科研進(jìn)展
解析由人類活動(dòng)干擾塑造的景觀格局與水生生物群落之間的相關(guān)關(guān)系,對(duì)于制定水生生物多樣性保護(hù)策略至關(guān)重要。然而,目前此類研究主要集中于小型可涉水的河流和溪流,對(duì)于長(zhǎng)江等大型不可涉水的河流的相關(guān)研究尚無報(bào)道。中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所陳宇順研究員團(tuán)隊(duì)運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)和多元統(tǒng)計(jì)的方法分析了長(zhǎng)江中下游干流2017年不同江段的景觀格局和壓力因子(包括河岸帶土地利用和河道內(nèi)壓力因子)以及不同生態(tài)類型的魚類群落的空間格局,解析了多重景觀壓力因子對(duì)長(zhǎng)江魚類群落的影響(圖1)。
圖1 從景觀尺度解析多重壓力因子與長(zhǎng)江干流魚類群落的關(guān)系
研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)江中下游干流魚類群落和景觀壓力因子均呈現(xiàn)顯著的空間差異性(圖2-3)。其中,從長(zhǎng)江中游到下游,喜靜水性魚類的豐度和物種豐富度呈顯著降低趨勢(shì),洄游性魚類的Simpson指數(shù)(D)和Shannon-Wiener指數(shù)(H)則呈U型分布(圖2)。長(zhǎng)江中游所有魚類和喜靜水性魚類的平均分類學(xué)差異指數(shù)TD(Average Taxonomic Distinctness)低于長(zhǎng)江下游(圖2)。
圖2 長(zhǎng)江中下游干流魚類群落的空間格局。(a)喜靜水性魚類的豐度和物種豐富度; (b)洄游性魚類的Simpson指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù);(c)所有魚類物種和喜靜水性魚類物種的平均分類學(xué)差異度指數(shù)TD(Average Taxonomic Distinctness)。圖片上方的公式為各類指數(shù)與河口距離相關(guān)性的曲線估算結(jié)果。
此外,從長(zhǎng)江中游到下游,河岸帶的城鎮(zhèn)化程度、航運(yùn)和捕撈壓力以及岸線改造程度呈顯著上升趨勢(shì),農(nóng)業(yè)化程度呈顯著下降趨勢(shì)(圖3)。研究顯示河岸帶的土地利用狀況(如城鎮(zhèn)化程度)和河道內(nèi)的壓力因子(如岸線改造程度、航運(yùn)壓力和捕撈壓力)與魚類群落,特別是喜靜水性魚類的豐度、生物量和物種豐富度之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。
圖3 長(zhǎng)江中下游干流景觀格局。(a)城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)化程度; (b)林地和濕地面積占比;(c)航運(yùn)和捕撈壓力;(d)岸線改造程度。圖片上方的公式為各類因子與河口距離相關(guān)性的曲線估算結(jié)果。
該研究揭示了河岸帶土地利用類型和河道內(nèi)壓力因子對(duì)長(zhǎng)江魚類群落的定量影響,進(jìn)一步突出了景觀尺度分析方法在評(píng)估大型河流生態(tài)系統(tǒng)中多重人類活動(dòng)干擾對(duì)魚類群落多樣性的影響的重要性,并為長(zhǎng)江的水生生物保護(hù)提出了針對(duì)性的管理建議:建立或修復(fù)河岸緩沖帶、加強(qiáng)商業(yè)航運(yùn)的管理、實(shí)施岸線保護(hù)措施、加強(qiáng)漁業(yè)管理、修復(fù)水生生物產(chǎn)卵場(chǎng)生境等。
在習(xí)近平總書記長(zhǎng)江大保護(hù)國(guó)家重大戰(zhàn)略的指導(dǎo)下,長(zhǎng)江干流及相關(guān)重點(diǎn)水域自2021年1月1日起實(shí)施了十年禁捕,這一國(guó)家生態(tài)保護(hù)策略的實(shí)施消除了影響長(zhǎng)江魚類的最直接的人類干擾因子,即長(zhǎng)江漁業(yè)捕撈壓力。然而,在多重人類活動(dòng)干擾下,長(zhǎng)江魚類資源的全面恢復(fù)仍需要考慮其它的景觀壓力因子的影響?!?/span>
該研究成果以“Riparian land use and in-channel stressors drive fish community structure in the Yangtze River”為題發(fā)表在國(guó)際景觀生態(tài)學(xué)會(huì)旗艦期刊《Landscape Ecology》上。水生所博士研究生熊芳園為第一作者,陳宇順研究員為通訊作者。參與該研究的還有美國(guó)華盛頓大學(xué)和密歇根州立大學(xué)等相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署長(zhǎng)江項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院人才項(xiàng)目、三峽集團(tuán)長(zhǎng)江生態(tài)格局項(xiàng)目及世界自然基金會(huì)淡水項(xiàng)目等資助。
文章的在線鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s10980-021-01278-8