南京地理所在小型杂食性鱼类对湖泊生态系统的影响研究中获进展

行业资讯

发布时间：2020-10-10 来源：南京地理与湖泊研究所访问：

　　鱼类在维持湖泊食物网结构与功能稳定中发挥重要作用。杂食性鱼类是指同时以植物性饵料和动物性饵料为食的鱼类，可至少从两个营养级中获取食物来源。例如，鲤可摄食摇蚊幼虫、水蚯蚓和植物碎屑；鲢、鳙可摄食浮游植物和浮游动物。因此，杂食性鱼类可通过多种途径（多个营养级）影响湖泊生态系统的结构与功能。

　　在浅水富营养化湖泊生态修复中，鱼类群落调控是一种重要手段，其重点在于通过去除或降低杂食性鱼类的生物量，达到改善水环境条件、促进沉水植物生长的目标。在热带生态修复湖泊中（如惠州西湖），杂食性鱼类生物量会逐渐恢复至修复前的水平，其中主要以鲫、罗非鱼等个体较大的杂食性鱼类为主；而小型杂食性鱼类逐渐发展为亚热带湖泊生态修复后（如蠡湖）鱼类群落的优势种（如麦穗鱼、鲹、鳑鲏等）。已有研究多关注大型杂食性鱼类（如鲤等）对水质、透明度、生物群落结构的影响；学界缺少对小型杂食性鱼类的研究，对其在生态系统中的影响与作用的了解相对匮乏。

　　近年来，在国家自然科学基金、水体污染控制与治理科技重大专项、国家重点研发计划项目和中国科学院南京地理与湖泊研究所自主部署项目的资助下，刘正文课题组博士于谨磊进行相关研究，以大鳍鱊（鳑鲏鱼类的一种）为研究对象，开展小型杂食性鱼类对水质及生物群落的影响途径及机理研究。

　　1.大鳍鱊对沉积物扰动较弱，主要通过排泄营养盐的途径引起水体营养盐浓度升高和光照条件下降

　　鱼类可通过扰动沉积物和排泄的途径影响水体营养盐浓度。个体较大的底栖杂食性鱼类主要通过扰动沉积物，加速沉积物营养盐释放，促进沉积物再悬浮等途径，导致水体营养盐和无机悬浮物（ISS）浓度上升。在沉积物再悬浮研究中，ISS浓度常被用于评价鱼类等生物或非生物因素对沉积物的扰动作用强弱。研究发现，小型杂食性鱼类鳑鲏（大鳍鱊）引起水体营养盐和总悬浮颗粒物（TSS）浓度升高；但对沉积物的扰动作用较弱（ISS与对照组间无显著差异）（图1、图2）。其说明鳑鲏主要通过排泄途径来增加水体营养盐浓度，从而促进浮游植物生长，通过促进水体有机悬浮颗粒物（OSS）的途径增加TSS浓度（图2）。

　　2.小型杂食性鱼类有利于蓝藻发展为优势种，同时促进轮虫和水丝蚓生物量上升

　　大鳍鱊有利于蓝藻发展为优势种（图3），其与其它杂食性鱼类（如鲫和鲤）的研究结果一致。然而，大鳍鱊不但没有降低，反而促进浮游动物丰度和生物量上升，其中以轮虫为主（图4）。大鳍鱊增加水丝蚓的丰度和生物量（图5），其与底栖杂食性鱼类引起水丝蚓等底栖动物生物量下降的结果不同。

　　3.大鳍鱊对不同沉水植物生长的影响不同

　　沉水植物在净化水质、抑制浮游植物生长和稳定湖泊食物网结构与功能方面发挥重要作用，因此沉水植物群落构建已广泛应用于修复我国热带/亚热带富营养化浅水湖泊。在五里湖生态修复示范区中，大鳍鱊主要以沉水植物为食，但因其口裂较小，可能对不同沉水植物生长的影响不同。研究发现，大鳍鱊通过排泄可增加水体营养盐浓度（图6），其可在一定程度上促进沉水植物的生长。然而，大鳍鱊通过摄食金鱼藻（C. demersum），抑制金鱼藻的生长；而大鳍鱊对狐尾藻（M. spicatum）的摄食强度较小，较高的氮、磷浓度促进狐尾藻的生长（图6）。在实验周期内，大鳍鱊对轮叶黑藻（H. verticillata）和密刺苦草（V. denseserrulata）生长的影响不显著。

　　通过研究小型杂食性鱼类的影响，增加学界对杂食性鱼类影响湖泊生态系统途径的新认识，有助于制定更有效的湖泊管理与修复策略。虽然小型杂食性鱼类的个体较小，但研究数据表明，其对水体营养盐、悬浮颗粒物浓度、水下光照、浮游生物群落结构、底栖动物群落结构以及沉水植物生长均具有较强的影响。此外，小型杂食性鱼类是亚热带浅水湖泊生态修复后的优势鱼类，当密度较高时，对湖泊生态修复及修复效果的稳定维持具有潜在的负面影响，因此，研究建议在湖泊管理与生态修复中，需加强对此类小型杂食性鱼类的种群监测与管理。