellowfin tuna）的模型。?Linda Wong 攝于上海海洋大學(xué) | 海潮天下（Marine Biodiversity）

未來方向與戰(zhàn)略需求

“4C”框架為理解生物多樣性與環(huán)境之間的關(guān)系奠定了概念基礎(chǔ)，其適用范圍涵蓋了地球海洋的最深處（圖1）。盡管每個(gè)維度代表一個(gè)獨(dú)立的概念，但它們之間存在著緊密的內(nèi)在聯(lián)系（圖2）：組成定義了景觀中存在什么，配置在空間上排列這些元素，連通性決定了它們?nèi)绾蜗嗷プ饔茫@三者都嵌入在背景之中——即調(diào)節(jié)其表達(dá)的更廣泛的環(huán)境、生物和時(shí)間背景。

雖然每個(gè)維度都面臨特定的挑戰(zhàn)，但其中也展現(xiàn)出了一些共同的主題。這些主題指明了在深淵和超深淵環(huán)境中，推動(dòng)景觀生態(tài)學(xué)從概念走向?qū)嵺`的戰(zhàn)略重點(diǎn)。要將結(jié)構(gòu)模式與功能結(jié)果有效地聯(lián)系起來，需要在生物學(xué)、物理學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域開展協(xié)同進(jìn)步。

▲上圖：深海景觀生態(tài)學(xué)建議工作流程。論文來源：Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

共同戰(zhàn)略主題

1. 將尺度作為統(tǒng)一準(zhǔn)則：在所有研究環(huán)節(jié)中，尺度既是核心挑戰(zhàn)，也是重大機(jī)遇。

2. 采納多尺度設(shè)計(jì)，既要捕捉微觀尺度的斑塊化特征，也要將研究結(jié)果置于海盆或全球尺度的宏觀背景中。

3. 在分析中明確引入尺度維度，以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域?qū)Ρ炔?gòu)建尺度依賴型的關(guān)聯(lián)模型。

4. 整合與跨學(xué)科協(xié)作：每一個(gè)核心概念（C）都強(qiáng)調(diào)了綜合研究的需求。其中，“組成”需要整合水深、海洋學(xué)和生物學(xué)數(shù)據(jù)來劃分景觀單元；“配置”用于評(píng)估由此產(chǎn)生的空間馬賽克；“連通性”負(fù)責(zé)疊加性狀與基因組信息；而“背景”則將其與更廣泛的環(huán)境、生物過程及長(zhǎng)期數(shù)據(jù)相耦合。

5. 優(yōu)化調(diào)查設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的研究產(chǎn)出最大化。

6. 開發(fā)具有互操作性的多學(xué)科數(shù)據(jù)集和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，支持跨區(qū)域的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同分析。

7. 促進(jìn)生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、海洋學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)和工程技術(shù)等領(lǐng)域的深度交叉合作。

8. 基于性狀、系統(tǒng)發(fā)育與功能的方法：性狀決定了物種如何與環(huán)境互動(dòng)、如何耐受背景梯度以及如何貢獻(xiàn)于生態(tài)功能，而演化歷史則約束了當(dāng)下的分布模式。然而，目前大多數(shù)深淵與超深淵類群的性狀和系統(tǒng)發(fā)育數(shù)據(jù)依然極其匱乏。

9. 構(gòu)建包含生活史特征的性狀目錄，為深海生物開發(fā)功能數(shù)據(jù)庫(kù)。

10. 建立包含系統(tǒng)發(fā)育信息的參考庫(kù)，以評(píng)估演化約束對(duì)現(xiàn)狀的影響。

11. 時(shí)間與擾動(dòng)維度：時(shí)間動(dòng)態(tài)和擾動(dòng)留下的遺留影響是深海景觀生態(tài)學(xué)中解析程度最低的元素。缺乏時(shí)間序列數(shù)據(jù)，就無法區(qū)分自然變異與趨勢(shì)性變化，也無法識(shí)別系統(tǒng)對(duì)短期擾動(dòng)的響應(yīng)。

12. 擴(kuò)展長(zhǎng)期觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)和自主監(jiān)測(cè)手段，以捕捉年際及十年尺度的環(huán)境變化。

