红树林和珊瑚礁的生态栖息地多样性为原住民的渔业可持续发展提供了保障

《Ocean & Coastal Management》：Habitat mosaics of mangroves and reefs support fisheries sustainability for Traditional Owners

有效海洋保护规划需结合原住民传统生态知识（TEK）与科学数据，以协调近海红树林与珊瑚礁栖息地的鱼类资源利用。本研究在澳大利亚Kimberley地区Bardi Jawi原住民保护区，通过五年定点观测和卫星栖息地模型，揭示潮汐格局（潮差达12米）导致鱼类在红树林和珊瑚礁间分布差异：礁区物种丰富度与总生物量更高，但10种文化重要鱼类在两种生境中数量和生物量相似，且与栖息地斑块数量正相关。红树林中文化目标鱼类的个体规格更大，传统管理区划（结合原住民TEK与 Marine Park）有效维持了生境连通性，为多生境保护提供科学依据。

　　

凯瑟琳·库尔（Katherine Cure）| 马夏尔·德普钦斯基（Martial Depczynski）| 本·拉德福德（Ben Radford）| 阿兹顿·霍华德（Azton Howard）| 菲利普·麦卡锡（Phillip McCarthy）| 达蒙·派克（Damon Pyke）| 莎琳·希基（Sharyn Hickey）| 布伦丹·福特（Brendan Ford）| 迭戈·R·巴内切（Diego R. Barneche）

澳大利亚海洋科学研究所，印度洋海洋研究中心，西澳大利亚大学（M096），Fairway入口4号，克劳利，西澳大利亚州，6009，澳大利亚

摘要

有效的海洋保护规划需要明确了解鱼类种群如何利用沿海海域以及与当地渔业的互动，从而支持原住民的长期粮食安全。红树林提供了受保护的、易于进入的渔场，这些渔场孕育了大量具有文化和商业价值的鱼类。红树林与相邻珊瑚礁之间的生态联系受当地潮汐制度的影响，决定了鱼类如何利用这些栖息地获取食物和庇护。我们在澳大利亚西北部金伯利地区的巴迪贾维原住民保护区（Bardi Jawi Indigenous Protected Area）研究了这些动态，该地区潮汐范围极广（约12米）。在五年时间里，我们通过设置诱饵的视频调查方法对红树林和珊瑚礁栖息地中的鱼类种群进行了采样。卫星数据生成的栖息地模型量化了局部尺度上的栖息地指标（如面积）。结合这些数据，我们量化了鱼类种群的数量及其与栖息地和其他环境变量的关系。在水质较清澈且结构复杂的区域，珊瑚礁上的物种丰富度和鱼类总数更高。然而，对于十种具有文化意义的渔业物种而言，红树林和珊瑚礁上的数量和生物量相似，并且与可用栖息地的数量呈正相关，无论栖息地类型如何。值得注意的是，在四种具有文化意义的渔业物种中，红树林支持的较大个体比例更高。巴迪贾维的传统生态知识长期以来一直认识到红树林-珊瑚礁连通性对维持渔业的重要性，并为包括这两种栖息地在内的地方性空间保护边界的设计提供了依据。整合这些知识体系的保护策略对于维持整个沿海海域的鱼类种群至关重要。

引言

数千年来，澳大利亚的原住民一直在当地水域捕鱼，并观察鱼类种群及其相关栖息地的自然规律，例如鱼类繁殖的时间、营养价值最高的时间以及育苗区的位置（Gibbs等人，2024年；Rouja等人，2003年）。这些观察结果为渔业资源的管理策略提供了指导，以确保粮食安全，并使文化捕鱼实践得以代代相传，例如针对特定物种的季节性禁捕。如今，多种政府机构、不断增加的干扰以及休闲和商业渔业的竞争使得这些传统的管理工具变得复杂化（Adams，1998年；Gibbs等人，2023年；Nursey-Bray，2011年；Reid等人，2021年）。了解鱼类种群在各种栖息地中的生态和生物学特性，特别是对于具有文化意义的物种而言，提供了另一种知识来源。这样的知识可以互补传统生态知识，有助于共同设计空间保护措施，从而制定更符合原住民需求的捕鱼法规。将这种定量信息叠加到原住民数千年的传统生态知识之上，可以形成强大的资源组合，为保护和管理行动提供指导（Lalancette和Mulrennan，2022年；Reid等人，2021年）。

