春季温度对淡水浮游动物群落季节动态的影响

《Freshwater Biology》：Effects of Spring Temperature on Seasonal Dynamics of a Freshwater Zooplankton Community

　　浮游动物群落春季温度升高导致全年丰度和多样性变化，短命物种多世代效应显著，不同类群响应差异及时空异质性得到揭示。

　　

摘要

1. 随着气候变化和气温升高，世界许多地区的春季开始时间正在提前。这种环境变化可能对物种群落产生直接影响，同时也会对后续季节产生持续影响。然而，对于由一年内具有多个生命周期的短寿命物种组成的群落而言，这种持续影响的程度知之甚少。
2. 我们使用了一个为期26年的数据集，研究了春季温度对由三个分类群（轮虫、枝角类和桡足类）组成的淡水浮游动物群落的即时影响和持续影响。这些数据来自挪威中部一个湖泊的三个采样点。首先，我们利用广义加性混合模型（GAMM）描述了浮游动物群落的季节性动态、物种丰富度以及丰度与物种丰富度之间的比率。接下来，我们通过滑动窗口分析确定了春季中对群落丰度和物种丰富度影响最显著的时间段，以及该时间段对群落丰度和物种丰富度季节性曲线不同部分的影响。这使我们能够探讨春季温度是否会影响整体丰度和物种丰富度，效应强度是否存在季节性差异，不同门类之间的效应是否存在差异，以及这些效应在三个采样点之间是否一致。
3. 枝角类和轮虫的丰度变化大致符合预期的季节性模式，表现为总丰度在某一时期达到峰值。而桡足类的丰度则在采样季节的中期较低。曲线的形状在不同采样点也有所差异。春季气温影响了整个季节的总体丰度、物种丰富度以及丰度与物种丰富度的比率。在某些情况下，包含春季温度与儒略日交互作用的模型效果最佳，表明春季温度的效应在强度和方向上存在时间变化。
4. 鉴于我们数据集中大多数浮游动物物种的生命周期较短，春季温度的影响能够持续到整个夏季甚至初秋，这一点令人惊讶。这表明即使在由短寿命物种组成的群落中，突发性干扰也可能产生长期的多代效应。我们的研究还展示了不同浮游动物类群对温度变化的响应可能存在差异。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究中使用的浮游动物数据来自一个更大的GBIF数据存储库：“Limnic freshwater pelagic invertebrates biogeographical mapping/inventory NTNU University Museum”，https://doi.org/10.15468/ubpk0i（H?rsaker和Daverdin 2023）。Jonsvatn湖的数据是通过在下载前筛选地理采样位置从主数据集中提取的（GBIF.org 2025）。Voll气象站的气温数据可通过挪威气候服务中心（Norsk Klimaservicesenter；https://klimaservicesenter.no/）获取。所有R代码可通过Figshare数字存储库获取：https://doi.org/10.6084/m9.figshare.28204643。