印度儒艮栖息地：保护关键海域助力昆蒙框架“30×30”生物多样性目标

2024年6月17日，来自印度和澳大利亚的研究人员在《科学报告》上发表了一项研究，标题是 《印度儒艮栖息地的保护对实现全球30×30生物多样性目标的帮助》 。这项研究详细分析了 儒艮 （Dugong dugon） 在印度沿海的栖息地分布情况，为保护这种濒危动物的栖息地提供了重要的科学支持。

印度 的沿海地区，特别是 西印度洋 一带，是儒艮的重要栖息地。这项研究使用了一种叫做 “环境生态位模型” 的方法，来预测儒艮在印度水域的适宜栖息地，并分析了哪些因素影响这些区域的分布。研究发现， 海草 是决定儒艮栖息地是否适宜的关键因素。此外， 水深、海底坡度、距离海岸的远近 等因素，在预测 季节性栖息地变化 时也很重要。具体来说， 帕尔克湾 （Palk Bay） 和 曼纳尔湾 （Gulf of Mannar） 是研究的重点区域。研究显示，儒艮的栖息地有明显的季节性迁移趋势。在 季风前期 ， 帕尔克湾 是比较适合儒艮生存的地方，而在 季风过后 ，儒艮则更多地迁移到 曼纳尔湾 。

一头儒艮。©摄影：Abdulla  Al Naemi

此外， 安达曼群岛 （Andaman Islands） 在季风前后都表现出适合儒艮生存的良好条件 ，而 尼科巴群岛 （Nicobar Islands） 在季风期时更是表现得非常适宜。不过，这些地方也面临着不少风险。研究显示，从 帕尔克湾 到 曼纳尔湾 的沿海区域大部分都被评为 “中高风险区” ，特别是 曼纳尔湾海洋国家公园 （Gulf of Mannar Marine National Park） 被标记为 高风险区域 。在 安达曼 和 尼科巴群岛 中，尽管有一些适宜儒艮栖息的地方，但受保护的区域占比却 不到15% 。此外， 古吉拉特邦 （Gujarat） 的 卡奇湾 （Gulf of Kutch） 也有一些 离岸珊瑚礁岛屿 被归类为 高风险区 ，这让这些地方的生态安全面临挑战。

这项研究的另一个亮点在于，它有效地利用了 公民科学 和 二手数据 。研究团队通过对渔业活动的访谈调查、志愿者科学家收集的数据以及实地考察，成功地识别和评估了儒艮的栖息地。这种整合不同来源数据的方法，不仅为印度的生物多样性保护规划提供了有力支持，还为其他国家的生态保护工作提供了宝贵的参考。

1、研究介绍

印度为儒艮设立首个专属保护区

印度沿海的海洋哺乳动物，如儒艮，越来越受到关注，特别是因为有效的区域保护措施 （如海洋保护区） 对它们的生存至关重要。考虑到这些物种的迁徙特性，在生态系统的背景下， 通过 有效的空间规划 来 划定海洋保护区 是非常必要的。最近，印度在 泰米尔纳德邦 （Tamil Nadu） 宣布设立了该国首个 以海洋哺乳动物为重点的海洋保护区——儒艮保护区 ，面积约为 448平方公里 ，位于 帕尔克湾 （Palk Bay） 区域，接壤坦 贾武尔 （Thanjavur） 和 普杜克泰 （Pudukkottai） 地区。 这个新的海洋保护区旨在保护全球范围内“易危”、但在区域内“濒危”的儒艮种群 ，这些儒艮通常生活在 孤立的水域 中，并且其种群数量正在迅速下降。造成这一现象的原因包括 海草栖息地的退化、繁殖能力的丧失、以及人类活动的压力 。

在印度，儒艮的种群主要分布在一些大型海洋保护区内，如 古吉拉特邦 的 卡奇湾国家公园 、 曼纳尔湾国家公园 、 拉尼·贾汉西国家公园 和 甘地国家公园 ，此外也 生活在 海洋保护区的边界之外 。扩展这些保护区的面积并实施有效管理，将有助于遏制儒艮种群的下降 ，减少干扰，保护海草生态系统，确保儒艮的长期生存。然而， 目前在印度，立法承认的海洋保护区仅占地理面积的 0.26% ，远远低于《爱知生物多样性目标11》中设定的 10% 海洋保护目标。整体来看，海洋保护区的覆盖面积 （8717平方公里） 不到整体保护区面积 （178,640平方公里） 的5%。随着《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》的通过，各国需要在2030年前保护至少30%的陆地、内陆水域、沿海和海洋区域，因此， 实施有效的区域性保护措施成为当务之急。