认识到这一点，当代政府越来越多地支持将传统生态知识纳入保护和管理策略的设计与实施中（例如，传统海洋资源利用协议-TUMRAs、原住民保护区-IPAs、联合管理的海洋公园；Ross等人，2009年）。这些举措承认原住民在决策中的固有权利，尤其是在涉及渔业资源的获取和收获方面（Nursey-Bray，2011年；Nursey-Bray和Rist，2009年）。鱼类是原住民生活方式、文化和精神信仰的重要组成部分，捕鱼是他们生活中不可或缺的活动（Nursey-Bray，2011年）。捕鱼还为原住民提供了必要的营养、海上活动的时间，以及传承传统捕鱼方法的机会（Nursey-Bray，2011年；Schnierer和Egan，2016年）。

在热带沿海环境中，红树林和珊瑚礁通常彼此相邻，形成了兼具社会经济和环境效益的栖息地镶嵌体，包括海岸保护、碳封存和生态旅游机会、生物多样性储备（Hughes等人，2003年；Thomas等人，2017年）以及全球渔业生产（Abrantes等人，2015年；Aburto-Oropeza等人，2008年；Carrasquilla-Henao和Juanes，2017年；Moberg和Folke，1999年）。对于依赖近岸浅水区当地渔业的人来说，红树林-珊瑚礁栖息地镶嵌体尤为重要，因为它们是确保粮食安全的可持续营养来源（Awuku-Sowah等人，2023年；Mellin等人，2022年；Nursey-Bray和Rist，2009年）。健康的红树林和珊瑚礁栖息地的邻近性对于维持健康的鱼类种群至关重要，它通过支持鱼类的生长迁移、提供庇护和繁殖场所（Barnes等人，2012年）、促进幼鱼从红树林育苗区向珊瑚礁的迁移以及生态系统间的养分循环（Nagelkerken等人，2008年；Wilson等人，2022年）来实现这一点。

红树林和珊瑚礁栖息地正面临来自全球性压力的严重威胁，包括栖息地破碎化、污染、过度捕捞、海洋变暖和酸化。这些威胁往往同时作用，导致生态系统健康状况的大规模下降（Graham等人，2008年；Hughes等人，2003年；Nagelkerken等人，2008年；Ross和Adam，2013年；Thomas等人，2017年）。传统上，通过空间和时间保护措施来保护这些栖息地及其可持续利用。例如，基于空间的分区措施如海洋保护区（Roberts等人，2005年；McClanahan等人，2006年），以及渔业管理策略如捕捞限制、基于体型的规定和季节性禁捕（Cohen和Foale，2013年；Melnychuk等人，2021年；Pascoe等人，2019年）。

潮汐制度是影响鱼类利用近岸红树林和珊瑚礁栖息地连续性的关键因素（Ellis和Bell，2008年）。在潮汐幅度较小的地区，这些栖息地保持高度连通，红树林通常作为育苗场，通过补充鱼类种群来维持珊瑚礁的鱼类数量（Nagelkerken等人，2008年）。相反，在潮汐幅度较大的环境中，红树林的作用主要是作为高潮时移动的成年珊瑚礁相关鱼类的临时觅食区（Bradley等人，2020年）。在这种情况下，红树林通常支持更多的定居沿海和河口物种，以及来自相邻珊瑚礁的物种（D. Bradley等人，2024年；Igulu等人，2014年）。

澳大利亚西北部的金伯利地区拥有世界上最大的潮汐幅度之一（潮差可达12米；Purcell，2002年），这影响了近岸栖息地镶嵌体及其连通性（Cresswell和Semeniuk，2011年）。这些栖息地是巴迪贾维人（Dampier Peninsula）的文化渔场，他们在这个地区已经生活了数千年，并通过调节鱼类的季节性捕捞来管理渔业资源（Rouja等人，2003年）。随着全球对沿海生态系统的威胁增加（例如海洋变暖、沉积物堆积、栖息地丧失；Hughes等人，2005年，2010年；Wilson等人，2006年），以及道路基础设施改善后游客数量的增加（巴迪贾维传统所有者提供的传闻信息），该地区的压力也在增大。

