人类活动导致的全球变化加剧了河流中鱼类多样性的急剧下降。为了能够有效地遏制淡水鱼类多样下降的速率，探讨人类活动与鱼类多样性的形成与维持机制之间的关系对于鱼类多样性的保护与生态环境管理政策的制定至关重要。热带河流生态系统是世界上生物多样性最丰富、生产力最高的生态系统之一，同时其也是世界上鱼类灭绝最为严重的区域。澜沧江-湄公河作为东南亚地区的第一大河，鱼类多样性极为丰富，全球排名第三位，但日益严重的人为干扰使澜沧江-湄公河流域的鱼类资源衰退现象变的十分严重。

图1 澜沧江西双版纳河段生境图

    云南省西双版纳傣族自治州地处热带北部边缘，拥有我国保存最为完整的热带雨林，境内河网密布且均属于澜沧江水系，鱼类多样性十分丰富。然而由于近年来的大坝修建、过度捕捞、河流污染等诸多人为因素的干扰，澜沧江西双版纳段鱼类多样性的下降极为严重。为系统探讨鱼类群落的构建机制与人类活动之间的关系，研究团队以澜沧江西双版纳段为典型代表，采用了先进的环境DNA宏条形码（eDNA   metabarcoding）技术，对该河段的鱼类多样性进行了首次系统调查。研究共监测到159种淡水鱼类，隶属于13目、34科、99属，其中鲤形目鱼类在种类数与生物量上均占据优势。

图2 澜沧江西双版纳河段采样点图

    研究发现，不同人类活动强度下，鱼类群落的结构与物种组成虽然存在一定的相似性，但也有显著差异。线性判别分析（Linear  discriminant analysis Effect Size,  LEfSe）表明，在不同人类活动强度下，生物标志物存在差异，这与人类活动导致的环境变化密切相关。通过斯隆中性群落模型（neutral  community model,  NCM）分析，研究发现，尽管随机性过程（出生、死亡、迁移、物种形成及生态漂变）在澜沧江西双版纳段鱼类群落构建过程中占主导作用，但随着人类活动强度的增强，随机性过程在鱼类群落构建过程中的相对重要性是逐渐下降，而确定性过程（如环境过滤和竞争排斥）的相对重要性逐渐上升（图3a-d）。同时，我们还利用系统发育归一化随机比率（Phylogenetic  Normalized Stochasticity Ratio,  pNST）的方法，从系统发育的角度探讨了鱼类群落构建机制与人类活动之间的关系，同样证实了人类活动能够加强确定性过程在鱼类群落构建过程中相对重要性的这一观点（图3e）。此外，研究还显示，虽然环境因子对低强度与中强度人类活动影响下的鱼类群落结构没有显著影响，但盐度与高强度人类活动影响下的鱼类群落结构之间存在显著正相关关系。

    本研究不仅证实了eDNA宏条形码技术在热带河流鱼类多样性监测中的有效性，还揭示了人类活动对鱼类群落构建过程的深远影响。研究表明，尽管随机性过程在鱼类群落构建中起主导作用，但随着人类活动的增强，确定性过程的重要性也在不断增加。这一发现为保护热带河流鱼类多样性和制定科学的生态环境管理政策提供了新的视角和依据。

图3  基于NCM与pNST对澜沧江西双版段鱼类群落构建机制的分析

    2024年8月8日该成果以“Human activities strengthen the influence of deterministic processes in themechanisms of fish community assembly in tropical rivers of Yunnan, China”为题，发表在生态环境领域的国际知名期刊Journal of Environmental Management上。中国科学院昆明动物研究所博士研究生李苗为该论文的第一作者，中国科学院昆明动物研究所陈小勇研究员与马莉研究员为共同通讯作者，中国水产科学研究院东海水产研究所程晓鹏博士、中南大学栗树珍博士、中国科学院昆明动物研究所研究实习员李波参与了部分工作。本研究得到了中国科学院东南亚生物多样性研究中心项目（Y4ZK111B01）、科技部澜沧江⁃湄公河合作专项基金（澜沧江⁃湄公河流域生物多样性监测与网络建设项目）、生态环境部生物多样性调查、观测和评估项目（No. 82349）的共同资助。

文章首页

    文章链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0301-4797(24)02117-0