淡水湖泊正日益受到富营养化、生物多样性丧失和渔业资源退化这三重危机的威胁(Schindler, 2012)。这些全球性的变化不仅破坏了湖泊的生态完整性,也影响了人类社会所依赖的生态系统服务(Saunders et al., 2002; Reid et al., 2019)。为此,世界各地采取了各种保护和恢复措施,包括减少营养输入、恢复栖息地以及限制捕捞(S?ndergaard and Jeppesen, 2007; Schindler et al., 2016)。其中,大规模的禁渔措施可能是最具雄心且最具争议性的,这既反映了生态干预的紧迫性,也体现了实施的难度(Sun et al., 2024; Tonga et al., 2025)。中国在整个长江流域实施的前所未有的“十年禁渔”政策,是全球最坚定的干预措施之一(中国国务院, 2018; Mei et al., 2020),为评估这种特定类型的实际恢复效果以及在一个准实验环境中研究湖泊生态系统的恢复轨迹提供了难得的机会。
虽然最初的政策和研究重点集中在长江主干道上(Liu et al., 2023; Wang et al., 2024; Xia et al., 2025),但近年来人们越来越关注禁渔对邻近湖泊系统的生态影响(Wang et al., 2022; Xie et al., 2022; Feng et al., 2023a)。与河流不同,由于堤坝建设和水利设施的影响,长江泛滥平原上的大多数湖泊长期以来与河流网络隔绝(Wang et al., 2016; Chen et al., 2020),使它们成为自然补充能力有限、恢复力受限的孤立系统(Wang et al., 2022; Xie et al., 2022)。一些研究报道禁渔后长江鱼类生物量和物种丰富度有所增加(Liu et al., 2023; Xia et al., 2025),但针对特定湖泊的研究大多未能发现鱼类数量或多样性的持续增加(Wang et al., 2022; Xie et al., 2022; Feng et al., 2023a)。事实上,一些湖泊在禁渔后鱼类资源出现停滞甚至下降,几乎没有物种恢复的迹象(Xie et al., 2022; Feng et al., 2023a)。这种模式在生态上是合理的:在缺乏连通性的孤立系统中,资源扩张或物种重新定殖的预期可能是不现实的,因为环境承载能力有限(Kiffney et al., 2023),且局部灭绝的物种缺乏扩散途径(Olden et al., 2011)。
这些发现引发了关于如何评估禁渔效果的关键问题。如果传统的指标(如鱼类产量或物种数量)未能反映系统的响应,并不一定意味着失败。即使没有明显的生物恢复,减少人为干扰也可以增强系统的恢复力和促进长期的生态稳定性(Keith et al., 2023)。在许多情况下,这种间接的生态系统层面的好处先于目标物种或种群的可测量变化(S?ndergaard and Jeppesen, 2007; Coleman et al., 2015)。因此,仅通过资源数量或物种数量来评估禁渔的效果,并基于单一案例研究,可能会忽略其更广泛的生态影响。
对于湖泊生态系统而言,需要一种更全面的评估方法——该方法同时考虑富营养化、鱼类资源和群落结构以及生物多样性丧失这三个相互关联的挑战。这些组成部分并非独立存在,而是通过复杂的反馈机制相互作用(Jeppesen et al., 2000; Fang et al., 2006)。因此,一个核心问题是:禁渔是否在单个湖泊层面以及多个湖泊层面促进了多样性、群落结构和水质之间的积极生态反馈?要解决这个问题,需要超越基于结果的狭隘评估,转向基于生态系统功能的系统层面框架。目前很少有研究明确将这些要素联系起来,从而在理解湖泊生态系统的保护效果方面存在空白。
我们研究了长江中游24个处于禁渔状态五年以上的浅水湖泊。通过整合多维多样性指标、鱼类资源数据和富营养化指标,并考虑湖泊特定的属性(如形态和历史捕捞强度(Mehner et al., 2005),我们旨在回答三个核心问题:(1)禁渔如何影响局部和区域的鱼类多样性,包括分类多样性、功能多样性和系统发育多样性?(2)水质变化,特别是富营养化梯度,如何与湖泊间的鱼类多样性和群落结构变化相关?(3)鱼类资源和群落组成之间如何相互关联,这些模式如何与多样性和生态系统层面的重组相关?为了回答这些问题,我们采用了机制性的系统层面视角,并使用结构方程模型来量化湖泊特征、鱼类群落和水质之间的路径和反馈,为评估恢复效果和制定适应性淡水管理提供了见解。这是一项前后对比的观察评估,结构方程模型的结果支持了所提出的路径,但并未明确指出因果关系。