《Ecohydrology & Hydrobiology》：Influence of river regulation on macroinvertebrate assemblages in a semiarid region: A trait-based approach
编辑推荐：
在干旱半干旱地区，水资源关乎发展，大坝建设虽缓解水荒却破坏生态。研究人员以 13 条高梯度溪流为对象，用性状分析法探究大型无脊椎动物适应调控环境的特性。结果发现多种关键性状及影响因素，为河流生态评估与管理提供依据。
在全球水资源日益紧张的当下，干旱和半干旱地区的用水难题愈发凸显。水资源的数量和质量，对社会的经济发展、人们的日常生活以及生态环境的稳定都有着举足轻重的影响。为了缓解用水压力，修建大坝和水库成为了许多地区的重要举措。然而，这些水利设施在发挥供水、灌溉、发电等作用的同时，也给河流生态系统带来了意想不到的 “麻烦”。
大坝的修建改变了河流的自然水文状态，原本规律的洪水周期、强度、幅度、持续时间和频率都发生了变化。这一系列改变不仅影响了河流的地貌结构，还干扰了生态系统的正常功能。河流下游的生物多样性减少，生物的生存和繁衍面临挑战，整个生态平衡被打破。在这样的背景下，研究河流调控对生态系统的具体影响，以及生物如何适应这些变化，就显得尤为重要。
来自阿根廷的研究人员针对这一问题展开了深入研究。他们选择了位于阿根廷圣路易斯省的 13 条高梯度溪流作为研究对象。该地区属于半干旱气候，年平均降雨量仅 600mm，溪流分布在查科塞科生态区（Dry Chaco）的查科塞拉诺蓬塔诺综合体。研究人员对这些溪流的未受调控河段和受调控河段进行对比分析，旨在揭示大型无脊椎动物（benthic macroinvertebrates，在河流生态系统中扮演着重要角色，是初级生产者和消费者之间的中间营养环节，参与重要的水生生物地球化学过程）群落的生物性状与水流调控之间的关系。
研究人员主要运用了 PCA（主成分分析，Principal Component Analysis）、RLQ 分析（通过分类组成（L）将环境特征（R）与生物性状（Q）联系起来）以及第四角分析（进一步确认性状与环境之间的关联）等技术方法。他们在 13 条溪流的不同河段进行采样，分析了大型无脊椎动物的 13 种性状和 46 种形态，同时测定了相关的水文形态特征、水化学指标和栖息地变化情况。
研究结果表明，PCA 分析显示，第一主成分（PC1）与矿泉水化学和栖息地特征相关，第二主成分（PC2）与细菌负荷、水浊度和一些水文形态数据有关。这说明不同的环境因素在影响河流生态方面有着不同的作用机制。
通过 RLQ 分析和第四角分析，研究人员发现，体型、运动方式、摄食习性、呼吸方式、成虫飞行能力、水流偏好、游泳能力和对水流的适应等性状，对大型无脊椎动物类群的组成有着显著影响。例如，具有圆柱形身体（如寡毛纲动物 Oligochaetes）、穴居或附着生活、游泳能力差、滤食性（如蚋科 Simuliidae）、成虫不能飞行、通过色素呼吸（如摇蚊科 Chironomidae）、气门呼吸（其他双翅目昆虫）或肺呼吸（软体动物 Mollusca）等性状的生物，更能在受调控的河段生存。这表明这些性状可能是大型无脊椎动物适应河流调控环境的关键特征。
研究还指出，河道总宽度、流量和水化学等环境特征对大型无脊椎动物的性状具有筛选作用。在受调控的溪流中，一些具有特定性状的物种数量减少，而另一些物种的数量则有所增加，这种变化主要是由河道水文形态特征和水化学变化驱动的。
综合研究结论和讨论部分，这项研究意义重大。它通过基于性状的分析方法，揭示了河流调控对大型无脊椎动物群落的影响机制，证明了性状分析是评估受大坝影响河流生态健康状况的有效工具。明确关键生物性状，有助于完善生物监测计划，为受调控河流的科学管理提供有力依据，对保护和恢复半干旱地区河流生态系统的平衡和稳定具有重要的指导价值。研究成果发表在《Ecohydrology 》上，为相关领域的研究提供了重要的参考。
