科研進(jìn)展

RESEARCH PROGRESS

廈門大學(xué)海洋生物地球化學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、海洋與地球?qū)W院戴民漢講席教授、王桂芝教授聯(lián)合國(guó)內(nèi)外團(tuán)隊(duì)，集成重建了中國(guó)海 2000–2020 年海表鹽度數(shù)據(jù)，在揭示邊緣海鹽度時(shí)空分布特征及其生態(tài)效應(yīng)方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果以 “ENSO shapes salinity regimes and fish migration in the China Seas” 為題，發(fā)表于 Nature Climate Change。

該研究基于本征微觀態(tài)分析方法，發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾—南方濤動(dòng)（ENSO）是調(diào)控中國(guó)海海表鹽度年際變化的主導(dǎo)氣候因子，并顯著增強(qiáng)了中國(guó)海鹽度空間差異。進(jìn)一步結(jié)合物種分布模型表明，受鹽度變化影響，關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的棲息地整體呈現(xiàn)向南遷移趨勢(shì)，最大遷移幅度可達(dá) 2.5 個(gè)緯度。在未來(lái) ENSO 可能增強(qiáng)的氣候變化背景下，中國(guó)海鹽度不均一性及其相關(guān)生態(tài)效應(yīng)或?qū)⑦M(jìn)一步加劇?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，研究提出了“ENSO—鹽度—漁業(yè)”的正反饋框架，并強(qiáng)調(diào)應(yīng)將鹽度動(dòng)態(tài)變化納入面向氣候變化的適應(yīng)性漁業(yè)管理體系。

研究背景

Background

海表鹽度是表征海洋環(huán)流、淡水收支與海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要物理變量，在邊緣海，鹽度對(duì)氣候變化的響應(yīng)尤為敏感。中國(guó)海受季風(fēng)降水、長(zhǎng)江、珠江等大河輸入以及黑潮入侵等多重過(guò)程共同調(diào)控，其鹽度變化具有顯著的時(shí)空復(fù)雜性，但長(zhǎng)期以來(lái)受限于觀測(cè)數(shù)據(jù)不足，鹽度年際變化的主導(dǎo)機(jī)制及其生態(tài)效應(yīng)仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。此外，厄爾尼諾—南方濤動(dòng)（ENSO）是全球最重要的年際氣候振蕩之一，已被證明可通過(guò)調(diào)節(jié)降水分布、海洋環(huán)流和物質(zhì)輸運(yùn)影響區(qū)域海洋環(huán)境。然而，ENSO 如何通過(guò)改變中國(guó)海鹽度結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步影響漁業(yè)資源空間分布，尚未被定量揭示。本研究旨在構(gòu)建 ENSO—鹽度—漁業(yè)之間的氣候—物理—生態(tài)耦合關(guān)系，填補(bǔ)氣候變率影響中國(guó)海漁業(yè)的關(guān)鍵認(rèn)知空缺。

研究結(jié)果

Research Results

基于 2000–2020 年高分辨率（0.05°×0.05°）中國(guó)海海表鹽度重建數(shù)據(jù)，研究識(shí)別出三種主導(dǎo)鹽度變化的本征微觀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)蒸發(fā)與降水量的差值（E–P）、河流徑流量以及黑潮入侵強(qiáng)度（圖1）。這三種模態(tài)均與 ENSO 指數(shù)顯著相關(guān)，表明 ENSO 是驅(qū)動(dòng)中國(guó)海鹽度年際變化的核心氣候因子。厄爾尼諾事件期間，中國(guó)海海盆區(qū)鹽度升高、沿岸及河口區(qū)鹽度降低，導(dǎo)致鹽度空間不均性顯著增強(qiáng)。

