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综述:温带人工排水系统中的环境缓解措施对生物群的影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Biological Conservation 4.9
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这篇综述系统评估了温带地区人工排水系统(agricultural/forestry drainage)中各类缓解措施(如构建湿地CW、缓冲带等)对生物群(biota)的保护效果。通过分析32项研究(64个子研究),指出55%的措施局部有效,但景观尺度效果存疑,强调需结合多种措施(landscape-level planning)并关注濒危物种(threatened species)保护,同时警惕某些措施可能产生的负面生态效应。
Abstract
湿地常通过人工排水被转化为生产系统,这对水生生态系统产生多重直接/间接影响。本综述聚焦温带人工排水系统中的缓解措施及其对排水敏感物种(drainage-sensitive species)的保护效果。分析显示,构建湿地(constructed wetlands)、沟渠管理(ditch management)和缓冲带(buffer zones)是研究最多的措施,55%的子研究显示措施“有效”,但23%效果不足,甚至存在负面案例。
Introduction
尽管湿地仅占地球表面积的1%,却是40%物种的关键栖息地。全球约21%的内陆湿地(3.4×106 km2)自1700年以来消失,西欧自然湿地残留不足10%。排水导致湿地依赖物种(如35%两栖类、29%鱼类)濒危。温带地区排水主因农业(subsurface tile drainage)和林业(surface ditch systems),虽提升土壤承载力(load-bearing capacity),却破坏生态完整性(ecosystem integrity)。
Primary impacts on ecosystems
排水影响包括:
湿地丧失与碎片化(fragmentation),改变生物地球化学循环(biogeochemical cycles);
水文情势改变(hydrological regime alteration),如地下水位(groundwater table)下降;
下游富营养化(eutrophication)与沉积物输移(sediment transport)。
Methods
通过Web of Science/Scopus检索1991-2024年文献,筛选出32篇(64个子研究)评估排水系统内措施对生物群影响的文章。
Results
构建湿地:局部提升无脊椎动物(macroinvertebrates)多样性,但对鱼类(如Esox lucius)效果有限;
缓冲带:减少农业径流(diffuse pollution)但需>30米宽度才能保护两栖类(amphibians);
沟渠管理:两阶段沟渠(two-stage ditches)可恢复流水物种(lotic species)栖息地,但可能扩散入侵种(invasive species)。
Discussion
现有措施多针对污染控制(pollution control),缺乏对濒危物种(如Triturus cristatus)的针对性设计。景观尺度(landscape-level)协同效应证据不足,且部分措施(如峰值径流控制)可能加剧栖息地均质化(habitat homogenization)。
Conclusions
需结合多种措施(如湿地+缓冲带)形成生态网络(ecological network);
优先保护现存高价值湿地(high conservation value areas);
建立国家尺度(national-level)生物监测指标(biodiversity metrics)。
(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献支持内容)
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