巴迪贾维地区的自然资源管理结合了复杂的传统法律和两个正式的治理框架：一个原住民保护区（Bardi Jawi IPA，Bardi Jawi Niimidiman Aboriginal Corporation，2012年）和一个指定的海洋公园（Bardi Jawi Gaarra Marine Park，生物多样性部门，2022年）。这两个框架都将传统所有者置于设计和实施的中心。例如，Bardi Jawi Gaarra Marine Park的空间分区包括专门为传统所有者使用的区域，确保他们能够获取渔业资源。传统和西方的治理措施都大量借鉴了巴迪贾维地区的丰富传统生态知识。然而，关于沿海栖息地中鱼类种群的定量数据仍然有限。这一空白很重要，因为定量数据可以（1）支持基于证据的当代管理决策，（2）为空间限制提供额外的合法性依据，（3）指导当前基于传统生态知识的措施改进，以优化生物多样性并保护文化捕鱼权利和资源（Abrantes等人，2015年；Berkstr?m等人，2013年；Fontoura等人，2022年）。

我们利用巴迪贾维海域五年期的监测数据集，研究了鱼类群落组成的差异，并量化了具有文化意义的鱼类种群在红树林和浅水珊瑚礁栖息地中的数量、生物量和体型结构。该地区的浅水珊瑚礁形成了由斑块状珊瑚群落、大型藻类和软珊瑚组成的镶嵌栖息地（Fox和Beckley，2005年）。栖息地选择基于传统生态知识，重点关注对具有文化意义物种至关重要的区域。然后我们利用空间数据层来描述栖息地配置、栖息地间的连通性以及鱼类物种的潜在利用情况（Berkstr?m等人，2013年）。将鱼类多样性和数量数据与空间分析相结合，提供了一个定量框架，补充了传统生态知识，有助于更好地理解栖息地利用、环境驱动因素以及近岸鱼类种群之间的潜在连通性。基于传统生态知识，我们假设具有文化意义的鱼类物种在珊瑚礁和红树林栖息地中都表现出较高的数量和生物量，这反映了受当地潮汐动态影响的连通栖息地的利用情况。

研究区域

巴迪贾维海域位于澳大利亚西北部的丹皮尔半岛（图1）。该地区有两个重叠的治理框架：巴迪贾维IPA和巴迪贾维Gaarra Marine Park（BAMP）。IPA成立于2013年，其决策过程中以传统知识为核心，旨在维护健康的陆地和海洋环境，并保护传统文化知识和实践（Bardi Jawi Niimidiman Aboriginal Corporation，2012年）。虽然这是一种保护方式，但

红树林和珊瑚礁栖息地之间的鱼类群落差异

我们的数据集包含了10,017条个体鱼类，其中40%具有文化意义。这些鱼类代表了51个科中的146个物种，其中包括12种被列为易危、濒危或近危的物种，例如濒危的镰鳍柠檬鲨（Negaprion acutidens，IUCN SSC鲨鱼专家小组，2023年）。不同栖息地（珊瑚礁与红树林）、地点（F = 73.04，p = 0.001）和年份（F = 2.03，p = 0.004）之间的鱼类群落组成存在显著差异。

讨论

维持栖息地镶嵌体之间的连通性对于支持管理成果（如小型原住民渔业的保护）的重要性已被充分证实（Engelhard等人，2017年；McMahon等人，2012年；Weeks，2017年）。对于巴迪贾维人来说，这种连通性深深植根于他们的传统知识中，这些知识指导了巴迪贾维IPA和Bardi Jawi Gaarra Marine Park（BAMP）的设计。在各种景观联系中，

CRediT作者贡献声明

凯瑟琳·库尔（Katherine Cure）：撰写——初稿、可视化、项目管理、方法论、调查、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。马夏尔·德普钦斯基（Martial Depczynski）：撰写——审阅与编辑、监督、资金获取。本·拉德福德（Ben Radford）：撰写——审阅与编辑、可视化、监督、正式分析、数据管理、概念化。阿兹顿·霍华德（Azton Howard）：撰写——审阅与编辑、项目管理、数据管理、概念化。菲利普·麦卡锡（Phillip McCarthy）：

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

我们感谢巴迪贾维人民欢迎我们来到他们的土地，并与我们分享关于他们沿海生态系统的故事。这项工作得到了澳大利亚海洋科学研究所（AIMS）和金伯利土地委员会（KLC）的合作资助，也是北澳大利亚海洋监测联盟（NAMMA）的第4项科学贡献。SH得到了ICoAST合作项目的支持，并感谢印度洋海洋研究中心的合作。