了解物种的分布，对识别重要栖息地、以及制定有效的保护策略至关重要。 儒艮的分布受多种因素影响 ，包括 生物因素 （如能吃到多少海草） 、 环境因素 （如海表温度、浑浊度、海洋状态） 以及 地形因素 （如水深） 。在印度，儒艮的栖息地占用率已经显著下降，部分地区的 下降幅度超过85% 。在一些孤立的地区，如 安达曼群岛 和 尼科巴群岛 ，过去几十年内 占用率下降了60% 。随着人类活动的增加，船只交通和过度捕捞等活动对海草栖息地造成了负面影响，这可能会进一步影响儒艮的分布。

当系统性物种出现数据缺乏时，研究人员通常依赖于仅有的存在数据。现有的物种出现数据，往往来源于偶然、非结构化的取样。近年来， 物种分布模型 （SDM） 或 生态位模型 （ENM） 方法的进步，如MaxEnt，使得分析存在数据变得更为简单。这些方法能 有效降低大规模物种监测的工作量和成本 ，近年来越来越多的研究小组开始采用这种方法。

在儒艮的研究中，识别关键栖息地对于制定管理策略和合理使用管理资源至关重要。在本研究中，研究团队利用了 通过多种途径生成的综合数据集 （如半结构化问卷、志愿者科学、志愿者网络和实地调查） 来 预测 印度沿海水域内适宜的儒艮栖息地，识别高风险区域，并通过实地调查对其进行验证，进而将其分类为 关键儒艮栖息地 （CDHs） 。在“30×30”目标和国家生物多样性目标的背景下，本研究强调了对关键儒艮栖息地进行区域性保护的重要性，并提出了针对具体地点的管理干预建议，以指导儒艮的保护工作。

海面上，百米外一群不起眼的儒艮。©摄影：王敏幹 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（图文无关）

2、研究介绍

儒艮保护区、栖息地和风险评估

该研究团队发现，在 安达曼群岛 ， 海草 在许多地方都有分布，尤其是在一些特定的区域，比如 中尼科巴的卡莫尔塔岛 和 特林克岛 ，以及 大尼科巴岛 周边。模型的准确性很高，显示出这些地方 非常适合海草生长 。影响 海草 生长的主要因素是 水的深度 和 波浪的高度 ，这两个因素贡献了 84.3% 。在 帕尔克湾 和 曼纳尔湾 ， 海水温度 和 距离海岸的远近 同样非常重要。

关于儒艮的栖息地，研究显示在 安达曼 和 尼科巴群岛 的某些地方四季都是非常适合它们的栖息地，特别是在 Ritchie's群岛 、 小安达曼的哈特湾和中尼科巴的特林克、卡莫尔塔岛 。在 季风季节 ， 中尼科巴岛 的适宜区域特别明显，而在 前季风 和 后季风 期间，适合栖息的地方主要在 小安达曼和Ritchie's群岛 。

在 帕尔克湾 和 曼纳尔湾 ，适宜栖息地的变化也很明显。 前季风 时，北 帕尔克湾 的适宜性比较高，而随着季风的结束， 适宜的区域逐渐向南移动 。 古吉拉特邦 的 卡奇湾 全年都有适宜的栖息地，尤其是在 Paga、Bhaidar和Chushna Pir 等地。

不过，尽管这些地方适合儒艮生存，人类活动带来的风险也不容忽视。从风险评估的角度来说，这个研究评估了这三个地区的风险，发现适宜栖息地面临的 风险很高 ，特别是在 安达曼和尼科巴群岛、帕尔克湾和曼纳尔湾，以及古吉拉特邦的卡奇湾 。比如，在 Ritchie's群岛、哈特湾和北帕尔克湾 ，儒艮的栖息地受到了渔业活动的威胁。

在 安达曼 和 尼科巴群岛 ，只有 5.5% 的 高风险区域 得到了保护，而在 帕尔克湾 和 曼纳尔湾 ，约 28% 的 高风险区域 受到了保护。与之相比， 古吉拉特邦的保护区 覆盖率稍高，大约 37% 的 高风险区域 得到了保护。

