近日，中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室张绍晴教授团队与深远海与极地渔业研究中心田永军教授团队合作，在西北太平洋鲣鱼（Katsuwonus pelamis）季节性洄游及其对气候变化响应机制研究方面取得重要进展。研究首次基于长序列数据定量刻画了鲣“春北上、秋南归”的完整洄游格局，并创新性地揭示了调控其时空异质性的“双层气候驱动机制”。成果以“The Responses of Skipjack Tuna in the Northwest Pacific to Climate Variability: Migration Pattern’s Seasonality and Heterogeneity”（西北太平洋鲣对气候变率的响应：洄游模式的季节性与异质性）为题，在Journal of Geophysical Research: Oceans期刊上线报道。文章第一作者为物理海洋教育部重点实验室博士后侯祥云，张绍晴教授与田永军教授为共同通讯作者。

鲣是全球产量最高的金枪鱼种类，已连续11年位居世界海洋捕捞第三位。大量研究表明，气候模态对全球金枪鱼资源的时空变动具有重要影响。西北太平洋是鲣最重要的温带渔场（贡献全球约四分之一的捕捞量），本世纪以来，该海域鲣捕捞出现距离拉长、周期缩短等异常。气候变化如何从季节尺度上驱动鲣的生活史响应，机制尚不明确。

图1. 1972-2020年西北太平洋鲣栖息地适宜性指数（Habitat Suitability Index, HSI）的季节分布及核心栖息地布局（黑色方框）；黑色圆圈为鲣的相对丰度（Catch Per Unit Effort, CPUE）

为解答这一疑惑，研究团队立足季节性视角，构建物种分布模型与物理机制诊断相结合的分析框架。基于多年鲣竿钓作业与海洋环境数据集，研究首先证实了西北太平洋鲣存在显著的季节性洄游模式：春夏季沿黑潮北上，秋冬季抵达黑潮-亲潮交汇区后向南折返。最优模型精细刻画了鲣栖息地适宜性指数的时空格局（图1），并揭示海表温度是驱动鲣全年洄游的主导环境因子，而17℃等温线深度和海表盐度分别在春夏季和秋冬季起次要调控作用。

图2. 西北太平洋鲣季节性洄游与空间异质性对气候模态响应的双层驱动机制示意图

研究进一步诊断气候与鲣栖息地之间的非线性关系，发现太平洋年代际振荡（PDO）是调控鲣栖息地变动的主模态，其次为大西洋多年代际振荡（AMO）。研究提出“栖息地动态热点”这一创新概念，即核心栖息地内部时空变动最强烈的区域，以此为靶区定量解析热点对气候-环境因子的空间响应关系。结果显示，PDO驱动的海表升温与热点的吻合度随季节延伸逐渐增强，秋季达到峰值（覆盖率>90%），此时鲣分布延伸至最北端（约45°N）；而到秋冬季，北部海域温度降低与西南部盐度增强共同促使鲣向南移动。这一移动的内在机制，是环境因子主导权的季节性交替：温度主导春夏季北上洄游及产卵过程，影响贯穿全年；盐度则在秋冬季索饵与越冬场中扮演关键角色。此外，春夏季鲣栖息地与AMO之间存在显著的实时与滞后交互关联（p< 0.05）。春季，AMO调控产卵场温度，影响鲣产卵与生长；夏季，AMO关联的亚热带模态水区域作为饵料场，可诱发鲣的索饵移动。由此，研究提出西北太平洋鲣栖息地变动的双层气候驱动机制（图2）：PDO主导的快速物理驱动路径，通过对黑潮海域环境的实时强迫构建鲣洄游格局；AMO为主导的慢速生物整合路径，通过大气遥相关与海洋记忆效应等，耦合鲣的生活史过程，产生滞后性精细微调。二者共同塑造了鲣栖息地的季节性变动与空间异质性。

上述研究立足物理海洋学与渔业生物学的交叉视角，突破传统“气候位相-渔业分布”的相关范式，将气候影响的研究视角从“位相差异驱动的大尺度分布变动”推进至“季节性环境与生活史的精细耦合过程” ，深化了对鲣洄游模式的科学认知，为鲣资源动态预测与气候适应性渔业管理提供了科学依据，也为全球气候变化下高度洄游性海洋生物的响应研究提供了范式参考。研究工作得到国家自然科学基金、山东省泰山学者等基金共同资助。