海洋生态系统正面临环境变化与人类活动叠加的持续压力，过度捕捞、生境退化、气候变化及陆源输入等多重胁迫显著削弱了渔业种群的稳定性与恢复能力，对资源的可持续利用构成严峻挑战。为遏制资源衰退，全球范围内广泛实施捕捞管控、增殖放流与生境修复等措施，部分经济物种在持续干预下呈现恢复趋势，这类处于恢复阶段的种群通常被称为“重建种群”。长江口作为我国重要河口渔业区，曾经历资源显著衰退，近年来在禁渔与生态修复措施作用下，部分物种出现阶段性恢复。然而，由于河口生态系统环境复杂且人类干扰强烈，重建种群的恢复过程及其驱动机制仍存在较大不确定性。本研究基于2009-2023年长江口海域春秋两季渔业生态调查数据，聚焦三疣梭子蟹与曼氏无针乌贼两大长江口典型重建种群，构建了“GAM-XGBoost-SHAP-Sobol”综合分析体系，并结合AMSY模型与对冲分析方法，系统解析多重胁迫下种群资源动态机制，探讨长时间尺度下种群变化的阶段性特征、驱动因子贡献及阈值响应，对比分析两种群的恢复差异与限制因素。具体如下：

（1）长江口作为陆海交互显著的河口生态系统，其水文结构、泥沙输运及营养盐分布受径流与潮汐共同调控，形成独特的生态环境格局。本研究整合15年野外调查数据（40个调查站位）、12项环境影响因子数据（包括海水温度、盐度等海洋水文环境因素及径流量、含沙量组成的陆源输入因素）、捕捞压力数据（基于AMSY模型模拟）及增殖放流数据，经标准化处理与缺失值补充后，为种群动态分析提供全面数据支撑。长江口三疣梭子蟹与曼氏无针乌贼种群生物量均呈春季低、秋季高的季节变化，高密度分布区随季节迁移。时序上，三疣梭子蟹种群生物量在2010-2015年维持较高水平，2013年秋季达极高值、2017年春季达极低值；曼氏无针乌贼种群生物量在2018年后持续低位，部分年份春季未捕获。

（2）两种群生物量均呈现明显季节变化（秋季高于春季），空间分布随季节迁移特征显著。三疣梭子蟹种群生物量在2010-2015年维持较高水平，2017年出现极低值，基于模型预测，研究期末年其种群处于资源衰退且持续被过度捕捞的高风险状态概率为93.4%；曼氏无针乌贼种群生物量在2018年后持续处于低位，2023年其枯竭概率达99.8%。AMSY模型分析显示，除少数年份外，两种群相对捕捞压力（F/F_MSY）长期超过过度捕捞可持续捕捞标准，相对种群规模（B/BMSY）自2015年后持续低于健康水平，过度捕捞成为种群衰退的重要人为驱动因素。

（3）GAM模型结果表明，两种群生物量与环境因子、人为因素存在显著非线性关系。三疣梭子蟹种群的首要驱动因子为河口含沙量（贡献占比28.4%），其次为水深（17.2%）、捕捞压力（16.4%）；曼氏无针乌贼种群的核心驱动因子为底层溶解氧（32.5%），其次为捕捞压力（18.3%）、水深（16.3%）。XGBoost-SHAP模型揭示了各因子的阈值效应，其中三疣梭子蟹适宜河口含沙量标准化值＞0.5、曼氏无针乌贼适宜底层溶解氧＞7mg/L；且因子间存在显著交互作用（三疣梭子蟹的SED-RO、曼氏无针乌贼的D-BDO交互等）。Sobol敏感性分析显示，三疣梭子蟹对径流量最敏感，曼氏无针乌贼对捕捞压力敏感性最高（一阶与总阶指数均＞0.6）。

