专栏名称: 生命的智慧
华东师范大学课程《海洋与生命》《水生生物学》《动物学》和《水生生物学原理与进展》师生们的学习感悟。
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Science | 人类如何影响全球淡水鱼类多样性?

生命的智慧  · 公众号  ·  · 2024-12-10 22:35

主要观点总结

文章讨论了人类对全球淡水鱼类生物多样性产生的影响。文章介绍了研究背景、研究方法、研究结果和结论。研究指出,超过一半的河流流域受到人类活动的强烈影响,生物同质化现象普遍存在。新的保护策略和目标是必要的,以保护淡水家园。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

淡水鱼类作为重要的食物资源、娱乐和文化活动资源,为人类提供了不可替代的产品和服务。几个世纪以来,人类活动不断影响鱼类生物多样性。

关键观点2: 研究方法

作者团队提出了一个新的指数:生物多样性综合变化指数(CCBF),纳入的6个关键维度包括物种丰富度、功能丰富度、系统发育丰富度等。此外,选择了四个环境变量和四个人为变量作为影响淡水生态系统的主要过程的代表。

关键观点3: 研究结果

全球有超过一半的河流流域受到人类活动的强烈影响,生物同质化现象普遍存在。温带地区的河流生物多样性变化更大,受影响也更大。人类足迹的增加、河流破碎化、农业和工业用水等因素是CCBF增加的重要驱动因素。

关键观点4: 研究结论

为了保护淡水鱼类生物多样性,需要考虑人类活动的累积和协同效应,采用全面的方法来衡量和应对生物多样性的多个方面的变化。保护我们的淡水家园是必要的。


正文


人类对全球淡水鱼类生物多样性的影响



1

研究背景


淡水鱼占到了地球上所有脊椎动物的1/4。

淡水鱼作为重要的食物资源以及娱乐和文化活动,为人类提供了不可替代的产品和服务。

几个世纪以来,人类活动不断影响着鱼类生物多样性。直接和间接的人为影响导致了河流物种组成的改变。

然而,它们正受到人类活动的直接影响,如本地物种的过渡捕捞和非本地物种的入侵,以及通过改变土地使用、大坝截流、污染土壤和水体以及气候变化等间接影响,这些间接影响也有可能导致本地物种的灭绝或入侵物种的肆意扩张。

2

研究方法

作者团队提出了一个新的指数:生物多样性综合变化指数(Cumulative Change in Biodiversity Facets,CCBF) 。

该项研究纳入的6个关键维度包括:单独流域内物种丰富度,功能丰富度,系统发育丰富度;流域间的分类差异,功能差异,系统发育差异。

在这个指标下,团队给每条河流从0~12 分打分——分数越高,人类活动造成的生物多样性改变就越大。

此外,团队选择了四个环境变量和四个人为变量作为本地生物多样性和人类活动对淡水生态系统影响的主要过程的代表。1.NSR:本地物种丰富度。2.RBA:河流流域面积。3.NPP:净初级生产力。4.TEA:末次盛冰期至今的温度异常。5.DOF:破碎程度。6.FPT:人类足迹。7. GDP:国内生产总值。8. USE:消费用水。

3

研究结果

首先,全球2456条河流中有超过一半的河流流域(52.8%;1297 个流域,占世界大陆表面的 40.2%,占世界河流长度的 37.3%)的 CCBF 得分高于 6,受到人类活动的强烈影响,尤其自工业革命开始之后。而且这些河流大部分位于人类曾大肆改造河流的高收入国家,如西欧和北美。

研究发现,新北区、古北区和澳新区的温带地区的河流生物多样性变化最大,其中超过60%的河流CCBF得分高于6。与热带河流相比,温地区的生物多样性变化更大。

相比之下,三分之一的河流流域(35.7%;878 条河流)没有经历局部丰富度的变化。这些受影响最小的河流流域大多规模较小,仅占世界河流流域面积的13.4%,养育着3876种鱼类,仅占世界鱼类区系的21.7%。

影响最小的河流主要位于非洲和澳大利亚。该研究认为原因可能是因为非洲工业化速率缓慢,而澳大利亚河流周围的人口密度较小。

此外,温带地区生物多样性总体变化(CCBF = 8.6 ± 0.1,平均值± SE)高于热带河流(CCBF = 5.1 ± 0.1)。例如,密西西比河、多瑙河或墨累达令河等大型温带河流的 CCBF 分数高于 8,而亚马逊河、刚果河或湄公河等大型热带河流受到的影响较小(CCBF = 6)。

再次,图A-C发现除古北区和新北区北部的少数流域外,大部分流域鱼类生物多样性并未下降,出现了上升。

这种多样性的增加主要是由于人为物种的引入,这种引入弥补或者超过了大多数流域中鱼类的灭绝。

图D-F体现的是生物同质化(流域之间生物多样性普遍下降的趋势)在世界各地的河流中普遍存在。

功能差异是影响最大的方面功能差异是受影响最大的方面,84.6%的河流减少,而分类差异和系统发育差异仅在58%和35%的河流中分别减少。

最后,CCBF 得分与与工业化和经济发展相关的人类活动呈正相关,在所有工业化和人口稠密的领域,随着人类足迹(FPT)的增加,生物多样性变化也随之增加。由水坝造成的河流破碎化(DOF),也是新北区和古北区的一种广泛扰动,这些区域经历了很长时间的密集筑坝。除了河流破碎化之外,农业和工业用水(USE)是新北区CCBF 增加的重要驱动因素,该地区农业取水量很大,并与DOF 的增加产生协同作用。此外,CCBF 得分与大多数地区的本地物种丰富度呈正相关,这表明物种最丰富的河流也受生物多样性变化的影响最大。

4

研究结论

1. 全球淡水鱼类生物多样性受到显著影响

人类活动已经导致全球超过50%的河流流域在生物多样性方面发生了显著变化,这些变化包括物种组成、功能和系统发育多样性的转变。

2. 生物同质化现象普遍存在

全球河流中的鱼类群落正变得越来越相似,这主要是由于人类引入的非本地物种导致的生物同质化现象,这反映了全球淡水鱼类群落的生物多样性正在受到破坏。







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