近期，中国水产科学研究院黄海水产研究所远洋与极地渔业资源开发利用团队在南极磷虾（Euphausia superba）资源与生态学研究方面取得系列重要进展，相关成果分别发表于《ICES Journal of Marine Science》《Journal of Environmental Management》《Microbial Ecology》以及《Advances in Polar Science》等领域国内外权威期刊。

一、评估西南印度洋南极磷虾资源分布的异质性格局

西南印度洋海域是历史上重要的南极磷虾渔场，也是目前除西南大西洋海域外唯一存在南极磷虾商业捕捞限额的海域。研究基于2019/2020年南半球夏季中国第36次南极科学考察在西南印度洋扇区（35–75°E）开展的声学—拖网调查，估算了南极磷虾的资源密度及其分布特征，并分析不同体长组磷虾集群特征的差异。结果显示，整个调查海域磷虾平均资源密度为7.47 g·m⁻⟡（变异系数37.29%），空间分布呈现高度异质性，超过85%调查区域的磷虾密度低于1 g·m⁻⟡；较小个体组（<30 mm）的磷虾广泛分布于外海区域，而较大个体组（>30 mm）集中分布于近岸和调查海域东部，且由较大个体组成的磷虾集群在分布深度、垂直厚度和聚集密度等集群特征上均显著区别于小个体集群。该研究为了解印度洋扇区磷虾资源最新状况提供了重要的数据基础，进一步深化了对磷虾集群行为与种群动态的科学认知。

二、揭示西南印度洋南极磷虾不同生活史阶段对气候变化的差异化响应

研究基于2021–2024年中国南极科学考察在西南印度洋海域开展的连续网采调查，利用广义加性模型（GAM）分析了未成体与产卵群体南极磷虾的空间分布及其对环境因子的响应，并预测了未来四种气候情景（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5）下的分布变化。研究发现，未成体与产卵成体磷虾呈现显著不同的分布格局，其环境驱动因子存在实质性差异：未成体磷虾对水温高度敏感，适宜温度窗口较窄（约−0.8°C至−0.5°C）；而产卵群体则表现出较宽的环境耐受性，受温度和盐度的共同调控。未来高排放情景下，未成体磷虾适宜生境可能呈现收缩并向极地方向迁移，而产卵群体生境则可能维持甚至扩展的趋势。由此导致两个生活史阶段适宜生境的重叠度持续下降，Schoener's D指数从当前的0.48降至2090年代SSP5-8.5情景下的约0.27。上述发现揭示了气候变化对南极磷虾不同生活史阶段潜在的差异化影响，对于南极磷虾资源的科学养护管理提供了新思路。

三、填补南极秋季与冬季微型硅藻群落认知，揭示其生态适应策略

研究利用2015年3月、2017年4月和2021年5月在南极半岛北部海域采集的103份浮游植物网采样品，结合显微镜鉴定与环境参数，系统分析了南半球秋冬季微型硅藻群落的时空动态。研究发现，硅藻群落以南设得兰群岛为界分为两个显著不同的类群（R= 0.496, P = 0.001），优势种包括大西洋角毛藻Chaetoceros atlanticus、双叉角毛藻C. dichaeta、克格伦拟脆杆藻Fragilariaopsis kerguelensis等。硅藻丰度在研究期间呈现显著下降趋势，从2015年的平均2,571.77×10³ cells/L降至2021年的6.22×10³ cells/L。相关性分析与广义加性模型表明，温度和铁浓度是驱动硅藻丰度变化的主要环境因子，较高温度和相对较低的铁浓度有利于硅藻生长。上述发现揭示了南极硅藻作为耐冷—速生型类群的生态适应策略，为理解气候变化对南极海洋生态系统的影响提供了重要基线数据。

四、系统比较分布模型算法与空间分辨率的影响，提出集成建模优化策略

研究整合了2013–2018年我国南极磷虾渔船在南极半岛周边海域开展的4次声学调查数据与11个环境变量，在4种空间分辨率（5、10、15和20 km）下，比较了随机森林（RF）、广义加性模型（GAM）、极端梯度提升（XGBoost）和人工神经网络（ANN）四种算法对南极磷虾分布模型的拟合与预测性能。结果表明，随机森林在大多数分辨率下预测性能最优，而广义加性模型在最粗分辨率（20 km）下表现最佳；XGBoost在精度上与随机森林接近，且在不同分辨率下表现出高度一致的偏依赖曲线，展现了优异的稳健性。研究揭示了算法与空间分辨率选择之间的权衡关系：降低空间分辨率虽可改善模型拟合、缓解零膨胀问题，但以损失精细尺度信息和整体预测精度为代价。研究进一步提出了集成随机森林、广义加性模型和XGBoost的集成建模策略，以平衡预测稳定性与生态可解释性。该研究获得《Advances in Polar Science》期刊2025—2026年度“极地研究青年优秀论文奖”。

2019/2020年夏季西南印度洋海域南极磷虾资源密度空间分布

未来气候变化场景下南大洋宇航员海南极磷虾未成体与产卵群体分布预测图

南极半岛周边海域硅藻的分布与年际变化

不同空间分辨率下南极磷虾分布模型性能比较

上述系列研究从资源分布格局、生活史阶段响应、饵料基础动态到建模方法论，深化了对南极磷虾资源变动规律与生态系统响应的科学认知，充分展现了我国在南极磷虾资源评估与生态学研究领域的国际学术影响力，为我国深度参与南极磷虾渔业国际管理决策提供了坚实的科技支撑。

赵云霞副研究员、刘璐助理研究员、牟秀霞助理研究员分别为《ICES Journal of Marine Science》论文、《Microbial Ecology》论文和《Journal of Environmental Management》论文的第一作者，王新良副研究员为通讯作者；李文雄为《Advances in Polar Science》论文的第一作者，应一平助理研究员为通讯作者。该系列研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金、青岛海洋科技中心“十四五”重大项目及中国水产科学研究院院级基本科研业务费等项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/icesjms/fsag127

https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.130045

https://doi.org/10.1007/s00248-026-02748-9

https://library.arcticportal.org/2954/1/9_The_distribution_modeling_and_analysis_of_Antarctic_krill.pdf