13. 探究長(zhǎng)期或短期擾動(dòng)記錄與恢復(fù)軌跡之間的關(guān)系，深入理解系統(tǒng)的抵抗力、恢復(fù)力以及潛在的替代穩(wěn)定態(tài)。

14. 技術(shù)創(chuàng)新：研究的進(jìn)展高度依賴于能夠提升觀測(cè)深度、持續(xù)時(shí)間和分辨率的技術(shù)突破。

15. 加大對(duì)耐壓傳感器、自主成像與采樣平臺(tái)、新一代分子與同位素工具，以及深海遙測(cè)和聲學(xué)網(wǎng)絡(luò)的投入。

16. 標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性：研究范圍和調(diào)查強(qiáng)度的空間不一致性，嚴(yán)重阻礙了數(shù)據(jù)的整合以及對(duì)深海景觀的整體性認(rèn)知。

17. 推動(dòng)采樣設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，使其具備可擴(kuò)展性、標(biāo)準(zhǔn)化和廣泛的空間覆蓋力。

18. 盡可能采納開放且符合“FAIR”原則（也就是易發(fā)現(xiàn)、可獲取、可互操作、可重用）的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，加速知識(shí)的積累。

19. 積極推動(dòng)數(shù)據(jù)共享與國(guó)際合作。

20. 將景觀生態(tài)學(xué)擴(kuò)展至海洋生境：探討“4C”框架如何應(yīng)用于水柱環(huán)境，特別是針對(duì)這一生境及其生物成員動(dòng)態(tài)的三維特性。

21. 開發(fā)適用于水層環(huán)境的組成、配置、連通性和背景的框架與指標(biāo)，將物理結(jié)構(gòu)（如水團(tuán)鋒面）與生物格局聯(lián)系起來。

為了將“4C”框架從概念轉(zhuǎn)化為具體實(shí)施，研究人員提出了一套迭代式的工作流。該流程從測(cè)繪物理模板開始，逐步整合生物、功能和時(shí)間維度。這些步驟將“4C”有機(jī)結(jié)合，可推動(dòng)深海景觀生態(tài)學(xué)從理論基礎(chǔ)走向?qū)嶋H操作。

感興趣的“海潮天下”（Marine Biodiversity）讀者可以參看全文：

Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. Deep ocean seascape ecology: gaps and pathways for application[J]. Landscape Ecology, 2026.

01

FAIR數(shù)據(jù)原則

FAIR數(shù)據(jù)原則是指科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)具備可發(fā)現(xiàn)性（Findable）、可獲取性（Accessible）、可互操作性（Interoperable）和可重用性（Reusable），其核心目標(biāo)是提升數(shù)據(jù)在不同研究者、跨學(xué)科領(lǐng)域以及機(jī)器系統(tǒng)之間的共享效率與利用價(jià)值，從而構(gòu)建一個(gè)透明、協(xié)作且可持續(xù)積累的全球科學(xué)知識(shí)體系。

但FAIR原則的批判者認(rèn)為，F(xiàn)AIR原則在理想主義的“數(shù)據(jù)大同”背后，掩蓋了科研界根深蒂固的不平等。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)器可讀性得投入高昂的人力、技術(shù)成本，這變相加劇了資源向頂尖機(jī)構(gòu)集中的“馬修效應(yīng)”，讓經(jīng)費(fèi)匱乏的實(shí)驗(yàn)室在數(shù)據(jù)話語權(quán)中被邊緣化。FAIR原則過度的推崇“技術(shù)上的互操作性”，卻輕視了數(shù)據(jù)背后的主權(quán)與倫理，例如全球南方國(guó)家的遺傳資源或土著社區(qū)的生態(tài)知識(shí)，極易在“開放共享”的旗號(hào)下遭到數(shù)字殖民、生物剽竊。最核心的矛盾在于，它試圖用統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程去硬套多元+具有語境差異的科研實(shí)踐，這種“技術(shù)官僚主義”的傾向，可能會(huì)導(dǎo)致科研人員為了追求格式合規(guī)而犧牲原始數(shù)據(jù)的復(fù)雜性、靈活性。

