人为干扰驱动热带河口浮游植物群落构建从随机性向确定性转变及其生态系统功能影响

《Anthropocene》：Linking Phytoplankton Community Assembly to Ecosystem Functional Shifts in Tropical Estuaries Under Anthropogenic Disturbance

本综述聚焦人为干扰对热带河口浮游植物群落构建机制及生态系统功能的调控作用。研究发现，相较于季风季节，人为干扰是驱动群落结构变化的关键因素，其通过增强确定性构建过程（MST降低）、加剧种间竞争、削弱合作互作，虽短期提升初级生产力（109.76%-179.66%），但导致群落稳定性（CV）显著降低43.13%，揭示了河口生态系统在人为压力下面临的长期风险。

　　

Highlight

从随机中性到基于生态位的确定性：人为干扰重塑浮游植物功能群构建

本研究发现在低干扰位点，浮游植物群落主要由随机性过程主导，而在高干扰位点则转变为确定性过程主导。这一发现表明，干扰强度的增加可能在浮游植物群落的结构重组中发挥了作用。特别值得注意的是，这种结构重组是在整体浮游植物丰度或物种多样性指数没有显著变化的情况下发生的。类似的现象已在其他水生生态系统中被观察到，其中环境压力触发了群落构建机制的转变，而并未立即改变分类学多样性指标。这种构建机制的转变可能源于环境过滤作用的增强，该过滤作用有利于具有特定功能性状的类群，同时淘汰了那些适应性较差的类群。因此，人为干扰可能充当了一种环境过滤器，优先选择那些能够耐受高浊度和低总溶解固体（TDS）压力的浮游植物功能群（FGs）。这种选择性压力随后改变了群落内的物种互作动态。具体而言，确定性过程的增强导致了生态位的压缩，从而加剧了功能群之间的资源竞争。这种竞争加剧可能进一步解释了所观察到的种间竞争增加和合作互作减少的模式。本质上，人为干扰通过强化基于性状的选择，将群落构建从随机性主导转变为确定性主导，最终重塑了群落的互作网络和稳定性。

结论

人为干扰，而非季节变化，驱动了热带河口浮游植物功能组成的转变。升高的浊度塑造了光依赖型类群，而降低的总溶解固体（TDS）调控了渗透敏感型浮游植物类群，导致了群落构建沿人为干扰梯度的改变。随着人为干扰的加剧，确定性构建取代了随机性构建。值得注意的是，这一转变进一步导致了种间竞争的加剧和合作互作的减弱。尽管在高干扰条件下初级生产力有所提升，但群落稳定性却显著下降。这种不稳定性是由确定性构建过程驱动的，该过程与浊度升高和总溶解固体降低（暗示低渗透压条件）显著相关。我们的研究结果揭示了人为干扰虽然能暂时提升河口初级生产力，但增加了浮游植物群落稳定性及整体生态系统恢复力的长期风险。