上海海洋大學團隊在《Nature Communications》發表海洋鋒面與全球漁業分布重要成果！

3月28日，上海海洋大學陳新軍教授團隊邢勤旺博士后、高子惠博士、劉必林教授、余為研究員與東京大學、山東大學、中國水產科學研究院東海水產研究所等單位合作的研究論文“Underestimated barrier effects of ocean fronts shape global fishery distribution”發表在國際權威期刊《Nature Communications》，該研究系統揭示了海洋鋒面“屏障效應”在塑造全球漁業分布中的關鍵生態驅動機制，打破了長期以來“鋒面漁業熱點效應”的傳統范式，為全球漁業資源精細化管理、動態海洋保護及鋒面生態動力學理論提供了新的科學視角，也為鋒面其他領域研究提供了新的定量分析框架。這是繼該團隊近期在《Nature Communications》發表成果揭示漁業穩態轉換風險之后，在漁業領域取得的又一重要進展。

全球海洋漁業為數十億人口提供優質蛋白，是保障全球糧食安全的重要支柱。闡明漁業及魚類分布的驅動機制，對于提升捕撈效率與實現資源可持續利用具有關鍵意義。海洋鋒面作為海洋中普遍存在的中尺度動力結構，是不同水團之間的狹窄過渡帶。由于其可增強營養鹽輸送與浮游生物聚集，長期以來被視為吸引各級海洋生物的“生態熱點”，并被漁業界總結為經典理論“北原漁況法則”。然而，鋒面兩側在溫度、鹽度等環境要素上的顯著差異，是否會對魚類分布形成“屏障效應”，以及這種效應如何作用于漁業活動，長期缺乏系統研究。這一問題的關鍵技術瓶頸在于：傳統鋒面識別方法難以同時準確區分鋒區及其冷、暖兩側區域，導致以往研究多集中于鋒面熱點效應研究，而忽視了潛在的空間分異機制。

圖 1 黑潮-親潮延伸區海洋鋒面對漁業的生物熱點效應

圖 2 黑潮-親潮延伸區海洋鋒面對漁業的屏障效應

圖 3 四種漁業物種與海洋鋒相關的熱偏好及生境動態特征

本研究依托團隊自主研發的中尺度鋒面識別算法（Xing et al. 2023, RSE; 2024, NC）及系統驗證的全球中尺度鋒面數據集（Xing et al. 2025, ESSD），整合衛星遙感數據、BGC-Argo水下剖面觀測、漁業捕撈數據、航次調查數據及深度學習反演的全球捕撈活動數據集，構建了鋒面熱點效應和屏障效應的綜合分析框架。團隊在全球11個海域、25個商業漁業種群的分析證實，93.0%的漁業活動顯著受到鋒面的屏障效應影響（圖1），圍網、拖網等作業方式響應尤為強烈，并發現漁業分布對屏障效應的響應強度（15%-70%）遠高于熱點效應（5%-20%）。這種屏障效應使得漁業分布通常傾向于集中在鋒面某一側（暖區或冷區），同時規避另一側，只有當鋒面一側的聚集抵消了另一側的避開時，才會表現為傳統意義上的“漁業熱點”，這一機制導致全球漁業對鋒面的響應在既有研究中被系統性低估約55%-75%（圖2）。此外，研究還發現，不同物種對鋒面冷暖區的偏好存在顯著差異，并呈現明顯的季節反轉特征。棲息地模型表明，這種看似復雜的響應模式，本質上由物種局地熱生態位差異及其季節變化所驅動，是形成物種及季節特異性響應的關鍵生態機制（圖3）。

該研究顛覆了海洋鋒面生態效應的傳統認知，明確了鋒面并非普遍的“漁業熱點區”，而是通過環境分異與生態位差異作用，形成調控生物分布的“生態屏障”。這一發現不僅解釋了不同物種與鋒面關系長期存在爭議的原因，也為提升魚類棲息地模型中鋒面變量的解釋能力提供了新的理論路徑。該研究提出的分析框架和科學發現，可為優化漁場預報、設計動態漁業保護區、減少兼捕風險提供關鍵技術支撐，實現漁業開發與生態保護的雙贏，同時也為鋒面在其他領域的應用提供了新的研究思路。

論文第一單位為上海海洋大學，上海海洋大學邢勤旺博士后為第一作者，上海海洋大學陳新軍教授、余為研究員為通訊作者。成果的取得得益于國家博士后創新人才計劃、國家自然科學基金、上海市揚帆計劃、中國博士后科學基金等項目資助，及學校水產學科“雙一流”建設和國家遠洋漁業工程技術研究中心等平臺的支撐，同時受益于學校長期積累的遠洋漁業資源調查數據。

近年來，團隊圍繞海洋鋒面，在識別算法開發、生態機制解析及漁業模型應用等方面取得系列進展。相關算法已被國內外學者廣泛應用于物理海洋學、漁業科學、海洋生態、生物地球化學及人工智能等多個領域。團隊發布的全球鋒面數據集累計下載量已超過90 TB（https://zenodo.org/records/14785322），正在成為該領域的重要基礎數據資源。未來，研究團隊將進一步開展氣候變暖下鋒面屏障效應的演變趨勢研究，開發基于鋒面動態的漁業資源預測模型，為全球漁業綠色發展提供更加精準的科學支撐。團隊鋒面相關文章鏈接如下：

https://doi.org/10.1038/s41467-026-71250-0

https://doi.org/10.5194/essd-2024-592

https://doi.org/10.1038/s41467-024-48566-w

https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113627

https://doi.org/10.1016/j.pocean.2023.103072

https://doi.org/10.1016/j.pocean.2022.102743

• 信息來源:上海海洋大學。

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