本文這個(gè)深海景觀生態(tài)學(xué)研究中強(qiáng)調(diào)FAIR原則，主要是因?yàn)樯詈Ｑ芯烤哂袠O高的“門檻”與“孤島效應(yīng)”。深海采樣成本極為昂貴，單次航次的覆蓋范圍相較于廣袤的洋底只是“滄海一粟”，導(dǎo)致目前的數(shù)據(jù)在空間上高度破碎、在學(xué)科上高度離散。所以作者認(rèn)為，推行FAIR原則，可以打破這種數(shù)據(jù)壁壘：它能讓不同國(guó)家、不同航次采集的零散數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)現(xiàn)“互操作”，從而拼湊出全球尺度的深海景觀圖譜；在面對(duì)深海采礦等迫在眉睫的環(huán)境挑戰(zhàn)，F(xiàn)AIR原則下的數(shù)據(jù)共享能讓科學(xué)家快速整合歷史基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行更準(zhǔn)確的影響評(píng)估。本質(zhì)上，該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為只有將有限的深海數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為開放、可重用的全球公共資源，才能支撐起景觀生態(tài)學(xué)這種需要大尺度、跨學(xué)科整合的復(fù)雜研究框架。（包括該團(tuán)隊(duì)這篇研究也是OA的，否則海潮天下小編也不敢全文翻譯呀~）

02

景觀生態(tài)學(xué)、深海景觀生態(tài)學(xué)

景觀生態(tài)學(xué)是研究空間格局與生態(tài)過程之間相互作用關(guān)系的學(xué)科，它將自然生境視為由不同要素構(gòu)成的“馬賽克”斑塊，核心在于探討景觀的結(jié)構(gòu)配置、功能連通性及動(dòng)態(tài)變化如何影響生物多樣性與資源流動(dòng)，從而為生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與管理提供空間維度的科學(xué)依據(jù)。

本文作者團(tuán)隊(duì)提出的“深海景觀生態(tài)學(xué)”，將陸地景觀生態(tài)學(xué)的理論框架引入平均深度超過3000米的深海世界，核心在于研究深海生境的空間結(jié)構(gòu)（如海山、海溝、深海平原等斑塊的排列與組合）如何影響生物的擴(kuò)散、基因流以及生態(tài)系統(tǒng)的功能穩(wěn)態(tài)。它試圖打破了過去將深海視為均一荒原的刻板印象，轉(zhuǎn)而利用高分辨率測(cè)繪、生物信息學(xué)和物理海洋學(xué)手段，揭示在這個(gè)極高壓、貧營(yíng)養(yǎng)且三維動(dòng)態(tài)的流體空間中，景觀的組成、配置與連通性如何跨越尺度驅(qū)動(dòng)全球最大的生物棲息地的演化與存續(xù)。

拓

展

思

維

▲上圖：邊啃生菜邊思考的儒艮寶寶~?海潮天下·攝

這篇文章試圖將陸地成熟的景觀生態(tài)學(xué)“4C”框架移植到深海研究中，在理論構(gòu)建上應(yīng)該說是頗具有開創(chuàng)性的。不過，海陸的不同大了去了。這個(gè)提法的背景，或許多少也是因?yàn)榻陙恚驅(qū)ι詈２傻V環(huán)境影響評(píng)估（EIA）的緊迫需求，成為了該“學(xué)科”的催化劑。因?yàn)?，如果不能從景觀尺度理解深海，就無法回答“采礦會(huì)破壞多大范圍的生態(tài)功能”這一關(guān)鍵問題……。照例，舉一反三，我們文末來思考幾個(gè)問題。

Q1、在傳統(tǒng)的深海模型中，常假設(shè)物種是被動(dòng)適應(yīng)深度和POC通量的。但，若是將深海視為一個(gè)復(fù)雜的能量景觀，生物的運(yùn)動(dòng)模式（配置響應(yīng)）和分布策略（背景適配）本質(zhì)上是對(duì)能量熵增的規(guī)避。你覺得，深海生物是否存在一種跨尺度的、對(duì)偶發(fā)性干擾（比如說，底棲風(fēng)暴、鯨落）的景觀感知機(jī)制？這種感知是通過化學(xué)感受器的長(zhǎng)程信號(hào)傳導(dǎo)（連通性）呢，還是在系統(tǒng)發(fā)育中固化下來的對(duì)特定地貌特征（如海溝邊緣）的搜索模式實(shí)現(xiàn)的？若是把“能量流”作為景觀的第一性原理，而非僅僅將其視為一個(gè)背景變量，是否能重塑人類對(duì)深海群落構(gòu)建機(jī)制的根本認(rèn)知？

