近日,國(guó)際著名期刊《全球變化生物學(xué)》(Global Change Biology)在線(xiàn)發(fā)表了學(xué)校生命科學(xué)學(xué)院三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的最新研究論文《流量調(diào)控對(duì)河岸帶植被影響的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素》(Broad-Scale Meta-Analysis of Drivers Mediating Adverse Impacts of Flow Regulation on Riparian Vegetation)。

目前,全球三分之二的河流因滿(mǎn)足水力發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉、防洪等需求而受到流量調(diào)控,這一過(guò)程對(duì)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。河岸帶植被在維護(hù)河流生態(tài)穩(wěn)定性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,然而,流量調(diào)控對(duì)河岸帶植被的長(zhǎng)期影響及其關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素在大尺度上的系統(tǒng)量化研究仍較為匱乏。
本研究基于全球278座大壩的相關(guān)數(shù)據(jù),系統(tǒng)評(píng)估了流量調(diào)控對(duì)河岸帶植被的生態(tài)影響,并解析了其關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。研究發(fā)現(xiàn),流量調(diào)控顯著影響河岸帶植物群落的物種豐富度和多度,整體趨勢(shì)表現(xiàn)為物種豐富度呈中等程度下降,但外來(lái)物種多度大幅度增加。在不同氣候區(qū)中,干旱和大陸性氣候區(qū)的河岸帶植被受流量調(diào)控的負(fù)面影響強(qiáng)于熱帶和溫帶氣候區(qū)。此外,相較于大壩上游,流量調(diào)控對(duì)下游河岸帶植被的負(fù)面影響更為顯著。將氣候區(qū)、研究案例及河段位置作為隨機(jī)變量后,發(fā)現(xiàn)流量調(diào)控持續(xù)年限是影響物種豐富度的最關(guān)鍵因素。隨著時(shí)間推移,物種豐富度呈現(xiàn)出由初期較低水平逐漸升高的趨勢(shì)。然而,這一恢復(fù)過(guò)程受到流量調(diào)控強(qiáng)度(年徑流量被水庫(kù)儲(chǔ)存的百分比)的制約,調(diào)控強(qiáng)度越高,恢復(fù)速率越慢。此外,流量調(diào)控對(duì)較大河流河岸帶植被的負(fù)面影響更為強(qiáng)烈。
基于上述發(fā)現(xiàn),研究建議在受控河流管理中優(yōu)先保護(hù)干旱和大陸性氣候區(qū)的河岸帶植被,重點(diǎn)關(guān)注大壩下游區(qū)域,并適當(dāng)降低流量調(diào)控強(qiáng)度,尤其是在較大河流中。此外,應(yīng)持續(xù)監(jiān)測(cè)外來(lái)物種的擴(kuò)散,以防止其對(duì)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步影響。
西南大學(xué)為論文第一完成單位。生命科學(xué)學(xué)院蘇曉磊副教授為論文第一作者和通訊作者,曾波教授為共同通訊作者。此外,María Dolores Bejarano教授(西班牙馬德里理工大學(xué))、Roland Jansson 教授和Judith M. Sarneel 教授(瑞典于默奧大學(xué)),以及Francesca Pilotto 博士(挪威自然研究所)為本研究做出了重要貢獻(xiàn)。生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)學(xué)專(zhuān)業(yè)博士后林鋒以及碩士研究生王毅、蔡賦和吳姍積極參與了本研究。本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1111/gcb.70042