水生所揭示江湖连通、岸带湿地和人类活动干扰驱动长江干流鱼类α和β多样性格局

　　

　　 流域景观格局和人类活动干扰影响淡水生物多样性的格局。然而，目前鲜有研究关注江湖连通、岸带湿地和人类活动等因素对大型河流鱼类α和β多样性格局的驱动。 

　　针对该问题，在前期相关研究（Xiong et al., 2021, Landscape Ecology, 36: 3079-3095; Xiong et al., 2022, Journal of Environmental Management, 318: 115581）的基础上，中国科学院水生生物研究所水生态系统健康组以长江为例（图1），分析了长江中下游干流2017-2018年三种类型的鱼类群落数据（所有物种、非洄游性物种和洄游性物种），探究了江湖连通、岸带湿地和一系列人类活动干扰压力因子对鱼类的α和β多样性格局的影响。

图1 研究区域及各采样点的空间分布示意图

　　与其它两个江段相比，MLR3江段总的物种丰富度（α多样性）和非洄游性的物种丰富度（α多样性）均最低（图2），但三个江段洄游性的物种丰富度无显著差异（图2）。 

图2 箱型图显示了MLR1（绿色）、MLR2（蓝色）和MLR3（红色）江段（a）所有物种、（b）非洄游性物种和（c）洄游性物种α多样性的平均值±标准差

　　 所有鱼类、非洄游性的和洄游性的鱼类β多样性在三个江段之间存在显著差异（图3）。在所有和非洄游性鱼类物种指标中，MLR3江段的总β多样性（dBC）高于其它两个江段（图3），而MLR2江段的洄游性物种的总β多样性（dBC）最低（图3）。MLR1江段距离洞庭湖最近，人类活动干扰最少，在所有和非洄游性物种指标中，其嵌套组份（dgra）最低（图3）。在所有和洄游性的物种指标中，MLR2（即最靠近鄱阳湖的江段）的轮转组份（dbal）最低（图3）。 

图3 箱型图显示了MLR1（绿色）、MLR2（蓝色）和MLR3（红色）段（a，b，c）所有物种、（d，e，f）非洄游性物种和（g，h，i）洄游性物种β多样性（dBC（总β多样性）、dgra（嵌套组份）和dbal（轮转组份））的平均值±标准差

　　 研究发现，人类活动压力因子的增加与鱼类物种丰富度（α多样性）的降低相关，而江湖连通性越强的江段，鱼类α多样性越高。江湖连通、岸带湿地面积和捕捞压力因子是鱼类β多样性的关键驱动因素。β多样性的嵌套组份主要与岸带湿地面积和捕捞压力相关，且主要由非洄游性鱼类驱导。β多样性的轮转组份主要与江湖连通有关（尤其是鄱阳湖），主要由洄游性鱼类驱导（图4）。 

图4 文章的主要结论

　　研究结果表明，长江干流洄游性和非洄游性鱼类在α和β多样性模式的形成过程中，江湖连通、岸带湿地和人类活动干扰压力因子发挥了共同作用。保护长江鱼类多样性既需要保护水文连通性和岸带湿地，又需要降低捕捞及其它压力。随着2021年1月长江实施全面禁捕，长江鱼类的资源与多样性保护应该重点关注江-湖水文连通性、岸带湿地与其它压力因子、以及河道内栖息地的保护和修复。 

　　该研究成果以“River–lake connectivity, wetland, and human stress factors shape fish diversity (alpha and beta) patterns in the middle and lower Yangtze River, China”为题发表在国际景观生态学会旗舰期刊《Landscape Ecology》上（文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10980-023-01616-y）。水生所熊芳园博士为第一作者，陈宇顺研究员为通讯作者。参与该研究的还有美国华盛顿大学和密歇根州立大学等相关研究团队。该研究得到了国家重点研发计划项目、中科院重点部署项目等资助。 

　　  

　　团队前期的相关研究成果： 

　　Xiong F, Olden D J, Lu Y, et al., 2021. Riparian land use and in-channel stressors drive fish community structure in the Yangtze River. Landscape Ecology, 36, 3079–3095. (https://link.springer.com/article/10.1007/s10980-021-01278-8) 

　　Xiong F, Chen Y, Zhang S, et al., 2022. Land use, hydrology, and climate influence water quality of China’s largest river. Journal of Environmental Management, 318, 115581.  (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479722011549)