迪纳拉喀斯特生物热点区石蛾长期生态研究：揭示分类与功能多样性对气候变化的响应

本研究针对淡水生态系统受气候变化威胁的背景下，在迪纳拉喀斯特地区通过14年连续监测，系统解析了石蛾（Plecoptera）的群落结构、功能多样性及羽化规律。研究发现该类群在极端水文事件中表现出显著韧性，其羽化模式与水温变化密切关联，为喀斯特水域生物多样性保护提供了关键生态学依据。

　　

在全球淡水生态系统面临多重胁迫的当下，迪纳拉喀斯特区域作为生物多样性热点地区，其独特的水文地质特征与生物群落响应机制备受关注。石蛾（Plecoptera）作为敏感的水生昆虫指示类群，其种群动态对环境变化具有预警意义。然而，当前关于长期气候变化对石蛾功能多样性影响的研究仍存在空白，特别是在喀斯特地貌这类特殊生境中。本研究通过长达14年的连续观测，揭示了迪纳拉喀斯特堰塞湖系统中石蛾群落的生态韧性及其对气候变化的响应策略。

研究团队在普利特维采湖群（Plitvice Lakes）的科兹亚克-米拉诺瓦茨钙华屏障（Kozjak-Milanovac tufa barrier）布设6个金字塔形羽化陷阱，每月采集成虫样本，结合水温、流速、水文周期等环境参数，综合运用分类多样性指数（物种丰富度、香农多样性指数等）、功能多样性指数（功能丰富度FRic、功能均匀度FEve等）和统计分析方法（Kruskal-Wallis检验、曼-肯德尔趋势分析等），系统评估了石蛾群落的时空动态。

主要研究结果

1. 1.
   群落组成稳定性：共记录12种石蛾的8191个成虫个体，以Nemoura cinerea为优势种。尽管经历极端干旱（2012年）和高流量事件（2013年后），分类与功能多样性指标在三个水文周期（常规、低流量、高流量）及14年间均无显著差异（P>0.05），表明群落对水文扰动具有韧性。
2. 2.
   功能性状适应性：群落加权均值（CWM）分析显示，仅爬行/步行运动方式与喜流性（rheophile）性状在高流量期显著增强（P<0.05），反映物种对水文变化的功能调整。功能多样性分区表明物种更替速率高于功能更替，印证功能冗余机制。
3. 3.
   微生境选择规律：物种偏好卵石-苔藓基质及高流速生境（Spearman相关性R=0.36-0.64，P<0.001），厌弃淤泥底质。聚类分析（HCA）进一步证实羽化群落在基质类型间的分化。
4. 4.
   羽化物候特征：羽化呈季节性双峰模式，Nemouridae科春季羽化，Leuctridae科秋冬季羽化。仅Leuctra nigra种群呈下降趋势（tau=-0.217，P<0.05），其余物种物候稳定，未发现显著水温驱动的时间偏移。

结论与意义

本研究首次在喀斯特堰塞湖系统验证了石蛾群落对气候变化的长期韧性，其功能多样性维持机制为理解生物多样性-生态系统功能关系提供新视角。羽化物候的稳定性暗示该类群可能通过生活史策略（如滞育）缓冲环境波动，但持续监测对预警未来气候加剧下的生态阈值至关重要。成果发表于《Hydrobiologia》，为喀斯特水域保护政策制定及全球淡水生物多样性评估提供了关键科学依据。