Q2、深海系統(tǒng)中普遍存在“隨機(jī)漂移慣性”（Panmictic Inertia），這種強(qiáng)大的遺傳穩(wěn)態(tài)，讓有效種群規(guī)模巨大的類群在地理隔離發(fā)生數(shù)萬年后，依然能維持極高的遺傳相似性。但，深海物理景觀（如海溝階梯、熱液擴(kuò)張軸、結(jié)核）的微觀結(jié)構(gòu)、流體動(dòng)力學(xué)背景，可能在更短的尺度內(nèi)發(fā)生劇變。你覺得，科學(xué)界目前基于分子標(biāo)記推斷出的“高連通性”，究竟是反映了當(dāng)代的基因流呢，還是僅僅是地質(zhì)歷史演變的“長(zhǎng)尾效應(yīng)”？要是遺傳響應(yīng)存在嚴(yán)重的滯后了，那又該如何構(gòu)建一種能夠解耦“演化記憶”與“當(dāng)代生境阻力”的非平穩(wěn)隨機(jī)模型，以防止在制定深海保護(hù)政策時(shí)陷入基于過時(shí)信號(hào)的誤判呢？

Q3、深海物種往往表現(xiàn)出極端的各向異性分布——水平方向上跨越數(shù)千公里，垂直方向上卻嚴(yán)格受限于幾百米的深度壓力帶。這種極端的空間限制意味著，任何試圖進(jìn)行跨深度的水平擴(kuò)散嘗試，都必須經(jīng)歷劇烈的靜水壓與碳通量“過濾”。那么，深度梯度的“垂直過濾”如何重塑水平擴(kuò)散的演化代價(jià)？這種垂直方向的極限制約，是否在演化上強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)了物種對(duì)水平方向景觀配置的高度依賴？

Q4、深海是否真的具備“穩(wěn)態(tài)基準(zhǔn)”？這個(gè)文章雖然指出了時(shí)間序列數(shù)據(jù)的匱乏，但其提出的框架在本質(zhì)上其實(shí)還是偏于靜態(tài)的。那么，在深海采礦等突發(fā)性干擾下，景觀的“連通性”和“配置”可能會(huì)發(fā)生瞬時(shí)的相變。你覺得，一個(gè)基于“快照式”測(cè)繪數(shù)據(jù)的景觀框架，在面對(duì)具有高度不可預(yù)測(cè)性的“深海突變事件”（如突發(fā)濁流、或是采礦羽狀流沉降）時(shí)，其預(yù)測(cè)精度是否具有魯棒性？如果深海景觀本身處于一種持久的“非均衡動(dòng)態(tài)”中，人類執(zhí)著于尋找一個(gè)“穩(wěn)態(tài)基準(zhǔn)”，有沒有可能，本身就是緣木求魚呢？換句話講，你覺得，深海生態(tài)學(xué)是需要一套更好的“陸地譯本”呢，還是需要一套完全原創(chuàng)的、基于流體與能量本質(zhì)的新語系？

Q5、這個(gè)概念移植的“陸地中心論”，我們?nèi)绻麚Q一個(gè)角度想，有沒有可能隱藏著深層邏輯缺陷？因?yàn)?，陸地景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)是相對(duì)穩(wěn)定的空間斑塊（如森林、草地）的，它們邊界由地理實(shí)體界定。但是海里情況很不一樣，深海（特別是底棲邊界層）本質(zhì)上是一個(gè)受流體動(dòng)力學(xué)高度控制的連續(xù)體。這個(gè)文章雖是提及了“梯度”，但其核心邏輯，依然圍繞“斑塊-矩陣”展開。這樣一來，將高度動(dòng)態(tài)、受三維流體擾動(dòng)控制的深海系統(tǒng)強(qiáng)制的塞到二維、或準(zhǔn)三維的“斑塊”概念中，有沒有可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的認(rèn)知扭曲？若是要用“流場(chǎng)拓?fù)洹倍恰皫缀伟邏K”來重新定義深海景觀，那么，文章中關(guān)于“配置”與“連通性”的推論是否還能成立？而且這個(gè)研究建議采用嵌套的多尺度調(diào)查框架（從厘米→公里），并默認(rèn)這種層級(jí)結(jié)構(gòu)可以無縫拼接。但在復(fù)雜系統(tǒng)中，微尺度的生物物理交互往往是非線性的，很難簡(jiǎn)單的通過統(tǒng)計(jì)手段向上外推。局部規(guī)律的加和，真的能等于整體景觀嗎？

