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为明确农业集约化对淡水生物的影响，平衡生物多样性保护与农业发展，研究人员以呼兰河流域为对象，探究土地利用变化等对鱼类群落 β 多样性（分类、功能、系统发育维度）的影响。发现 turnover 占主导，土地利用影响显著，林地等是主因，为流域管理提供依据。
河流生态系统宛如地球的 “血管”，滋养着众多生命，仅占陆地面积 1% 的它们，却孕育了全球超 6% 的物种。然而，在人类活动的强势冲击下，这片 “生命绿洲” 正面临严峻挑战。农业扩张、城市化等土地利用变化如无形的手，肆意重塑着河流的生态模样。河流中的生物群落如何应对这些变化？传统研究多聚焦单一维度，难以全面揭示复杂的生态机制，更无法为保护与发展的平衡提供精准指引。在这样的背景下，开展多维度视角下土地利用变化对河流生物多样性影响的研究迫在眉睫。
中国的三江平原是重要的粮食产区，农业集约化特征显著，但农业活动对当地淡水生物的影响尚不清晰。为填补这一知识空白，中国的研究人员聚焦三江平原的呼兰河流域，开展了一项具有重要科学价值的研究。该研究成果发表在《Biological Conservation》上，为理解土地利用变化与河流鱼类多样性的关系提供了新视角。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：对呼兰河流域的鱼类进行采样，获取鱼类群落数据；分析流域内的土地利用类型（如林地、耕地等）及相关环境因子（如浊度、水深等）；运用基于 Baselga 框架的 β 多样性测量方法，将 β 多样性分解为 turnover（物种、进化谱系或功能属性的空间替换）和 nestedness（物种组成等的非对称嵌套结构） components，从分类、功能和系统发育三个维度评估鱼类群落的 β 多样性；通过统计分析（如方差分解）确定土地利用、地理气候、局部环境因素和空间变量等对 β 多样性的相对影响。样本主要来源于呼兰河流域不同土地利用梯度的采样点。
研究结果
鱼类 β 多样性的维度特征与主导过程
通过对呼兰河流域鱼类群落的分析发现，三个维度的 β 多样性均呈现出以 turnover 为主导的特征。分类维度中 turnover 占比 89.04%，功能维度为 79.40%，系统发育维度为 83.59%。这表明物种、功能性状和进化谱系的空间替换是该流域鱼类群落组成变化的主要模式，而非物种的有序丢失或积累形成的 nestedness 结构。
土地利用变化的影响与关键驱动因子
方差分解结果显示，土地利用通过环境过滤对鱼类 β 多样性的影响最为显著，其纯方差贡献为 0.061–0.110。进一步分析表明，林地面积、浊度（turbidity）和水深（water depth）是主要的环境驱动因子。林地面积与耕地面积呈现极强的负相关性（Pearson's r = ?0.97），随着土地利用从山地生态区向农业集约化平原转变，林地减少、耕地增加的梯度变化对鱼类群落产生了显著影响，鱼类群落对林地或耕地范围的改变表现出高度敏感性。
三维 β 多样性的生态信息关联
研究发现，呼兰河流域鱼类的三个维度 β 多样性之间存在显著的生态信息关联。尽管以往研究中不同维度 β 多样性的相关性可能较弱，但在该流域的特定土地利用梯度下，分类、功能和系统发育维度的 β 多样性变化呈现出一定的协同性，这种关联为从多维度理解鱼类群落对环境变化的响应提供了依据。
研究结论与讨论
本研究揭示了强烈的土地利用变化梯度塑造了呼兰河流域鱼类三维 β 多样性以 turnover 为主的模式，土地利用通过环境过滤作用成为关键驱动因素，林地面积等是重要的环境指标。这一结果表明，在流域内多个小空间尺度上进行物种层面的管理，能够有效保护大多数鱼类物种、功能性状和进化谱系。同时，实施具有梯度特征的土地利用规划，尤其是重视林地的梯度变化模式，对于维持呼兰河鱼类的高 β 多样性至关重要。
该研究突破了传统单一维度的研究局限，整合多维度 β 多样性指标，结合生态过程，深入解析了土地利用变化对河流鱼类群落的影响机制。研究结果不仅为理解人类活动影响下河流生态系统的演变提供了理论支撑，也为流域尺度的生物多样性保护与可持续农业发展的平衡提供了科学依据，有助于制定更具针对性的土地利用规划和生态保护策略，对全球类似农业集约化地区的河流生态管理具有重要的参考价值。
