Climate change is one of the major threats to coastal fish biodiversity, and optimization of no-take marine protected areas (MPAs) is imminent. We predicted fish redistribution under climate change in coastal China Seas with joint species distribution modeling and prioritized areas for conservation with Zonation, for which we used core area zonation (CAZ) and additive benefit function (ABF). Based on our results, we devised an expansion plan of no-take MPAs. Under climate change, fish were redistributed northward along the coast. These redistributions were segmented by the Yangtze River estuary and its adjacent waters, indicating a possible biogeographical barrier. Under CAZ and ABF, significantly more fish habitat was conserved than under random prioritization (p < 0.001, Cohen's d = -0.36 and -0.62, respectively). The ABF better represented areas with higher species richness, whereas CAZ better represented core habitats for species with narrow distributions. Without accounting for species redistribution, the expanded MPAs were mainly distributed in the northwest of the South China Sea, the East China Sea, the north of the Yellow Sea, and the west of the Bohai Sea. When accounting for species redistribution, the proposed MPAs were mainly distributed in the north of the Bohai Sea and southwest of the Yellow Sea, corresponding to the northern species redistributions. These MPAs conserved less habitat for fishes at present but protected more and better quality habitat for fishes in 2050 and 2100 than those MPAs that did not account for species redistribution, indicating improved fish conservation under climate change. Incorporating species redistribution and trade-offs between areas with high species richness and areas that contain habitats for rare species are suggested to address coastal fish conservation under climate change. This work provides valuable information for fish conservation and is a precursor to systematic conservation planning along the coastlines of China Seas.
Mejora de la eficiencia y la resiliencia de las áreas marinas protegidas con veda para la conservación de peces bajo el cambio climático en la costa de los mares de China Resumen El cambio climático es una de las principales amenazas para la biodiversidad de peces costeros, y la mejora de las área marinas protegidas (AMP) con vedas es inevitable. Pronosticamos la redistribución de los peces por el cambio climático en la costa de los mares de China con un modelo de distribución de especies y las áreas priorizadas para la conservación con Zonation, para el cual usamos zonación de las áreas núcleo (ZAN) y la función del beneficio aditivo. (FBA). Con base en nuestros resultados, diseñamos un plan de expansión de AMP con veda. Con el cambio climático, los peces se redistribuyeron hacia el norte a lo largo de la costa. Esta redistribución fue segmentada por el estuario del río Yangtze y las aguas vecinas, indicador de una posible barrera biogeográfica. Con la ZAN y la FBA, se conservó una cantidad significativa de peces en comparación con una priorización aleatoria (p < 0.001, d de Cohen = ‐0.36 y ‐0.62, respectivamente). La FBA representó de mejor manera las áreas con una riqueza de especies elevada, mientras que la ZAN representó de mejor manera los hábitats nucleares de las especies con una distribución reducida. Sin contar la redistribución de las especies, las AMP expandidas se localizaron principalmente en el noroeste del Mar del Sur de China, del Mar del Este de China, al norte del Mar Amarillo y al oeste del Mar Bohai. Cuando consideramos la redistribución de las especies, las AMP propuestas se localizaron principalmente al norte del Mar de Bohai y al suroeste del Mar Amarillo, lo que corresponde a la redistribución hacia el norte de las especies. Estas AMP conservaron un menor hábitat de los peces en el presente pero protegieron un mejor hábitat y de mayor calidad para los peces en 2050 y 2100 que las AMP que no consideraron la redistribución de especies, lo que indica una mejora en la conservación de peces bajo el cambio climático. Se sugiere que la incorporación de la redistribución de especies y las compensaciones entre las áreas con una riqueza de especies elevada y las áreas que albergan hábitats para especies raras abordarán la conservación de peces costeros bajo el cambio climático. Esta investigación proporciona información valiosa para la conservación de peces y es un precursor de la planeación sistemática de la conservación a lo largo de la costa de los mares de China.
气候变化是海岸带鱼类生物多样性面临的主要威胁之一, 海洋保护区的优化建设迫在眉睫。本研究中我们利用联合物种分布模型预测了气候变化下中国沿海鱼类的再分布, 并在Zonation中使用了核心区区划(CAZ)和加性效益函数(ABF)的优先级排序方法, 以探讨鱼类多样性保护优先级排序。根据我们的研究结果, 我们对当前中国的禁捕海洋保护区进行了扩张。在气候变化的影响下, 鱼类沿着海岸向北重新分布。这些重分布被长江口及其邻近水域分割开来, 暗示了鱼类重分布中可能存在的生物地理屏障。在CAZ和ABF的方法下, 得到保护的鱼类适宜生境显著高于随机优先级排序(p < 0.001;Cohen's d分别为‐0.36和‐0.62)。ABF的方法较好地保护了物种丰富度较高的区域, 而CAZ的方法较好地保护了稀有物种的核心栖息地。不考虑物种再分布的情况下, 拟扩张的海洋保护区主要分布在南海西北部、东海、黄海北部和渤海西部。考虑物种再分配后, 拟扩张的海洋保护区主要分布在渤海北部和黄海西南部, 这与鱼类向北的重分布相对应。与未考虑物种重分布的海洋保护区相比, 考虑了物种重分布的海洋保护区对当前鱼类适宜栖息地的保护较少, 但在2050年和2100年对鱼类适宜栖息地的保护更多, 表明考虑了气候变化下鱼类重分布以后保护区的保护效率有所改善。气候变化背景下的沿海鱼类保护应结合物种重分布, 并考虑物种丰富度较高的区域与稀有物种栖息地之间的权衡。本研究为沿海鱼类保护提供了有价值的信息, 并为中国沿海鱼类的系统保护规划的制定提供了理论支持。.
Keywords: 气候变暖;海岸生态系统;保护优先级排序;鱼类区系;鱼类再分布;完全受保护的海洋保护区; AMP con protección total; calentamiento climático; climate warming; coast ecosystem; conservation prioritization; ecosistema costero; fish fauna; fish redistribution; fully protected MPAs; ictiofauna; priorización de la conservación; redistribución de peces.
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