一头浮出水面呼吸的儒艮。©摄影：王敏幹 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（图文无关）

3、讨论

保护儒艮栖息地 面临的挑战与机遇

全球 海草床 （seagrass） 栖息地正面临衰退，这促使研究者们进行全国性的评估，以便采取必要的保护行动。健康的海草草甸，被认为是儒艮栖息和活动的关键因素，因为 儒艮通过不断的啃食，帮助维持海草的健康并促进养分的循环。 通过对 海草适宜性 进行分析，研究团队发现 安达曼群岛 （Andaman Islands） 大部分地区、整个 帕尔克湾 （Palk Bay） 和 卡拉拉州西南海岸 （GoK） 存在适宜的海草栖息地 。这些区域被认为是 印度次大陆上最后剩余的儒艮栖息地 ，因而具有重要的保护价值。研究 仅考虑了单一年度的海草分布 ，海草的季节性变化显示，其他因素在不同季节对儒艮种群的影响不容忽视。因此，深入研究各个栖息地的季节性海草可用性 （如密度、组成和生物量） 将至关重要。

季节性栖息地适宜性评估 为理解 儒艮的迁徙、觅食和繁殖行为 提供了重要的生态背景。尽管 安达曼 和 尼科巴群岛 沿海存在适合儒艮分布的高适宜区域，这些区域却是 相对分散 的，海草的分布在整个海岸线都有所预测。 研究显示，适宜和高风险区域的识别与以往的研究结果相一致。 海草的存在、深度以及与海岸的距离 共同影响了安达曼和尼科巴群岛的栖息地适宜性 。尽管季节间适宜地点的相似度差异不大，但不同季节的变量贡献比例却显示出显著的差异，这表明需要进一步评估儒艮的季节性分布，并在 高适宜但调查较少的区域 （如 小安达曼 和 中尼科巴 ）进行更细致的地图绘制。

在 帕尔克湾 和 曼纳尔湾 地区，研究人员观察到了 儒艮高适宜区域的明显季节性差异 。前季风季节，北帕尔克湾的逐渐倾斜的港湾被认为是适合儒艮栖息的地方。在季风期间，整个海岸线表现出适中的适宜性，而高适宜区域则在后季风期间转移到海湾。这些季节性变化与 生物因素 （如海草的存在） 、 地形因素 （坡度） 和 环境因素 （如海表温度） 密切相关，未来需要进一步深入研究。在 卡拉拉州 ，海草的存在和较低的有机浑浊度使清澈的浅水区成为儒艮的优选栖息地。考虑到 卡拉拉州 的儒艮种群数量稀少，研究人员强调有必要对整个区域的儒艮出现和海草分布进行更细致的调查。

儒艮在水面呼吸时容易 被渔网缠住 ，或者因其缓慢的移动而 遭遇船只撞击 ，造成死亡或严重受伤。 渔网误捕 是儒艮面临的主要威胁，而在一些地区还存在 捕猎 问题。研究显示， 适宜的儒艮栖息地同样面临着高强度的 渔业压力 ，尤其是在 安达曼群岛东海岸 、 北帕尔克湾 以及整个湾区，包括 海湾海洋国家公园 和 卡拉拉州西南部 。尽管 安达曼 和 尼科巴群岛 有 九个国家公园 （其中包括两个海洋国家公园、94个野生动物保护区） 覆盖部分海岸线， 但大多数适宜儒艮分布的区域仍 未受到 有效保护 。关键栖息地延伸至保护区之外，特别是在Aerial Bay、Diglipur、小安达曼和中尼科巴等地，显示出需要在活跃保护区域外进行更深入的监测。

研究结果还表明， 儒艮在水域内的移动范围 既有短距离 （小于15公里） ，也有长距离 （大于15公里，最长可达560公里） 。这一发现支持了儒艮在PB-GoM地区可能发生季节性迁移的观点。尤其在后季风季节，它们可能会在 斯里兰卡 海岸的跨境海草栖息地之间迁徙。同时， 印度水域 内海草草甸的空间分布和密度随着季节和人为活动的变化，也可能影响儒艮的季节性移动。 在海草栖息地丧失的地区， 长距离迁徙 已经被记录，这对儒艮的 遗传多样性 和 食性偏好 可能产生深远影响 。为验证 长途移动的假设 ，研究者建议使用 实时追踪 和 基于照片捕捉的研究方法 （如无人机） ，并进行细致的环境数据收集。

随着大型机械船只的增加和 破坏性捕鱼方法 （如底拖网）的 使用， 海草栖息地的损失将对该地区的渔业和依赖海草的儒艮种群造成双重负面影响 。在现有保护区覆盖之外， 安达曼 和 尼科巴群岛 约95% 未受保护 ， 帕尔克湾 约 72% 未受保护 ， 卡拉拉州 约63% 未受保护 。这些地区大多是支持数百万生计的渔业重地，因此，研究人员建议对这些 高风险 、 高优先级区域 进行有效管理，采取参与式方法来满足社区的可持续发展需求。采用 参与式管理方法 （例如，在特定季节为高适宜栖息地设置社区支持的时空关闭） ， 需要扩大社区主导的举措 （如儒艮朋友网络）和 政府支持的激励计划 ，以减少对儒艮栖息地的压力。

