新文悦读 | 多重压力源对近海河口生态系统的复杂影响

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图形摘要

Graphic Abstract

近日，Ocean-Land-Atmosphere Research 发表了题为“Stressing over the complexities of multiple stressors in marine and estuarine systems”的综述文章。文章分析了在气候变化和人为活动影响下，近海河口水生生态系统受到包括全球变暖、富营养化、有害藻华、缺氧以及二氧化碳和pH值的变化等多重压力源的复杂影响；提出了将生物学和生物地球化学理论利用在耦合模型框架中来确定评估不同类型近海河口水生生态系统在复杂的多重压力源影响下变化轨迹的方法。美国马里兰大学Patricia M. Glibert教授为该文第一作者和通讯作者。

目前全球近海河口水生生态系统正日益受到气候变化和人为活动相关的多种压力源的威胁，包括全球变暖、富营养化、有害藻华、缺氧以及二氧化碳和pH值的变化。这些压力源可能对生态系统产生附加和协同影响，但也可能相互抵消。生态系统由此迅速发生的变化，其中生物和非生物成分以及之间相互作用受到的影响变得难以评估。此外，食物网中复杂的相互作用和非传统食物网的复杂性也给生态系统建模和管理带来了挑战。本文通过中国东海、西佛罗里达陆架、美国大西洋中部的河口这几个案例研究，来说明不同压力源如何相互作用，以及多重压力源的复杂性在近海海域和河口生态系统之间不尽相同。同时文章还提出了一种策略，即开发出超越多重营养级的新模型，解析每个营养级受到多重压力源的影响，通过模拟分析各种压力源产生效应的相互作用，确定由此产生的附加效应、协同效应或拮抗效应及其敏感性。

图1  水生生态系统中多重压力源相互作用复杂性概念图

图2  模拟生态系统对多种压力源响应的主要组成部分和联系

文章回顾了与气候变化和人为活动相关的压力源，以及它们对近海河口水生生态系统影响的复杂性，同时提出了如何使用模型来模拟分析未来的变化。海洋正在和将要经历许多压力源的影响，预测未来压力源的影响是非常具有挑战性的，随着气候的变化以及对食物网复杂性研究的深入，这种挑战也随之增大。当前模型在不断进步，虽然还不完善，但可以用于测试特定因素或变量对结果的影响。目前我们仍然迫切需要增加可用数据量，以便对模型进行参数化和校准。此外，新的建模方法结合多个模型的开源可用性，提供了提高计算能力的潜力。模块化、耦合、多营养级模型能使我们更加灵活地探索多重压力源直接和间接的复杂相互作用中可能出现的附加效应、放大效应、传播效应、拮抗效应和减弱效应。

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原文标题：

Stressing over the complexities of multiple stressors in marine and estuarine system

原文作者：

Patricia M. Glibert, Wei-Jun Cai, Emily R. Hall, Ming Li, Kevan L. Main, Kenneth Rose, Jeremy M. Testa, Nayani K. Vidyarathna

文章链接：

https://doi.org/10.34133/2022/9787258

文章引用：

Patricia M. Glibert, Wei-Jun Cai, Emily R. Hall, Ming Li, Kevan L. Main, Kenneth A. Rose, Jeremy M. Testa, Nayani K. Vidyarathna, "Stressing over the Complexities of Multiple Stressors in Marine and Estuarine Systems", Ocean-Land-Atmosphere Research, vol. 2022, Article ID 9787258, 27 pages, 2022.

作者简介

Patricia M. Glibert

University of Maryland

Publications:195

H-index: 82

Prof. Glibert is a phytoplankton ecologist broadly interested in effects of nutrients and algal blooms. Her work ranges from the global, addressing such questions as how are nutrient loads changing with changing land use/fertilizer use practices, to the physiological, investigating such questions as how do different species of phytoplankton respond to different forms and loads of nutrients and why.  (Email: [e-mail])

期刊简介

OLAR Introduction /

Ocean-Land-Atmosphere Research (OLAR) 由南方海洋实验室和美国科学促进会合作出版，以“服务科学研究，推动技术创新”为办刊宗旨，坚持发表高质量、高水平论文，力争成为具有较大影响力的国际一流学术期刊。本刊以海洋相关学科为重点，刊稿主题包括但不限于：海陆气相互作用、物理海洋学、海洋生物与生态、海洋地质与地球物理、化学海洋学、海洋气象学、大气物理与大气环境、冰冻圈科学、河口海岸学、海洋工程与海洋技术、海洋资源开发与利用、海洋碳中和。OLAR 投稿系统目前已正式开放，热烈欢迎相关研究领域科学家踊跃投稿。分享卓见，探索前沿，OLAR 诚邀您一起荟萃科学发现，共享学术盛筵！

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