圖1. ENSO通過(guò)調(diào)節(jié)凈淡水輸入通量以及海洋過(guò)程進(jìn)而影響中國(guó)海海表鹽度變化關(guān)鍵機(jī)制示意圖。

a,b, ENSO通過(guò)影響西北太平洋異常反氣旋（a）/氣旋（b）調(diào)控蒸發(fā)—降水通量，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鹽度的第一模態(tài)。c,d, ENSO通過(guò)增加（c）/減少（d）降水異常及主要河流的淡水輸入來(lái)改變徑流量，進(jìn)而調(diào)控鹽度的第二模態(tài)。e,f, ENSO通過(guò)增強(qiáng)（e）或減弱（f）進(jìn)入南海和東海的高鹽水入侵，進(jìn)而塑造鹽度的第三模態(tài)。

進(jìn)一步結(jié)合物種分布模型，對(duì) 31 種重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的棲息地變化進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，鹽度異?？赏ㄟ^(guò)生境適宜性的改變而驅(qū)動(dòng)漁業(yè)資源的空間重組（圖2）。這些魚(yú)類在 ENSO 影響下約 90%表現(xiàn)出棲息地整體向南的遷移，典型遷移幅度可達(dá)2.5個(gè)緯度。同時(shí)，觀測(cè)到的年際漁獲量變化與ENSO相關(guān)鹽度模態(tài)之間存在顯著一致性，表明鹽度是連接氣候變率與中國(guó)海漁業(yè)資源變化的重要中介變量?；诖?，研究提出“ENSO強(qiáng)迫—鹽度—漁業(yè)”正反饋框架，揭示厄爾尼諾驅(qū)動(dòng)的鹽度變化可能重塑區(qū)域海洋資源分布。氣候模式預(yù)估顯示，在未來(lái)高排放情景下 ENSO 強(qiáng)度將增大，對(duì)中國(guó)海鹽度及漁業(yè)的影響或?qū)⑦M(jìn)一步放大。因此，本研究呼吁將鹽度動(dòng)態(tài)變化納入氣候適應(yīng)性漁業(yè)管理體系，從而助力聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)14：水下生物的實(shí)現(xiàn)。

圖2. 厄爾尼諾年鹽度變化對(duì)關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的生境變化和遷移的影響。

a，厄爾尼諾年期間各物種的質(zhì)心偏移（負(fù)值表示向南，正值表示向北）。b，物種豐富度的氣候態(tài)分布。c，厄爾尼諾年期間物種豐富度的變化百分比（相對(duì)于氣候態(tài)基準(zhǔn)）。

研究團(tuán)隊(duì)及資助

Research Group and Funding

本研究是典型的多學(xué)科交叉，研究團(tuán)隊(duì)涵蓋海洋化學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)物理與海洋生態(tài)等多個(gè)研究方向。共同第一作者為廈門大學(xué)王志軒博士（現(xiàn)于香港科技大學(xué)從事博士后研究）和北京師范大學(xué)博士生黃晗；共同通訊作者為廈門大學(xué)戴民漢講席教授與王桂芝教授。共同作者包括加州大學(xué)洛杉磯分校曲堂棟教授、廈門大學(xué)劉岳博士后、郭香會(huì)教授、雷詩(shī)蕓助理工程師、胡建宇教授、曹玲教授，北京師范大學(xué)樊京芳教授，香港科技大學(xué)甘劍平教授，以及浙江大學(xué)陳曉松教授。本研究主要得到國(guó)家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目（42188102）和碳中和專項(xiàng)項(xiàng)目（42141001），以及中國(guó)香港特別行政區(qū)研究資助局項(xiàng)目（AoE/P-601/23-N）的聯(lián)合資助。

論文來(lái)源及鏈接

Wang, Z., Huang, H., Wang, G. et al. ENSO shapes salinity regimes and fish migration in the China Seas. Nat. Clim. Chang. (2026).

https://doi.org/10.1038/s41558-026-02559-3.

供稿 | 海洋碳循環(huán)組

編輯 | 蘇穎 朱佳

排版 | 陳蕾

審核 | 柳欣 曹知勉

• 信息來(lái)源：海洋生物地球化學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

  轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明信息來(lái)源及海洋知圈編排。