最后，研究强调引入其他参与性监管机制，如 社区保护地 （CCAs） 或 其他有效的区域保护措施 （OECMs） ，以保护该地区的高价值生物多样性，维护关键生态系统 （如海草和珊瑚礁） 的完整性。这将有助于恢复濒危物种，并为实现《生物多样性公约》的目标作出贡献，努力实现“30×30”的全球生物多样性目标，以逆转生物多样性损失并保障民众的权益。

4、研究方法

印度儒艮栖息地分布与威胁的综合评估

下面来看看具体的研究方法。

研究团队在印度三个主要海域进行了详细的栖息地评估和风险分析。这三个研究地点分别是： 安达曼和尼科巴群岛 （Andaman & Nicobar Islands, ANI） 、 帕尔克湾与曼纳尔湾 （Palk Bay and Gulf of Mannar, PB-GoM） 以及 古吉拉特邦的卡奇湾 （Gulf of Kutch, GoK） 。每个区域的生态特征独特，具备不同的海草覆盖率、气候条件，以及人类活动影响的强度。

海草床栖息地的适宜性分析涵盖了以下区域：(A) 安达曼和尼科巴群岛（Andaman and Nicobar Islands），(B) 泰米尔纳德邦（Tamil Nadu）的帕尔克湾（Palk Bay）与曼纳尔湾（Gulf of Mannar），以及 (C) 古吉拉特邦（Gujarat）的卡奇湾（Gulf of Kutch）。在适宜性分析中，“不适宜”对应值为0，而“最适宜”对应值为1。图源：Seal, S., Bayyana, S., Pande, A. et al.

研究团队选择的是三个地理分布上相对独立的区域进行研究，每个区域的生态环境各具特点。

1、 安达曼与尼科巴群岛 （Andaman & Nicobar Islands, ANI） ：位于孟加拉湾 （Bay of Bengal） ，这一群岛是热带海洋岛屿，生物多样性极为丰富。大约8249平方公里的土地被热带雨林覆盖，拥有1962公里长的海岸线。群岛上分布有12种海草，主要为Halophila和Halodule属。这些海草为儒艮提供了重要的食物来源。尽管如此，该地区的儒艮栖息地在过去20年内减少了约60%。

2、 帕尔克湾与曼纳尔湾 （Palk Bay and Gulf of Mannar, PB-GoM） ：这两个区域位于印度东南部海岸线。帕尔克湾 （Palk Bay） 因受到斯里兰卡海岸线、拉美斯瓦拉姆岛 （Rameswaram Island） 和印度大陆的保护，水域较为平静，非常适合海草生长。而曼纳尔湾 （Gulf of Mannar） 则暴露在较大的海浪中，拥有丰富的海洋生物多样性，包括3600多种已记录的动植物。 这个区域是印度沿海最大的儒艮种群栖息地，估计有150只左右的儒艮 ，但其种群数量正在下降。

3、 卡奇湾 （Gulf of Kutch, GoK） ：位于印度西北部的阿拉伯海沿岸，这是西海岸最大的海湾。卡奇湾 有42个小岛，覆盖了7350平方公里的区域 ，其中有 8种海草分布，儒艮种群数量较少，估计少于15只 。

从数据采集方法来看，该研究团队在 2018~2021年间 ，通过多种方法收集了这些区域的生态数据。在潮间带和潮下带，他们使用了 线性拦截法 （line-intercept transect method） ，沿海岸线设置了50米长的样线，并在每隔5米的位置使用50×50厘米的样方记录海草的存在情况。对于水下能见度较低的区域，采用了Van-Veen抓斗采样法。此外，还通过 船基调查 和 GoPro相机 记录下沉式样方，获得更多的数据补充。

除了现场调查，研究还整合了历史数据，包括渔民的问卷调查、志愿者网络提供的儒艮出没记录，以及无人机和船基调查获得的直接观察数据。所有数据经过严格筛选后，形成了每个研究地点的 完整儒艮出没记录 ： 卡奇湾64次、安达曼与尼科巴群岛634次、帕尔克湾与曼纳尔湾508次 。

