世界上超过50%的河网由临时或断断续续的河流组成:这些河流在一年中的某个时间,主要是夏季,呈现干涸的河床或一些孤立的池塘。这些河流在空间和时间上都表现出很大的可变性,这使得用于衡量永久性河流健康状况的相同工具无法应用于它们。

评估间歇性河流健康状况的新方法

巴塞罗那大学研究人员领导的一项研究最近发表在《生态指标》杂志上,该研究确定了新的潜在生物指标——昆虫和其他水无脊椎动物等生物——可用于评估人类对水质的影响在这些河流中,这些河流是陆地和水域生物多样性中非常重要的一部分。

该研究基于加泰罗尼亚33条河流的数据,分析了间歇性河流中存在的水生无脊椎动物,并根据它们对干旱期持续时间和频率的抵抗力对其进行分类。这些结果可以让管理人员调整西班牙目前使用的一些指数,例如IBMWP指数(伊比利亚生物监测工作组评分系统),该指数评估了不适应这种间歇性河流的人为对水质的影响。

该研究由IsabelMuñoz教授领导,包括该研究的第一作者、UBRebecaArias-Real生物学院进化生物学、生态学和环境科学系的研究人员和MargaritaMenéndez的参与。参与者中还有西班牙国家研究委员会(CSIC)多纳纳生物站(EBD)的研究员CayetanoGutiérrez-Cánovas。

寻找人为影响的指标

尽管间歇性河流的范围和重要性,这些生态系统已被排除在几乎所有的保护和评估计划之外,因为它们经历了不同的水生和干旱阶段,很难建立参考条件。“目前的生物监测工具是基于生活在永久性河流中的物种,因此如果我们将它们应用到间歇性河流中而不进行调整,则效率不高,”伊莎贝尔·穆尼奥斯说。

在这些断断续续的河流中发现的生物具有适应性,使它们能够生活在水生和陆生阶段之间变化的条件下。因此,该研究的目的是找出哪些物种可以生活在间歇性河流中,或者它们能够在何种水文条件下生活,以便调整和修改当前评估河流生态状况的指数。

RebecaArias-Real指出:“我们的方法可以确定对人为影响做出反应的分类群和指标,而不是对干旱或陆地阶段的压力。”“换句话说,一个物种没有出现在断断续续的河流中这一事实并不一定意味着它是由于人为污染造成的;也许是因为该物种没有必要的适应性来在这种波动的生态系统中生存。”

水生无脊椎动物对干燥相具有抗性和敏感性

为此,研究人员测量了间歇性河流的水文变量,例如河流“干涸”的确切天数或一年中干涸的次数。“近年来,能够现场测量温度或水位的传感器的使用为我们提供了越来越多的定量近似值,帮助我们更好地了解间歇性流动对生物多样性的影响,”RebecaArias-Real说。

利用这些变量以及对不同水文阶段水生无脊椎动物的特征、丰度和密度的详细研究,研究人员能够构建这些生物的水文生态位,即它们的抗干燥极限。准备好结果后,建立了四组不同的无脊椎动物:一组对干燥敏感,三组具有不同程度的抵抗力。

因此,具有耐旱期生态位的物种可用于开发或调整当前的生物监测指数,并为间歇性河流建立参考条件,而具有敏感生态位的物种“应从指数中排除,因为它们的缺失不是由于人为影响但他们的存在是不可能的,”丽贝卡·阿里亚斯-雷亚尔说。

“例如,我们确定了具有部分干燥耐受性的污染敏感类群,如鳞口线虫;中等,如Corduliidae;或高度,如Nemoura,它们可以作为间歇性河流的潜在生物指标。”

断断续续的河流和气候变化

这些结果为在其他地区实施这种方法并将其与其他物种一起使用以改善对这些生态系统的保护打开了大门,这些生态系统预计在未来几年会增加。“由于气候变化(温度升高和降雨量减少),预计许多现在永久性的河流将变得间歇性,而那些已经间歇性的河流将增加其干旱阶段的频率和持续时间,”丽贝卡·阿里亚斯警告说-真实的。

因此,“继续努力了解生物多样性如何响应水和干旱阶段的连续循环以及这如何影响其功能以在保护这些独特的生态系统方面取得进展是非常重要的,”研究人员总结道。