中科院水生生物研究所揭示底層魚類對湖泊生態系統的影響機制

2021年10月11日15:02:02 科學 1264

豐茂的沉水植物不但可以凈化水質,還可以為其他眾多水生動物提供繁育棲息場所和食物,從而構建了健康湖泊生態系統。

淺水湖泊的穩態轉換理論(alternative states)描述了富營養化湖泊在宏觀上可呈現的清水態和濁水態,但其演變過程的機理並不清晰,特別是受損湖泊的水生態恢復效果對污染負荷消減量呈現嚴重滯後響應的原因,並不十分清楚。

在受損湖泊中,沉水植物衰退往往導致水質惡化和藻類水華。因此,重建沉水植被是恢復健康水生態系統和維持清水狀態的關鍵。但在湖泊治理實踐中,重建沉水植被成敗參半,其機理尚未明晰。

  在受損湖泊中,浮游-底棲食性魚類數量多,底層魚類擾動可導致底泥營養釋放和水體渾濁,並對浮游植物、沉水植物及其附着藻類造成不等同的影響。營養可促進植物及藻類生長,但水體渾濁引起光照減弱又抑制植物及藻類生長。

此外,沉水植物為附着藻類生長提供固着基質,而螺類可刮食植物葉片的附着藻類,植物—螺類—附着藻類存在依存關係。

  在由底層魚類、螺類、沉水植物、浮游植物和附着藻類所構建的複雜系統中,究竟哪些因素或過程起到重要作用?中國科學院水生生物研究所研究員曹特團隊最近的研究揭示了底層魚類對湖泊生態系統的影響機制。

中科院水生生物研究所揭示底層魚類對湖泊生態系統的影響機制 - 天天要聞

  本研究設置了底層魚類(泥鰍)、螺類(蘿蔔螺)和沉水植物(苦草)三因素的兩水平(有VS無)全交叉實驗,分別衡量單因素及其交叉影響。結果表明,底層魚類是負面影響水質的首要因素,沉水植物可改善水質。

底層魚類增加了總氮(TN)、顆粒性總氮(PTN)、總磷(TP)和顆粒性總磷(PTP)濃度,但降低了正磷(PO4-P)濃度。苦草降低了水體中TN,PTN,NH4-N,TP和PTP濃度。底層魚類使水體光衰減係數增加,沉水植物使其降低。

  此外,底層魚類顯著性地促進浮游植物和附着藻生長,抑制了沉水植物生長。沉水植物與浮游植物的生物量,沉水植物與附着藻的生物量,附着藻生物量與螺丰度均存在顯著性負相關。

  底層魚類促進浮游植物和附着藻類生長從而對沉水植物生長不利;螺類可刮食植物葉片的附着藻類而利於沉水植物生長,但仍不足以抵消底棲魚類對其負面影響。

  該結果對湖泊治理具有指導意義,表明底層魚類對水質改善和沉水植物恢復不利;螺類雖然能部分控制附着藻類,但仍難以抵消底層魚類的全部負面影響;沉水植物亦僅能部分改善水質。

  當前,我國正在實施長江大保護和十年禁漁,污染負荷消減、水質改善、魚類管理和水生態恢復是相關重要內容,尚存諸多未解之謎。在受損湖泊的水生態系統重建方面,人們慣性地依從穩態轉換理論的反向過程來思考湖泊修復所面臨的問題,把水質置於核心考量,並嘗試建立水質與污染物消減、水質與水生態系統響應的直接關係。

但是,本研究結果表明,水生態系統中多要素緊密關聯,其中底層魚類擾動主導了整個系統的基本狀態及各要素的關聯性,今後應更加註重魚類、水生植物和螺類的相關研究和應用。

科學分類資訊推薦

太空會讓航天員基因突變?太空生活傳言大揭秘 - 天天要聞

太空會讓航天員基因突變?太空生活傳言大揭秘

新華社記者 連振 李鑫 攝2025年4月24日,中國航天日當天,神舟二十號載人飛船在長征二號F遙二十運載火箭的托舉下順利升空,發射取得圓滿成功。在距地面400km 高度的中國空間站上,航天員們的日常生活跟地球上相比,有很多不同的地方,大眾對他們在太空中的生活總是充滿好奇,比如,太空會讓航天員基因突變?不穿航天服進入...
五四青年節 | 從“拆家頑童”到“機器人工程師”,“05”後大學生帶“小巨人”跑上馬拉松 - 天天要聞