从栖息地适宜性建模角度，为预测儒艮栖息地的分布，该研究团队构建了 基于季节变化的栖息地适宜性模型 （habitat suitability model） 。针对季风前期、季风期和季风后期，使用 MaxEnt模型 （MaxEnt v.3.4.4） 进行了建模。这些模型结合了 14个环境变量 （如海洋温度、盐度等），评估 栖息地的适宜性 。

上图：对于儒艮（Dugong）的栖息地适宜性预测结果如下：(A) 安达曼和尼科巴群岛（Andaman & Nicobar Islands）的季前季（pre-monsoon）、(B) 雨季（monsoon）、(C) 雨后季（post-monsoon）；(D) 泰米尔纳德邦的帕克湾和曼纳尔湾（Palk Bay and Gulf of Mannar）季前季、(E) 雨季、(F) 雨后季；以及(G) 古吉拉特邦的库奇湾（Gulf of Kutch）地区。每个类别对应的值分别为：0–0.25（不适宜）、0.25–0.5（低适宜）、0.5–0.75（中等适宜）和0.75–1（高度适宜）。 图源：Seal, S., Bayyana, S., Pande, A. et al.

在预测过程中，研究根据每个地点的环境特点，使用曲线下面积值 （Area Under Curve, AUC） 评估模型的准确性，并将 栖息地适宜性 划分为四个等级： 不适宜、低适宜、中等适宜和高度适宜 。此外，还进行了生态位相似性分析，以进一步了解不同地点间栖息地适宜性的差异。

接着是 渔业压力 与 风险评估 。为了评估儒艮栖息地面临的潜在威胁，研究结合了 渔业压力数据 ，并 将其与栖息地适宜性重叠分析，识别出 高风险区域 。根据评估结果， “高风险区域” 被定义为 渔业压力较大且栖息地适宜性高的区域，称为儒艮关键栖息地 （Critical Dugong Habitats） 。这些区域的渔业活动包括不同类型的渔船和渔具的使用。

上图：由于渔业压力所造成的风险预测如下：(A) 安达曼和尼科巴群岛（Andaman & Nicobar Islands）；(B) 泰米尔纳德邦的帕克湾和曼纳尔湾（Palk Bay and Gulf of Mannar）；以及(C) 古吉拉特邦的库奇湾（Gulf of Kutch）。在这里，高风险类别对应于总范围中50%及以上的值，并叠加在现有的海洋保护区上。图源：Seal, S., Bayyana, S., Pande, A. et al.

为进一步验证 风险评估结果 ，研究团队在 高风险区域 内进行了 船基威胁调查 ，通过 反距离加权分析 （Inverted Distance Weightage, IDW） ，对 威胁等级 进行了分类，结果表明这些 高风险区域 主要 位于现有海洋保护区以外 。

来自泰米尔纳德邦帕克湾至曼纳尔湾的现场照片，多艘拖网渔船清晰可见。 图源：Seal, S., Bayyana, S., Pande, A. et al.

图示流程图详细展示了在印度阐明儒艮关键栖息地所采用的方法。 图源：Seal, S., Bayyana, S., Pande, A. et al.

通过对安达曼与尼科巴群岛、帕尔克湾与曼纳尔湾、以及卡奇湾的详细调查，该研究明确地指出了儒艮栖息地的现状和威胁因素。为了保护这一珍稀物种，研究建议加强现有的海洋保护措施，并在高风险区域采取更有效的管理方案。

在文末，研究团队也指出了这项研究的局限性。这个研究的结果和结论来自 CMS-UNEP儒艮问卷调查 （CMS-UNEP Dugong Questionnaire） 。该问卷通过访问渔民、儒艮志愿者网络和其他相关人员， 收集到了一些偶然目击或二手来源的数据 。虽然这些信息帮助该研究团队更好地了解了儒艮的活动范围，但 数据本身存在一定的不确定性 。主要是，儒艮的出现信息大多是偶然记录的，这可能受到季节和渔业活动区域的影响，数据分布不够均匀。以帕尔克湾-曼纳尔湾地区 （PB-GoM） 为例，大部分季前风季的数据都来自帕尔克湾 （Palk Bay） ，在线补充图S6也显示了全年数据的波动，季前风季的数据明显更多。为减小这些偏差，研究人员采取了方法进行了数据修正，只在每个区域网格保留一个观测点，以使数据更具代表性和可靠性。

研究全文 >>

感兴趣的“海洋与湿地” （OceanWetlands） 读者可以参看全文：

Seal, S., Bayyana, S., Pande, A. et al. Spatial prioritization of dugong habitats in India can contribute towards achieving the 30 × 30 global biodiversity target. Sci Rep 14, 13984 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-64760-8

思考题 | 举一反三