综述：与海狸相关的恢复工作以及北美西部地区的淡水气候适应性

《Restoration Ecology》：Beaver-related restoration and freshwater climate resilience across western North America

气候变化威胁北美西部溪流与河岸栖息地质量及连通性，需生态恢复措施。北美河狸通过筑坝改变水文与地貌，提升水温缓冲、蓄水能力及栖息地多样性，但效果受气候与水文地质条件影响。人工模拟河狸筑坝（BDAs）在恢复 geomorphology 方面有效，但水文与生物效应证据不足。研究系统综述了 161 篇文献，发现河狸工程显著增加鱼类（如鲑鱼）生存空间，但哺乳动物、两栖类及无脊椎动物研究较少，且 BDAs 长期效果不明确。需更多跨区域、多物种研究以优化气候适应性生态修复策略。

　　气候变迁正对北美西部的河流和河岸生态系统产生深远影响，导致这些生境的质量和连通性下降，并威胁到依赖河流生态的本地物种。为了应对这些挑战，生态修复成为关键手段，旨在缓解气候变化带来的负面影响，并支持生态系统的适应性过程。近年来，北美河狸（*Castor canadensis*）的生态工程能力被广泛应用于生态修复实践中，包括河狸重新引入和模仿河狸工程结构（如河狸坝模拟结构，简称BDAs）。尽管河狸相关修复（BRR）在实践中已取得一定成效，但目前尚缺乏对BRR在区域尺度上影响的系统性综述，尤其在气候和生态背景中，尚不清楚哪些条件下BRR可能发挥最大作用。因此，本文通过系统性文献综述，探讨了BRR对栖息地和生物多样性的影响，评估其在增强气候适应性方面的潜力，并指出了当前研究中的不足。

河狸和BDAs对河流生态系统的影响已被广泛研究，尤其是在水文、地貌和生物多样性方面。河狸坝通过减缓水流、增加水体停留时间、扩大湿润面积和地下水储存，能够有效改善水体的热环境，降低夏季水温，并增强河岸生态系统的连通性。这些效果在不同生态区域表现各异，如在干旱和半干旱地区，河狸坝可能通过增加水体表面积促进蒸发和蒸腾作用，从而影响水体储存效果。同时，BDAs虽然在功能上与自然河狸坝相似，但其对水文变化的影响尚缺乏长期和大尺度的研究，尤其是在干旱区域，BDAs的稳定性可能受到环境条件的限制。

在地貌方面，河狸坝能够促进沉积物的堆积，提升河床高度，增加河道复杂性和地貌异质性。这种变化有助于增强洪水期间的水流缓冲能力，并改善河岸生态系统的结构。然而，沉积物堆积的效果会随着河狸坝的年龄而减弱，且在陡峭或高流速的河流中，河狸坝可能因流动力过强而被冲刷。BDAs同样可以促进沉积物堆积和河道复杂性，但其对侵蚀和沉积的动态影响可能因设计和位置而异，且长期影响尚不明确。

在生物地球化学循环方面，河狸坝通过改变水体中的氧化还原条件，能够增强氮和磷的捕获与储存，同时影响水体中的重金属分布。这些变化有助于改善水质，但其效果可能受到水坝形态、季节性流量和水坝年龄等因素的制约。相比之下，BDAs在营养物质循环方面的效果较为有限，尤其是在水体中氮和磷的捕获能力上。因此，对于BDAs在生物地球化学过程中的具体作用，仍需进一步研究。

河狸活动对河岸植被的影响也十分显著。河狸的啃食行为会改变植被的结构和组成，增加灌木和草本植物的比例，同时提升植物的生长率和生物量。这种变化有助于形成多样化的河岸生境，从而提高生物多样性。然而，当河狸活动与重牧或牲畜放牧共存时，可能抑制木质植物的生长，影响植被的结构复杂性。BDAs则通过提供更多的湿润环境，间接促进河岸植被的生长，但其对植被恢复的具体影响仍需在更广泛的气候和生态背景下进行评估。

对于动物群落的影响，河狸坝和BDAs能够改善多种生物的生存条件。在无脊椎动物方面，河狸坝通过形成静水环境，改变水生无脊椎动物的群落结构，减少局部多样性，但增加整个流域的多样性。同时，河狸坝可能提升水生和陆生无脊椎动物的密度和生物量，但其对不同功能群的影响仍存在不确定性。在两栖动物方面，河狸坝和BDAs为多种两栖动物提供了重要的栖息地，尤其是那些依赖池塘繁殖的物种。然而，BDAs的使用可能受限于其结构的完整性和设计，且在干旱区域的两栖动物依赖性可能较低。

对于鱼类来说，河狸坝和BDAs能够显著改善栖息地的多样性，为鲑鱼等物种提供夏季和冬季繁殖所需的环境条件。研究显示，河狸坝有助于提升鲑鱼的生存率、生长速度和种群数量，但可能对偏好急流环境的鱼类造成一定影响。BDAs则主要通过增加栖息地的复杂性，提升非鲑鱼鱼类的种群数量，但其对鱼类迁徙的影响仍需进一步研究，尤其是在低流速条件下。此外，河狸坝对鱼类迁徙的潜在限制也引发了关注，但多数研究表明，自然鱼类能够适应这些结构。

在哺乳动物方面，河狸坝通常能提升小型哺乳动物的种群数量和生物量，可能与其创造的多样生境和丰富的食物资源有关。然而，关于河狸坝对蝙蝠和大型食草动物的影响尚缺乏研究。BDAs对哺乳动物的影响也未得到充分探讨，其在生态修复中的作用仍需进一步验证。

鸟类群落同样受益于河狸相关的生态修复。河狸坝和BDAs能够创造复杂的湿地和河岸生境，吸引多种鸟类，包括水禽、鸣禽和依赖树桩的物种。研究显示，河狸坝在干旱和山地森林中显著提升了鸟类的多样性和种群数量，但其对不同鸟类种群的影响可能因生态演替阶段而异。对于BDAs对鸟类的具体影响，目前的研究尚不充分。

综上所述，河狸相关修复（BRR）在改善河流和河岸生态系统的气候适应性方面展现出巨大潜力，尤其是在水温调节、水体储存和地貌复杂性提升等方面。然而，这些效果的实现依赖于特定的气候和生态条件，且当前研究在空间和时间尺度上存在局限，特别是在湿润和过渡性流域中。此外，BRR的实施效果还受到河狸种群动态、BDAs的维护以及人为干扰等因素的影响。因此，未来的研究需要更全面地评估BRR在不同生态系统中的作用，并探索其对生物多样性和生态过程的长期影响。同时，应加强跨学科合作，结合生态修复实践和科学研究，以制定更加有效的恢复策略。这不仅有助于应对气候变化带来的生态挑战，也能促进自然生态系统的恢复和可持续发展。