《Austral Ecology》：Caught Between Macrophytes and Human Impact: Zooplankton Facing Multiple Stressors in Tropical Waters
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热带淡水系统孕育着多样且功能重要的浮游动物（zooplankton）群落，这些群落日益受到多重压力（multiple stressors）的威胁。在此，研究人员评估了土地利用干扰、局地环境条件和大型水生植物（macrophyte）结构如何影响亚马逊（Amazo
热带淡水系统孕育着多样且功能重要的浮游动物（zooplankton）群落，这些群落日益受到多重压力（multiple stressors）的威胁。在此，研究人员评估了土地利用干扰、局地环境条件和大型水生植物（macrophyte）结构如何影响亚马逊（Amazonian）池塘和溪流中浮游动物的丰富度、丰度和群落组成。在巴西帕拉州（Pará State）的68个样点中，研究人员发现，尽管丰富度和丰度相近，但不同水体类型（池塘与溪流）之间的浮游动物群落组成存在显著差异。景观干扰（采矿和牧场）以及河岸森林覆盖降低了浮游动物多样性——尤其是桡足类（copepods）和枝角类（cladocerans）——而大型水生植物的丰富度和丰度则提高了总丰富度和类群特异性丰富度及丰度。高温对总浮游动物和轮虫（rotifers）多样性产生正向影响，而溶解氧对桡足类产生负向影响。这些结果表明，人为因素和栖息地相关因素以复杂的、类群特异的方式塑造了热带浮游动物群落。在日益增加的人类压力下，维持富含大型水生植物的栖息地和河岸植被可能有助于减轻生物多样性丧失并维持热带淡水生态系统的功能。
热带淡水生态系统拥有丰富的生物多样性和多种生态系统功能，但正遭受森林砍伐、采矿和污染等多重人为压力的威胁。浮游动物（zooplankton）在能量流动和物质循环中发挥核心作用，其群落结构对环境变化高度敏感。池塘与溪流的水文动态差异可能影响浮游动物群落的建立与维持，而不同浮游动物类群（轮虫、枝角类、桡足类）对压力的敏感性亦不相同。大型水生植物（macrophyte）通过提供庇护所和食物资源，可能缓冲环境变化对浮游动物的影响。然而，关于栖息地生物结构与人为压力如何共同影响热带浮游动物群落的研究仍十分有限。为此，研究人员在巴西帕拉州（Pará State）的Paragominas和Barcarena两个市镇的68个样点（34个池塘和34条溪流）开展了研究，评估土地利用干扰、局地环境条件及大型水生植物丰富度和丰度对轮虫（Rotifera）、枝角类（Cladocera）和桡足类（Copepoda）丰富度、丰度和群落组成的影响。研究发现，池塘与溪流间的浮游动物群落组成存在显著差异，但丰富度和丰度相近。景观干扰（采矿和牧场）和河岸森林覆盖度降低了浮游动物多样性，尤其对桡足类和枝角类影响显著；而大型水生植物丰富度和丰度则显著提升了总丰富度和类群特异性丰富度及丰度。高温对总浮游动物和轮虫多样性有正向作用，溶解氧对桡足类有负向作用。该论文发表于《Austral Ecology》。
为开展这项研究，研究人员采用以下关键技术方法：在2022年9月至10月（低降雨季）对巴西帕拉州两个市镇的68个样点（Paragominas包含16个池塘和18条溪流，Barcarena包含10个池塘和24条溪流）进行采样。浮游动物通过68μm浮游生物网过滤100升水采集，并在实验室鉴定计数。水生植物沿150米样带记录丰富度，并利用1平方米样方估算覆盖度。使用多参数探针测定水温、pH、电导率和溶解氧，用球形密度计测量冠层覆盖度。基于Landsat卫星影像在250米缓冲区进行土地利用分类，并依据Ligeiro等和de Paiva等的方法计算流域干扰指数（Catchment Disturbance Index, CDI）。统计方法包括主成分分析（PCA）、置换多元方差分析（PERMANOVA）、广义线性混合模型（GLMM）和冗余分析（RDA）。
研究结果如下：
3.1 环境描述：PCA结果显示，第一、二轴共解释48.73%的变异。温度、大型水生植物丰富度和丰度及CDI与第一轴正相关，而溶解氧、冠层覆盖度和森林覆盖率与第一轴负相关。池塘通常具有较高的电导率、温度、大型水生植物丰富度和丰度及CDI，而溪流则与较高的森林覆盖度、冠层覆盖度、溶解氧和pH相关。
3.2 生物描述：PERMANOVA表明池塘和溪流间浮游动物物种组成存在显著差异（Pseudo-F=2.84，p<0.001）。共记录128种浮游动物，其中56种为共有种。池塘中轮虫、枝角类和桡足类的丰富度和丰度总体上高于溪流，但差异不显著。
3.3 浮游动物丰富度的预测因子：GLMM分析显示，总浮游动物丰富度随大型水生植物丰度增加而增加（p=0.004），随CDI增加而减少（p=0.003）。枝角类丰富度随冠层覆盖度增加而降低（p<0.001），随大型水生植物丰富度和丰度增加而增加（p=0.011，p=0.033）。桡足类丰富度随冠层覆盖度和溶解氧增加而降低，但在森林覆盖较高的环境中增加。轮虫丰富度与冠层覆盖度和温度正相关（p=0.002，p=0.046）。
3.4 浮游动物丰度的预测因子：总丰度随大型水生植物丰度和温度增加而增加，随CDI和溶解氧增加而减少。枝角类丰度随大型水生植物丰富度增加而增加，随冠层覆盖度增加而减少。桡足类丰度随大型水生植物丰度增加而增加，随冠层覆盖度、CDI和溶解氧增加而减少。轮虫丰度与温度正相关，与CDI负相关。
3.5 浮游动物组成的预测因子：RDA显示，总浮游动物组成受溶解氧和冠层覆盖度显著影响；枝角类组成受pH和大型水生植物丰富度显著影响；桡足类组成受冠层覆盖度显著影响；轮虫组成受冠层覆盖度和溶解氧显著影响。
讨论部分强调，池塘与溪流间的水文差异导致不同物种组成，而人为干扰（如CDI升高）显著降低轮虫和桡足类的丰度。冠层覆盖通过限制光照进而影响浮游动物的食物资源，导致枝角类和桡足类丰度下降。溶解氧与桡足类丰度的负相关可能反映资源可利用性的间接效应。温度升高提高了总浮游动物和轮虫的丰度，但需注意这种关系仅限于当前采样条件。大型水生植物通过提供结构复杂的微栖息地、庇护所和食物资源，显著促进了浮游动物的多样性和丰度。
研究结论可翻译为：研究结果表明，热带溪流和池塘维持着高但各异的浮游动物多样性，反映了水动力学、栖息地结构和环境稳定性的差异。尽管丰富度和丰度在两类水体间相近，但物种组成存在差异，表明每个栖息地支持适应局部条件的特化群落。在关键驱动因子中，冠层覆盖度、溶解氧和景观干扰降低了浮游动物多样性，而大型水生植物和温度则提升了多样性。具体而言，轮虫的丰富度和丰度随温度升高而增加，但随干扰加剧而下降；枝角类与大型水生植物正相关，但与植被覆盖度负相关；桡足类则随溶解氧升高而减少。这些对比鲜明的效应表明，上行效应和栖息地介导的过程共同调节着群落结构。因此，在日益增长的人类压力下，维持富含大型水生植物的栖息地、河岸植被和良好水质，对于保护热带淡水生态系统的浮游动物多样性和生态功能至关重要。
