营养盐阈值驱动河口大型底栖动物功能性状非线性转换：富营养化监测与生态恢复力的启示

本综述创新性地构建了功能阈值框架，通过多变量分析揭示河口大型底栖动物11种功能性状和5种功能多样性指数（FRic、FDis、RaoQ、FEve、FDiv）对营养盐胁迫的非线性响应机制。研究发现硝酸盐氮（NO3-N）、氨氮（NH3-N）、磷酸盐（PO4-P）等关键驱动因子通过性状协同与补偿机制重塑群落功能结构，为河口生态系统健康评估提供了早期预警指标和干预靶点。

　　

研究亮点

人为活动会降低水化学完整性，驱动大型底栖动物群落的结构和分布变化（Yao等，2022）。化学完整性指标的筛选应优先考虑对群落产生显著生物影响的关键参数（Wan等，2024）。层次分割（HP）和阈值指示种分析（TITAN）确定NH₃-N、NO₃-N、PO₄-P、悬浮固体（SS）和富营养化指数（EI）是杭州湾大型底栖动物功能结构演化的关键驱动因子，累计解释了51.94%的环境变异。

大型底栖动物的功能阈值响应及其早期预警指示潜力

人类活动会降低水化学完整性，从而驱动大型底栖动物群落的结构和分布变化（Yao等，2022）。化学完整性指标的筛选应优先考虑那些对群落产生显著生物影响的关键参数（Wan等，2024）。层次分割（Hierarchical Partitioning, HP）和阈值指示种分析（Threshold Indicator Taxa Analysis, TITAN）确定NH₃-N、NO₃-N、PO₄-P、悬浮固体（Suspended Solids, SS）和富营养化指数（Eutrophication Index, EI）是杭州湾大型底栖动物功能结构演化的关键驱动因子，累计解释了51.94%的环境变异。随着有机污染加剧，敏感性状被耐污染性状单向替代，导致功能丰富度（Functional Richness, FRic）、功能离散度（Functional Dispersion, FDis）和Rao二次熵（Rao's Quadratic Entropy, RaoQ）显著下降。功能均匀度（Functional Evenness, FEve）和功能发散度（Functional Divergence, FDiv）的稳定性揭示了性状补偿对系统崩溃的缓冲作用。我们基于性状的阈值框架揭示了大型底栖动物如何响应多重胁迫因子，并确定了功能衰退的关键点。

结论

本研究通过解读杭州湾大型底栖动物功能性状对复合富营养化梯度的非线性响应，阐明了河口生态系统功能衰退的关键机制。结果表明，大型底栖动物的环境抵抗力源于性状的协同组合。我们确定了五个参数作为多样性变化的关键驱动因子：NO₃-N (<0.65 mg/L)、NH₃-N (<0.033 mg/L)、PO₄-P (<0.038 mg/L)、SS (<113.4 mg/L) 和 EI (<3.92)。这些发现为管理河口有机污染提供了关键的干预靶点。