大坝驱动下湄公河下游盆地鱼类群落功能特征的重新配置

《Journal of Environmental Management》:Dam-induced reshuffling of functional traits in fish communities across the Lower Mekong Basin

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月24日 来源:Journal of Environmental Management 9.2

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   •大坝建设显著重塑了湄公河下游流域的鱼类功能组成。•建坝后,上游和下游站点的指示特征发生了不同的变化。•建坝后,上游站点显示出从洄游鱼类向非本地鱼类的转变。•环境变化强烈驱动了这些功能特征的变化。•建坝后,群落变异性普遍降低,表明发生了同质化。引言近几十年来,淡水生态系统日益

  
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    大坝建设显著重塑了湄公河下游流域的鱼类功能组成。
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    建坝后,上游和下游站点的指示特征发生了不同的变化。
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    建坝后,上游站点显示出从洄游鱼类向非本地鱼类的转变。
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    环境变化强烈驱动了这些功能特征的变化。
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    建坝后,群落变异性普遍降低,表明发生了同质化。

引言

近几十年来,淡水生态系统日益面临众多人为干扰(Reid et al., 2019)。其中,大坝是当今世界范围内对河流和溪流最为普遍的改造方式之一,且这一现象仍在全球范围内不断扩大(Grill et al., 2019; He et al., 2024)。大坝的修建从根本上改变了河流的物理和化学动力学过程,对河流生态系统和生物多样性产生了深远影响(Baird and Hogan, 2023; Han et al., 2008; He et al., 2024; Wang et al., 2023)。大坝将连续的河流水系分割,并将动态的流水(流动水)生境转变为更为静态的静水(静止水)条件,从而改变了河流的地貌、水文和水质,导致河流连通性降低、河流生境变化以及泥沙输送和营养循环的改变(Annys and Frankl, 2025; Kamidis et al., 2021; Tomczyk and Wiatkowski, 2021)。这些影响已在众多河流系统中得到记录(Grill et al., 2019; He et al., 2024),并对水生群落产生了级联效应,影响着物种和功能组成(Baird and Hogan, 2023; Han et al., 2008; Wang et al., 2023),最终影响河流生物多样性(Pompeu et al., 2022; Wang et al., 2022)。
作为世界上生物多样性最丰富的河流生态系统之一,湄公河下游流域支撑着数百万生活在该流域内人民的生活。这一庞大的流域具有高度季节性的水文特征,并维持着众多水生生物栖息地,支持着丰富的动植物多样性。它提供了至关重要的生态系统服务(从传统和商业渔业到农业、供水和交通运输),对区域粮食安全和经济发展至关重要(Campbell, 2016)。然而,快速的经济增长、城市化进程和不断攀升的能源需求加剧了对该河流系统的人为压力,挑战了其长期的生态完整性(Mekong River Commission, 2018; Nuon et al., 2020)。在湄公河流域,水电开发显著重塑了水生生态系统。上游大坝改变了季节性水流,扰乱了洪水脉冲和至关重要的洞里萨湖倒流现象(Nguyen, 2024; R?s?nen et al., 2017)。从河流生境向湖泊生境的转变,加之泥沙截留,已在整个流域范围内引发了广泛的生境退化,从上游河段一直延伸到越南湄公河三角洲(Li et al., 2017; Mekong River Commission, 2022a; Nuon et al., 2025; Sok et al., 2021)。这些累积的水文和物理变化是鱼类分类学和功能性多样性下降的主要驱动因素(Meynell et al., 2024; Ngor et al., 2018b; Nuon et al., 2025; Sor et al., 2023)。
尽管大坝引发的物理和化学变化已有充分记录(例如 Bussi et al., 2021; Soukhaphon et al., 2021),但其在湄公河流域对鱼类功能特征组成的影响仍知之甚少。从历史上看,分类学方法一直备受青睐(例如 Chea et al., 2017; Ngor et al., 2023; Nuon et al., 2020; Sor et al., 2023),这可能忽视了生态功能和物种角色方面的重要变化。相反,基于特征的框架提供了一个稳健的视角,用于评估对胁迫因素的生活史和形态学响应。尽管近期流域范围的研究增进了我们对整体功能性多样性模式(Nuon et al., 2025)和个体特征(如体型)响应(Chea et al., 2026; Uy et al., 2025)的理解,但仍需对多变量特征组成进行全面评估。特别是,站点特异性指示特征在湄公河下游流域纵向梯度上的变化规律在很大程度上尚未被探索。这一知识空白限制了我们理解在大坝引发的环境变化下生态功能和物种策略如何重新组织的能力,从而制约了有效的保护和河流管理规划。
为解决这些知识空白,本研究分析了流域内各站点的长期监测数据,从湄公河下游流域(LMB)上游一直延伸到越南湄公河三角洲。我们的研究目标是:(i) 评估鱼类功能组成沿环境梯度的时间变化;(ii) 识别站点特异性指示特征及其时间变化;(iii) 量化这些变化的环境驱动因素。我们假设,已记录的水文改变(Nuon et al., 2025)将通过水位、温度和营养物的变化驱动功能特征的显著转变。我们还预期,由于流态改变和生境修饰,特定生境特征(如急流区物种)将出现下降(Agostinho et al., 2016; M. Chen et al., 2023; Lima et al., 2018)。

