研究揭示生境异质性驱动长江中下游浅水湖泊底栖动物物种–面积关系
????物种-面积关系（SAR）表明生态系统的物种丰富度与其面积呈正比，是生态学最古老的宏观规律之一。其背后的驱动机制可分为三类，即较大的栖息地面积1）具有更多的个体、2）具有更高的生境异质性、3）具有较高的物种定殖速率和较低的灭绝速率。三种机制能够单独或共同驱动物种-面积关系的形成，具体驱动机制因生态系统类型和群落而异。
????气候变化和人类活动共同影响下，长江中下游浅水湖泊面积急剧萎缩，对底栖大型无脊椎动物产生显著影响。这些底栖动物包括螺、蚌、水丝蚓、摇蚊幼虫等，是淡水食物网的基线，也是衡量湖泊健康的关键哨兵。长江中下游湖泊面积普遍萎缩在何种程度上影响底栖动物生物多样性？其驱动机制有待揭示。
????围绕上述科学问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所联合德国综合生物多样性研究中心，对长江-淮河流域81个浅水湖泊（面积6.7 km2至3150 km2）进行了网格化系统采样。共采集375份底栖样品，鉴定出数百种底栖无脊椎动物，绘制出长江中下游浅水湖泊的物种-面积关系曲线。同时，研究团队引入基于个体的稀释曲线与β多样性分解技术，定量拆分了上述三大机制对物种-面积关系的影响（图1）。
图1. 通过稀疏曲线拆分物种-面积关系的三大驱动机制
????研究发现，大型湖泊具有更高的物种丰富度，Chao1指数估算的总物种数量随湖泊面积的增加显著上升；且在相同个体数量的条件下，大型湖泊的物种数量依旧更高，表明这种正相关关系不仅仅是大湖容纳了更多个体的缘故（图2）。进一步分析发现，大型湖泊单一样点内的物种数量反而比小型湖更少，但湖内不同样点间的物种差异度（β多样性）却随面积增加急剧升高。上述现象表明，大型湖泊内部营养盐、底质、水动力等的生境异质性，为更多差异化的物种提供了条件，最终提升了大湖的总物种数量。当改用对常见种更敏感的Pielou指数时，面积效应消失（图2），进一步证明上述现象主要惠及稀有种。
????这项研究基于野外调查数据的跨国团队研究表明，大型湖泊?；げ荒芙鼋龉刈⑺试础⒈Ｋ婊?，更要维持湖泊的“内部异质性”，留住洲滩、草泽等“拼图”，才能维持长江中下游浅水湖泊淡水生物多样性。
图2. 长江中下游浅水湖泊面积与总物种数、相同个体下的物种数、相同个体下的优势物种数之间的对数关系
????上述研究成果近期发表在国际生态学旗舰期刊Ecography上，张又副研究员和何虎副研究员分别为论文的第一作者和通讯作者。合作作者包括实验室蔡永久青年研究员、于谨磊副研究员、黎明杰硕士、罗菊花研究员、龚志军研究员、李宽意研究员和德国综合生物多样性研究中心 Jonathan M. Chase教授。该研究得到国家自然科学基金重点项目和研究所自主部署项目资助。
????论文链接：https://nsojournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/ecog.07603