
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
入侵河岸植物Arundo donax对河流鱼类的影响:行动呼吁与生态管理启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月01日 来源:Seizure: European Journal of Epilepsy 2.7
编辑推荐:
研究人员针对入侵河岸植物Arundo donax对河流鱼类的生态影响展开多尺度研究,通过功能多样性(FD)指数、物种丰富度及个体体况指数(SMI)分析,发现其存在促进原生鱼类但降低整体功能多样性的双重效应,揭示了环境条件对入侵物种作用的调控机制,为生态修复策略提供了关键科学依据。
在地中海流域的河流生态系统中,入侵植物Arundo donax的蔓延正引发一场静默的生态危机。这种原生于南亚的巨型芦苇凭借其快速生长和化感作用,已跻身全球百大恶性入侵物种之列。传统观点认为其密集的茎秆会排挤原生植被,并通过落叶堆积改变水体化学性质,进而威胁水生生物多样性。然而,巴塞罗那大学(Universitat de Barcelona)进化生物学、生态与环境科学系的研究团队发现,这一入侵者与地中海河流鱼类的相互作用远比想象复杂——它既可能是生态破坏者,又意外成为某些鱼类的"庇护所"。
为解开这一矛盾现象,研究人员在西班牙东北部14条河流的535个采样点展开大规模调查,结合功能多样性(Functional Diversity, FD)指数、物种丰富度和标准化体质量指数(Scaled Mass Index, SMI)等多维度指标。研究创新性地采用配对采样设计,在102个环境条件相近的河段对比有无A. donax的差异,并通过贝叶斯层次模型分析11种环境因子的调节作用。
关键发现首先体现在空间分布特征上。A. donax更倾向入侵低海拔(负相关效应值-1.2)、浅水(-0.8)且生境多样性较低(-0.5)的河段,这些区域往往也是人类活动干扰的热点。令人意外的是,在鱼类群落层面呈现出"双刃剑"效应:虽然整体功能多样性(FEnt、FSpe、FOri)下降约15%,但原生鱼类物种丰富度反而增加1.2倍,尤其是中下游河段的鲤科鱼类。个体层面的SMI分析更显示,11种鱼类在A. donax存在的河段体况指数提升8-12%,包括具有重要生态价值的欧洲鳗鲡(Anguilla anguilla)和伊比利亚特有鱼种Luciobarbus graellsii。
环境因子的调节作用揭示了更深层的生态机制。在斯特拉勒(Strahler)河序≥3的中型河流中,A. donax的存在使鱼类功能多样性对生境多样性的响应斜率提高40%,表明其可能通过形成深潭微生境弥补了天然遮蔽物的不足。而未渠化的自然河道中,该植物使原生鱼类丰富度与环境承载力的正相关性增强2.1倍,暗示其根系结构可能稳定了河床底质。然而在氨氮(NO2+NH3)浓度>0.5mg/L的污染河段,A. donax的负面效应占据主导,导致功能均匀度下降23%。
这项发表于《Seizure: European Journal of Epilepsy》的研究颠覆了传统入侵物种管理范式。研究证实A. donax在特定环境条件下可成为鱼类群落的"生态工程师",其密集根系形成的避难所可能缓解地中海夏季干旱期的生存压力。但作者Alberto Maceda-Veiga团队强调,这种局部益处不能掩盖其降低生态系统功能冗余的长期风险——功能原创性(FOri)的下降意味着鱼类群落应对未来干扰的弹性降低。研究为生态修复提供了精准管理框架:在生境破碎化严重的中游河段,保留部分A. donax斑块可能比全面清除更有利于原生鱼类保护;而在污染严重或生物入侵热点区域,则需优先清除并恢复原生植被。
这项研究开创性地将功能多样性指数与个体生理指标相结合,为入侵生态学研究提供了新范式。其揭示的环境依赖性效应(context-dependent effects)对全球气候变化下的生物入侵管理具有启示意义——在制定保护政策时,既需要考虑入侵物种的整体危害,也不能忽视其在特定生态位中的功能性作用。正如研究者所言:"生态修复不是简单的物种替换游戏,而是重建复杂的生物-环境互作网络。"
生物通微信公众号
知名企业招聘