章节摘录

鱼类调查

本研究在四个地点开展,涵盖了湄公河下游流域(LMB)内的八个鱼类采样站点(图1)。这些站点是柬埔寨、老挝人民民主共和国(老挝)和越南国家渔业机构团队主导的一个渔业依赖型监测项目的一部分。每个监测站点配备三名渔民,负责记录每日渔获(例如重量、鱼类数量和捕捞强度)。使用了多种渔具,包括固定刺网(网目尺寸

功能群落结构

所有研究站点的鱼类群落功能组成均表现出显著的时间变化。在所有站点,PCoA图显示三个时期和两个季节之间存在部分重叠(图3);然而,PERMANOVA分析揭示了所有站点在时期和季节间功能组成存在显著差异(LPB: R = 0.13, P < 0.001; CST: R = 0.11, P < 0.001; TLS: R = 0.18, P < 0.001; VCM: R = 0.31, P < 0.001)。检测到了季节与时期之间的显著交互作用

鱼类群落对大坝引发环境变化的功能响应

我们的研究结果表明,大坝引发的环境变化在整个湄公河下游流域驱动了鱼类群落的空间结构化功能响应,在大坝附近站点的近端影响与下游洪泛区和三角洲的远端影响之间呈现出不同的模式。这种近端-远端框架有助于厘清大坝附近的建坝后环境变化和下游间接传播效应如何共同重塑功能特征组成。
近端影响

结论

本研究展示了湄公河下游流域鱼类群落功能组成的时间差异,在大坝建设后几乎所有站点的变异性均降低。所识别的指示特征强调了鱼类功能特征与环境条件之间的强关联。在各站点大坝建设期间和之后观察到的指示特征变化反映了鱼类群落对环境生境改变的功能性响应。此外,

CRediT作者贡献声明

Vanna Nuon:撰写——初稿,软件,方法论,形式分析,概念设计。Ratha Chea:撰写——审阅与编辑,监督,概念设计。Bernard Hugueny:撰写——审阅与编辑,概念设计。Ga?l Grenouillet:撰写——审阅与编辑,监督,方法论,概念设计。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究由法国发展研究院(编号:253535)通过淡水生态实验室(ECOFRESH)提供资金支持。作者衷心感谢湄公河委员会秘书处提供鱼类群落和环境数据。CRBE获得了"未来投资"拨款资助(CEBA,编号:ANR-10-LABX-0025;TULIP,编号:ANR-10-LABX-41)。
Vanna Nuon|Ratha Chea|Bernard Hugueny|Ga?l Grenouillet
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