综述：畜牧业与牧场养殖对水生昆虫生物多样性影响的全球Meta分析

本综述通过全球Meta分析揭示畜牧业对水生昆虫多样性的复杂影响：虽未显著降低总体丰度，但显著削减蜉蝣目（Ephemeroptera）、襀翅目（Plecoptera）和毛翅目（Trichoptera）的物种丰富度，提示群落结构发生潜在重组。研究强调需结合精细分类单元与定量放牧密度数据，以解析牲畜养殖对淡水生态的异质性效应。

　　

摘要

近年全球昆虫生物多样性研究显示，陆生物种普遍衰退，而水生物种却呈现局部增长趋势，但空间覆盖有限。畜牧业与牧场养殖约占全球土地使用的30%，其对生物多样性的威胁日益显著。尽管已知畜牧业通过水质与栖息地退化影响水生大型无脊椎动物，但针对水生昆虫的全球性综合研究仍属空白。本研究通过Meta分析量化畜牧业对五大水生昆虫目——蜉蝣目（Ephemeroptera）、襀翅目（Plecoptera）、毛翅目（Trichoptera）、广翅目（Megaloptera）和蜻蜓目（Odonata）——丰度与物种丰富度的影响。结果表明，畜牧业显著降低蜉蝣目、毛翅目和襀翅目的物种丰富度，但对总体丰度及各目丰度无显著影响。这种丰度稳定而丰富度下降的现象暗示群落结构可能发生重组，需通过更精细的分类解析与放牧密度量化研究进一步验证。

1 引言

水生昆虫是淡水生态系统的关键组分，承担凋落物分解、营养保留、食物供应及藻类清除等核心功能。然而，其全球多样性趋势存在显著矛盾：部分区域报告增长，部分则呈现衰退或稳定状态。人为栖息地改造与水污染被确认为主要威胁，但具体驱动机制的量化仍因压力源多样性与目内高多样性而困难重重。国际自然保护联盟（IUCN）对蜻蜓目的全球评估及GLiTRS（全球昆虫威胁响应综合计划）专家研讨均将畜牧业列为水生昆虫的主要威胁之一。牲畜通过增加营养物（如氮、磷）、沉积物输入，减少河岸植被与岸线稳定性，直接或通过集水区间接影响水体生态系统。放牧强度、管理方式及地理形态特征共同调节这些效应的强弱。

2 方法

研究采用IUCN红色名录威胁分类框架（3.3版）定义“畜牧业与牧场养殖”威胁，并基于PICO（人群、干预、对照、结果）框架构建文献检索策略。在Scopus与Web of Science平台执行系统检索，经去重与PRISMA指南筛选，最终纳入33项同行评议研究。数据提取涵盖昆虫分类单元、样本量、生物多样性指标（丰度、丰富度）均值及误差估计，同时记录放牧类型、研究尺度（点位/集水区）、对照植被类型（森林/草地）、昆虫生活阶段（成虫/幼虫）及放牧强度（定性等级与定量动物单位当量AUE/公顷）等调节因子。效应量计算采用Hedges’ g，通过多水平混合效应模型（REML拟合）分析数据，并评估模型异质性（I2统计量）与发表偏倚（Egger检验）。

3 结果

4.1 数据构成

研究覆盖15个国家共656个效应量（丰度622条，丰富度34条）。蜉蝣目、襀翅目、毛翅目和蜻蜓目数据充足，而广翅目仅占0.6%。20%的研究仅报告显著效应结果，提示潜在发表偏倚。

整体影响

牲畜存在显著降低蜉蝣目（g = -0.51, p < 0.001）、毛翅目（g = -0.32, p = 0.003）和襀翅目（g = -0.45, p = 0.013）的物种丰富度，但对总体丰度（g = -0.08, p = 0.210）及各目丰度无一致负面影响。调节因子（如牲畜类型、研究尺度、植被类型）的交互作用未改变这一趋势。

目间差异

目水平分析显示，蜉蝣目与襀翅目丰度对放牧响应较弱，而毛翅目与蜻蜓目呈现更高异质性。河岸植被类型（森林vs.草地）显著调节毛翅目响应，森林对照点位的负效应更强烈。

放牧强度与密度

定性强度分级（高/低、中/低等）与定量密度（AUE/公顷）均未显著影响昆虫丰度。有限数据点（强度n=143，密度n=89）可能约束统计效力，突出未来研究需标准化放牧指标报告。

4 讨论

本Meta分析首次全球尺度证实畜牧业对水生昆虫物种丰富度的选择性压制，尤其敏感类群（EPTs）更易受损。丰度稳定性可能源于耐受物种的补偿性增长，导致群落同质化。这一发现呼应淡水生态中的“生物多样性悖论”，强调单一指标（如丰度）可能掩盖生态功能流失。

研究局限性包括放牧密度数据缺失（仅23.6%研究报告）、对照定义宽泛（含低强度放牧）及分类分辨率粗糙（多目合并报告）。未来需整合定量放牧参数、水文地理特征及功能性状数据，以揭示胁迫机制的空间异质性。鉴于畜牧业持续扩张，深化其生态效应理解对淡水保护政策制定具有紧迫意义。

结论

畜牧业并非均匀影响水生昆虫生物多样性：它显著削减敏感类群的物种丰富度，但不必然降低总体丰度。这种分化响应警示群落结构变迁的潜在风险，呼吁采用多维度评估框架。优先行动包括推动放牧密度标准化监测、强化河岸带管理，并开展跨分类单元的功能响应研究，以支撑可持续畜牧业与淡水生态保护的协同策略。