李建、朱辉、王凤霞（海南大学国际旅游与公共管理学院）于2025年在《应用生态学报》（Chinese Journal of Applied Ecology）第36卷第9期发表了题为《基于优化MaxEnt模型的蜈支洲岛海洋牧场功能种群适宜性区划》的研究论文。该研究聚焦海洋生态学与资源管理领域，旨在通过优化MaxEnt（最大熵）模型，解决热带海洋牧场多物种共养方案优化与生态系统可持续性提升的关键问题。蜈支洲岛作为我国首个热带海洋牧场示范区，其生态修复与旅游开发的协同需求为研究提供了现实背景。
海洋牧场是通过生态工程手段构建的复合生态系统，兼具资源养护、环境修复和经济产出功能。然而，现有研究多集中于单一物种适宜性分析或牧场选址评价，缺乏对多物种共生系统的功能区划研究。本研究以蜈支洲岛为案例，选取琼枝（Betaphycus gelatinus）、珊瑚（Acropora echinata）、花刺参（Stichopus variegatus）、白蝶贝（Pinctada maxima）和斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）五种功能种群，因其生态功能（如珊瑚的造礁作用、琼枝的固碳能力）与经济价值的双重属性，成为理想研究对象。研究目标包括：(1) 评估物种生境适宜性；(2) 识别关键环境驱动因子；(3) 提出综合功能区划方案。
研究团队通过2021—2023年渔业资源调查获取物种分布数据，覆盖蜈支洲岛毗邻海域。经空间去重后，最终保留琼枝（11个点位）、珊瑚（29个点位）、花刺参（12个点位）、白蝶贝（14个点位）和斜带石斑鱼（26个点位）的有效分布数据。环境变量从NOAA（水深）、GMED（酸碱度pH）和Bio-ORACLE（其他因子）等数据库获取29项初始指标，经ArcGIS重采样至100米分辨率，并通过现场采样验证数据可靠性（水深相关系数0.996，pH相关系数0.868）。
采用ENMTools工具进行变量相关性分析（|r|<0.8），结合MaxEnt预试验筛选出8个核心环境因子：最低海底浮游植物密度（bio3）、最高海流流速（bio10）、溶解氧（bio13）、最低初级生产力（bio16）、水深（bio17）、pH（bio18）、硝酸盐（bio19）和最高叶绿素a浓度（bio26）。模型参数通过R语言kuenm工具包优化，测试1160种正则化参数（0.1—4，步长0.1）与特征组合（线性、二次型等），以Delta.AICc值最小化及遗漏率%为标准确定最优参数（如琼枝采用乘积+阈值特征，正则化参数3.6）。
模型精度通过受试者工作特征曲线下面积（AUC）验证，所有物种AUC值均>0.98，显示极优预测性能。栖息地适宜性指数（HSI）划分为五级：高适宜区（HSI≥0.5）、中适宜区（0.3—0.5）、低适宜区（0.1—0.3）、边缘区（0.05—0.1）和非适宜区（<0.05）。与实际分布比对显示，85%—100%的实测点位落入中高适宜区，验证模型有效性。
基于HSI叠加分析，提出六大功能区：
1. 藻珊互促区：东侧珊瑚高适生区，搭配琼枝种植以增强碳汇。
2. 珊促旅游区：南侧环礁区，结合潜水观光开发。
3. 天然珊瑚礁保护区：限制人类活动的核心生态区。
4. 鱼礁资源养护区：西南部斜带石斑鱼增殖区。
5. 藻类养殖经济区：北部琼枝规模化养殖带。
6. 藻贝参复合区：北部混合养殖区，提升单位面积产出。
本研究首次将优化MaxEnt模型应用于热带多物种海洋牧场区划，揭示水深、硝酸盐、pH和流速的跨物种调控作用，提出的“生态-经济”双导向功能区划方案，为蜈支洲岛实现资源养护与旅游开发平衡提供科学依据。模型参数优化流程（如kuenm工具包的应用）为小尺度生境模拟提供方法论参考。
研究数据已公开于海南大学海洋数据中心，支持后续生态监测。团队开发的“海洋牧场适生区分析插件”可适配ArcGIS平台，助力同类牧场规划。