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TUhjnbcbe - 2021/3/24 13:25:00

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导读

河流和湖泊拥有丰富的鱼类生物多样性,迄今已记录了多种鱼类物种,占地球上所有脊椎动物的四分之一。人类活动对生物多样性的影响往往仅从物种数量的角度(分类多样性)来探讨,然而物种功能属性(功能多样性)或物种之间的亲属关系(系统发育多样性)对衡量生物多样性的改变同样至关重要。近日,来自法国图卢兹第三大学进化与生物多样性实验室(EvolutionetDiversitéBiologique,EDB),中科院水生生物研究所徐军实验室(IHB,CAS)和法国蒙彼利埃海洋生物多样性开发与保护研究中心(MARineBiodiversity,ExploitationandConservation,MARBEC)和马赛实验室(Aix-MarseilleINRAE,RECOVER)组成联合研究团队提出了一种新的生物多样性指数(图1),将六个生物多样性维度综合考虑在内,从而全面评估了人类活动对全球淡水鱼类生物多样性的影响,成果发表于Science杂志。

+++文章信息

标题:Humanimpactsonglobalfreshwaterfishbiodiversity

期刊:Science

第一作者兼通讯:苏国欢(硕士毕业于中国科学院水生生物研究所——生态化学计量学学科组,师从徐军研究员)

Firstpublished:19February01

Doi:10./science.abd

+++生物、环境数据收集

物种发生数据:全球淡水鱼类数据库

功能特征数据:鱼类形态测量

系统发育数据:全球鱼类系统发育大树

环境数据:土著物种丰富度、流域面积、净初级生产力、末次盛冰期以来的年均温

人类活动数据:河流破碎化程度、人类足迹、国内生产总值、生活饮用水

鱼类形态测量示意图+++核心方法该研究提出了一种新的生物多样性指数CCBF(图1),将六个生物多样性维度综合考虑在内,即分类丰富度、功能丰富度、系统发育丰富度、分类相异度、功能相异度和系统发育相异度。应用该生物多样性指数CCBF全面评估了过去两个世纪条河流流域中淡水鱼生物多样性的变化程度,这些流域几乎覆盖了整个地球大陆表面(不包括沙漠和极地),并包含了种鱼类(占全球淡水鱼类的80%),其生物多样性指数CCBF范围为0~1,得分越高,反映的变化越明显,得分高于6表示六个生物多样性维度都发生了变化,或表示超过三个生物多样性维度的变化高于其中位数。图1新的生物多样性指数计算框架(CCBF)+++研究结果

该研究表明全球条河流中有超过50%的鱼类区系受到人类活动的强烈影响(图)。新北区、古北区、和澳大利亚区的淡水鱼类生物多样性的变化程度最高,有超过60%的河流CCBF得分高于6(图,A和B)。温带地区河流的生物多样性变化程度(CCBF=8.6±0.1)高于热带地区河流(CCBF=5.1±0.1)。例如,大型温带河流:密西西比河、多瑙河或澳大利亚东南部的墨累-达令河的CCBF评分高于8,而大型热带河流:亚马逊河、刚果河或湄公河,受影响较小(CCBF=6,图S)。

图淡水鱼类区系生物多样性指数变化趋势图S全球6条代表性河流流域淡水鱼类生物多样性指数变化趋势全球条河流中淡水鱼群落的六种生物多样性指数变化趋势(图3)。研究表明仅有14%的流域受到的影响很小,其中的鱼类仅占世界淡水鱼种类的%(图3C)。有趣的是,世界上一半以上河流中土著鱼类的分类学、功能和系统发育丰富度呈现相反的趋势(图3,A、B、C)。由于物种的引入,本地河流中物种的数量呈现整体增加的趋势。这些物种往往与本地物种亲缘关系较远,并且体长大于本地物种,形态也更适合静水环境,水坝建设对其构成成的环境威胁尤为严重。此外,世界上大多数流域承受着巨大的人类活动压力,淡水生态系统趋向于更高的鱼类物种和功能同质化,降低了应对全球变化的响应能力(图3,D、E、F;图4)。图3全球条河流中淡水鱼群落的六个生物多样性指数变化图4生物多样性从历史到现在的变化趋势

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研究结论

该研究表明全球条河流中有超过50%的鱼类区系受到人类活动的强烈影响。仅有14%的流域受到的影响很小,其中的鱼类仅占世界淡水鱼种类的%。由于物种的引入,本地河流中物种的数量呈现整体增加的趋势。这些物种往往与本地物种亲缘关系较远,并且体长大于本地物种,形态也更适合静水环境,水坝建设对其构成的环境威胁尤为严重。此外,世界上大多数流域承受着巨大的人类活动压力,淡水生态系统趋向于更高的鱼类物种和功能同质化,降低了应对全球变化的响应能力。最后,这项研究还强调了栖息于人类影响的河流中的濒危鱼类面临的灭绝风险仍旧存在,已危及淡水生态系统的服务功能。

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参考文献

SuG.,LogezM.,XuJ.,TaoS.VillégerS.BrosseS.Humanimpactsonglobalfreshwaterfishbiodiversity.Science,01,,–.DOI:10./science.abdP.A.Tedesco,O.Beauchard,R.Bigorne,S.Blanchet,L.Buisson,L.Conti,J.-F.Cornu,M.S.Dias,G.Grenouillet,B.Hugueny,C.Jézéquel,F.Leprieur,S.Brosse,T.Oberdorff,Aglobaldatabaseonfreshwaterfishspeciesoccurrenceindrainagebasins.Sci.Data,,4,.D.L.Rabosky,J.Chang,P.O.Title,P.F.Cowman,L.Sallan,M.Friedman,K.Kaschner,C.Garilao,T.J.Near,M.Coll,M.E.Alfaro,Aninverselatitudinalgradientinspeciationrateformarinefishes.Nature,,,39–.

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编译|计松昊

单位|云南大学国际河流与生态安全研究院

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聚焦鱼类生态学与水生态领域

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