Q6，海潮天下（Marine Biodiversity）小編覺得，其實(shí)這個(gè)研究有一個(gè)啟示，就是如何驅(qū)動(dòng)深?？蒲袕摹半x散采樣”向“系統(tǒng)集成”范式轉(zhuǎn)型。過去，我國(guó)的深海調(diào)查多依托于單一航次的孤立采樣，由于缺乏統(tǒng)一的空間制圖邏輯，大量珍貴樣本往往成為“數(shù)據(jù)孤島”。或許，“深海景觀生態(tài)學(xué)”這個(gè)idea（無論是否認(rèn)可它作為一個(gè)新的學(xué)術(shù)概念）的引入，可開拓思路，助力科研界建立跨學(xué)科的集成框架。比如說，諸如將“蛟龍”、“深海勇士”、“奮斗者”號(hào)采集的微觀影像，跟水下自主航行器（AUV）探測(cè)的地貌數(shù)據(jù)，以及大尺度的海洋動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)行深度耦合？這種從“點(diǎn)狀突破”向“網(wǎng)格化系統(tǒng)認(rèn)知”的轉(zhuǎn)變，或許可以成為提升中國(guó)在深海國(guó)際話語權(quán)的一個(gè)籌碼。特別是，在全球海洋治理領(lǐng)域，《海洋生物多樣性協(xié)定》（BBNJ協(xié)定）框架下的海洋生物多樣性的保護(hù)已成為國(guó)際政治博弈的新高地。深海景觀生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)的“背景”與“連通性”思維，可能會(huì)有助于中國(guó)科學(xué)家在全球尺度上闡明我國(guó)南海、西太平洋等關(guān)鍵海域?qū)θ蚝Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)的支撐作用。

Q7，再拓展一下，深海生態(tài)研究的未來前沿方向是什么？從航次快照走向長(zhǎng)時(shí)序、原位、立體、無人化的深海觀測(cè)網(wǎng)？從多數(shù)據(jù)疊加，走向全要素深度耦合+數(shù)字孿生？重點(diǎn)不再是“哪里有什么生物”，而是干擾如何觸發(fā)系統(tǒng)相變、是否可逆、臨界閾值在哪里？將深海傳感器、AUV、仿生機(jī)器人、海底光纜網(wǎng)絡(luò)與生物載體（如遷徙魚類、浮游生物群）整合為一個(gè)全球性有機(jī)感知系統(tǒng)，類似地球的“神經(jīng)系統(tǒng)”，實(shí)時(shí)的去感知能量流、物質(zhì)流、信息流在深海與全球之間的脈動(dòng)？深海能作為人類文明延續(xù)的“備份生態(tài)庫(kù)”嗎（像斯皮爾伯格電影中的一個(gè)機(jī)器人小孩尋找媽媽的科幻片那樣，封存人類文明）？深海生態(tài)學(xué)現(xiàn)在其實(shí)多多少少主要還是生態(tài)學(xué)+海洋學(xué)的拼盤，未來應(yīng)該構(gòu)建怎樣的深海系統(tǒng)科學(xué)？……

本文主要參考資料

https://link.springer.com/article/10.1007/s10980-025-02283-x

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資訊源 | Swanborn D J B, Simon-Lledó E, Thomas E A, et al. (2026)

編譯 | 王海詩(shī)

排版 | 盧曉雨

海潮天下

海潮天下

「海潮天下」（Marine Biodiversity）聚焦全球海洋、濕地、生物多樣性治理等環(huán)境前沿議題，以科學(xué)視角解讀自然與生態(tài)奧秘，記錄前沿研究與自然保護(hù)實(shí)踐，服務(wù)科技工作者，助力中國(guó)深度參與全球環(huán)境治理。我們致力于打造最新、最快、客觀中立、高質(zhì)量的生物多樣性傳播與學(xué)術(shù)橋梁，爭(zhēng)取不辜負(fù)讀者的每一分鐘。歡迎關(guān)注！