（4）对冲分析表明，增殖放流对过度捕捞的抵消效应依赖捕捞强度阈值，三疣梭子蟹在捕捞压力F≈0.5、增殖放流量＞8×10⁷个个体时资源水平最高；曼氏无针乌贼在中高捕捞压力区间（0.4-0.9），增殖放流的调节作用增强但难以完全抵消捕捞损伤。两种群恢复状态存在差异：三疣梭子蟹资源量已呈现缓解态势，曼氏无针乌贼仍处于资源高枯竭状态边缘，这与物种生活史特征、环境适应性及人为干预效果差异密切相关。

本研究揭示了长江口重建种群对多重胁迫的耦合响应机制，识别关键管理阈值与优先排序，为渔业资源精细化管理与生态修复提供依据，也为全球同类河口种群恢复研究提供了方法框架。未来可进一步推动数据驱动模型与过程机制模型融合，开展胁迫因子在多变化情景下的种群动态与多营养级耦合模拟，以支撑近海生态系统适应性管理。

第1章 绪论... 1

1.1 研究区域环境特征与渔业资源概况... 1

1.1.1 研究区域环境概况... 1

1.1.2 研究区域陆源概况... 1

1.1.3 研究区域渔业概况... 2

1.2 长江口海域典型重建种群... 4

1.2.1 人为修复与重建种群... 4

1.2.2 长江口海域三疣梭子蟹种群资源... 5

1.2.3 长江口海域曼氏无针乌贼种群资源... 7

1.2.4 两典型重建物种种群生态特征比较... 9

1.3 多重胁迫对种群的影响... 10

1.3.1 环境因素对种群的影响... 10

1.3.2 陆源输入对种群的影响... 10

1.3.3 人为调控对种群的影响... 11

1.4 种群动态研究的理论与方法进展... 12

1.5 研究目的、意义及技术路线... 14

1.5.1 关键科学问题... 14

1.5.2 研究目的及意义... 15

1.5.3 技术路线... 16

第2章 材料与方法... 17

2.1 研究区域... 17

2.2 调查方法... 18

2.3 数据预处理... 18

2.3.1 栖息地环境数据... 18

2.3.2 捕捞压力数据... 19

2.3.3 增殖放流量数据... 19

2.4 模型选择... 20

2.4.1 基于丰度的最大可持续产量模型... 20

2.4.2 广义加性模型... 21

2.4.3 机器学习模型... 22

2.4.4 全局敏感性分析... 23

2.4.5 对冲分析... 24

第3章 长江口海域三疣梭子蟹种群资源动态分析... 25

3.1 结果... 25

3.1.1 资源波动与分布变化... 25

3.1.2 长期捕捞压力评估... 26

3.1.3 各胁迫因素的非线性影响... 27

3.1.4 相对贡献与阈值识别... 31

3.1.5 基于方差的敏感性分析... 37

3.1.6 人为调控与生物量密度的关系... 37

3.2 讨论... 38

3.2.1 资源评估与适应性分析... 38

3.2.2 重要性分析... 40

3.2.3 敏感性分析... 41

3.2.4 驱动性分析... 42

3.2.5 胁迫因子性质分类... 42

第4章 长江口海域曼氏无针乌贼种群资源动态分析... 44

4.1 结果... 44

4.1.1 资源波动与分布变化... 44

4.1.2 长期捕捞压力评估... 45

4.1.3 各胁迫因素的非线性影响... 46

4.1.4 相对贡献与阈值识别... 50

4.1.5 基于方差的敏感性分析... 56

4.1.6 人为调控与生物量密度的关系... 56

4.2 讨论... 57

4.2.1 资源评估与适应性分析... 57

4.2.2 重要性分析... 58

4.2.3 敏感性分析... 60

4.2.4 驱动性分析... 61

4.2.5 胁迫因子性质分类... 62

第5章 结论与展望... 64

5.1 总结... 64

5.2 创新性... 65

5.3 不足之处... 66

5.4 研究展望... 66

参考文献... 67

致  谢... 80

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与其他相关学术成果    82