河流是地球的命脈，它們在滋養文明的同時，也正承受著來自農業、城市化等人類活動的巨大壓力。這些干擾如何重塑水生生物群落的多樣性格局？又將如何進一步削弱河流生態系統功能？近期，中國科學院水生生物研究所水生動物分類學與演化研究組以亞熱帶河流為研究對象，圍繞人為干擾對生態系統的影響機制展開系統探索。
該團隊從群落構建與生態系統功能兩個維度切入，揭示了人為干擾不僅增強了生態過程的隨機性作用，更是通過生物多樣性（特別是稀有種）的喪失，導致河流生態系統多功能性（EMF）的顯著受損。相關研究成果日前發表在國際湖沼學與海洋學領域期刊Limnology and Oceanography上。
在生態學理論中，群落構建主要受確定性過程（如環境篩選和種間互作）和隨機性過程（如生態漂變和擴散）兩大力量調控。傳統觀點常認為，在嚴酷的人為干擾下，環境篩選（確定性過程）會占據主導。
然而，該研究的發現對這一傳統觀點提出了挑戰：隨著人類干擾程度的加劇，主導群落構建的力量，轉向以“生態漂變”（Ecological Drift）為代表的隨機過程。研究發現，多重人為干擾驅動底棲動物的α與β多樣性呈現不同響應，并導致生物群落的規?？s小。
在“小種群”中，物種隨機的出生與死亡、擴散與定殖事件的影響被急劇放大，其作用甚至強于環境篩選。這使得群落的演替方向變得更加不可預測。此外，該研究還明確，在影響底棲動物多樣性的多重人類干擾因素中，流域尺度的土地利用（如城市化和農業活動）方式和強度發揮了主導作用。
研究團隊進一步探討了城市化對生態系統多功能性（Ecosystem Multifunctionality,EMF）的影響及其作用路徑。通過構建路徑模型，識別了城市化的影響途徑。主要發現：“生物途徑”是主導。城市化一方面通過排污、改變水文（非生物途徑）影響EMF，另一方面通過降低底棲動物生物多樣性（生物途徑）來損害EMF。分析證實，由生物多樣性喪失所介導的“生物途徑”是導致EMF下降的最主要原因。
還物種豐富度（TD）更關鍵。底棲動物的物種豐富度對EMF的積極貢獻遠大于功能多樣性。在受干擾的平原河網中，維持“足夠多”的物種，對于保護生態系統功能至關重要。
“稀有種”的貢獻不容忽視。稀有種在維持EMF中發揮了比常見種更強的積極作用。盡管數量不多，但稀有種（如大型雙殼類、蜻蜓幼蟲等）可能提供了某些不可替代的關鍵作用（如強大的濾水能力或通過捕食調節生物組成）。城市化對這些脆弱的稀有種影響巨大，是導致EMF受損的重要原因。
上述研究分別基于團隊在南水北調中線水源地及長江三角洲平原河網開展的大量野外實地調查。研究指出，未來的河流保護必須協同發力。一方面，管理需要“向上游看”，在流域尺度進行宏觀規劃，從土地源頭上減輕人為壓力；另一方面，行動則要“向下扎根”，將物種多樣性，尤其是承擔獨特功能的稀有種的保護，視為與水質凈化同等重要的核心目標，從而實現更精準、更有效的生態修復。
相關論文信息： https://doi.org/10.1002/lno.70102
本文鏈接：研究揭示人為干擾如何加劇河流生態“功能退化”http://m.sq15.cn/show-11-29732-0.html
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