渔业管理在增强海洋生态系统抵御生物入侵能力方面的作用

《Journal of Applied Ecology》：The role of fisheries management in enhancing the resistance of marine ecosystems to biological invasion

生物入侵威胁海洋生态系统，研究采用个体建模评估欧洲绿蟹入侵风险，发现减少捕捞强度可提升生态抵抗力达52%，同时揭示渔业管理通过调节捕食压力影响入侵防御的机制。

　　

摘要

1. 生物入侵是全球生物多样性、生态系统健康和服务面临的主要威胁之一。在海洋生态系统中，入侵现象难以监测和控制，因此增强生物抵抗力的管理策略是应对入侵风险的关键。然而，关于影响海洋生态系统生物抵抗力的因素及其调控机制，目前仍知之甚少。
2. 我们采用基于个体的建模方法，从生态系统的角度预测生物入侵事件的潜在风险，并研究了渔业作为生态系统结构驱动因素如何改变生物抵抗力。以全球具有高入侵风险的欧洲绿蟹（Carcinus maenas）为例，评估了该物种在中国海州湾这一过度开发的生态系统中的入侵风险。此外，我们阐述了渔业管理在提高生物抵抗力方面的作用，以期为制定增强抵抗力的策略提供依据。
3. 研究发现，海州湾生态系统容易受到绿蟹的入侵；将捕捞强度降低一半可有效增强其生物抵抗力，使入侵成功率降低多达52%。另一方面，C. maenas幼体所受的捕食压力减少也有助于入侵的成功。渔业活动可以通过改变生态系统内的捕食者生物量和营养关系来调节捕食压力，从而影响生物对入侵的抵抗力。
4. 我们进一步设计了一系列简化管理策略，针对特定捕食者控制捕捞活动，并展示了这些策略在增强生物抵抗力方面的有效性。这些策略在一定程度上可以平衡渔业生产与生态系统管理之间的矛盾。
5. 综合与应用：我们验证了海洋生态系统中基于捕食关系的生物抵抗力假说，并表明渔业管理可以通过改变生态系统结构来增强生物抵抗力。基于这一机制，渔业管理策略可以同时提升生物抵抗力并减少管理冲突。我们提出了一种基于个体基础（IBM）的评估框架，该框架在制定预防性管理策略方面具有巨大潜力。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

我们的模拟程序生成的数据可从Dryad数字存储库获取：https://doi.org/10.5061/dryad.sf7m0cgmz（Zhao等人，2026）。