五四青年節 | 從“拆家頑童”到“機器人工程師”,“05”後大學生帶“小巨人”跑上馬拉松

【環球網科技報道 記者 鄭湘琪】個頭雖小卻氣勢滿滿,身着酷炫銀藍拼色套裝,“E人”屬性拉滿頻頻轉頭揮手……最近,一場人類和人形機器人共跑的半程馬拉松在北京亦庄鳴槍起跑。在一群形態畫風各異的“鋼鐵選手”中,0.75米的“0306小巨人”吸引了不少現場觀眾拍照打卡,直播平台上也湧現着“萌萌噠”“太可愛了”的評價。...
立即遠離!外出遇到這種“塑料袋”別碰,有毒! - 天天要聞

立即遠離!外出遇到這種“塑料袋”別碰,有毒!

想必這個五一假期不少人會選擇去海邊遊玩近期各地進入升溫通道如果在海邊看到這樣的千萬別撿!當地時間2024年3月27日,美國加利福尼亞州半月灣,沙丘海灘上的藍色水母。數百萬奇異的藍色水母被衝上太平洋海岸的海灘↑近期,就有遊客在廣東深圳大梅沙海
氣象部門回應西安雷雨夜不明飛行物 - 天天要聞

氣象部門回應西安雷雨夜不明飛行物

5月4日,“西安現不明飛行物”上了各大社交平台的熱搜熱榜:稱5月2日西安雷雨夜空現條狀不明物,多名網友拍到黑影疾速掠過夜空,有目擊者稱像龍一樣盤旋,至少有“三條”。
西安現龍狀不明飛行物?氣象部門回應 - 天天要聞

西安現龍狀不明飛行物?氣象部門回應

極目新聞記者 張皓5月4日,“西安現不明飛行物”上了各大社交平台的熱搜熱榜:稱5月2日西安雷雨夜空現條狀不明物,多名網友拍到黑影疾速掠過夜空,有目擊者稱不像是風箏和鳥類,“像龍一樣圍着盤旋,至少有三條。
剛剛,歌手周深緊急發聲! - 天天要聞

剛剛,歌手周深緊急發聲!

來源:【貴州廣播電視台-動靜新聞】中央氣象台18時發布沙塵暴藍色預警:受冷空氣大風影響,預計5月3日20時至4日20時,新疆南部和東部、內蒙古西部、青海北部和東部、甘肅大部、寧夏、陝西北部等地的部分地區有揚沙或浮塵天氣,其中,新疆南部、內蒙
數學家發現了一種解決代數最古老的難題的新方法 - 天天要聞

數學家發現了一種解決代數最古老的難題的新方法

新南威爾士大學悉尼分校的一位數學家發現了一種解決代數最古老的挑戰的新方法——求解高等多項式方程。多項式是涉及一個變量的冪方程,例如二次多項式:1+ 4x -- 3x2= 0 的這些方程式是數學和科學的基礎,它們在數學和科學中具有廣泛的應用,
科學家也有辦公室政治,本想攜手創業,沒想到屢屢被騙……丨葉檀回信 - 天天要聞

科學家也有辦公室政治,本想攜手創業,沒想到屢屢被騙……丨葉檀回信

長期徵集日子很難,生活不容易,每個人都有自己的苦,有苦說不出的感覺,受苦的人最懂。和吃苦相比,有苦難言,無人問津,可能比苦本身還難受。重生之後,葉檀老師變了很多,變得能吃苦,吃自己的苦,吃別人的苦。她說,有苦我們一起分擔。每周六,葉檀老師都會親自回復,並在公眾號上發出,有苦難言的朋友,如果你也想和葉...
空氣炸鍋里的紙,真的勸你別亂買! - 天天要聞

空氣炸鍋里的紙,真的勸你別亂買!

硅油紙是空氣炸鍋的“神仙搭子”,更是懶人的超級福音,用完直接一扔,刷碗都省了。那麼,硅油紙到底是什麼紙?我們買的硅油紙,真的安全嗎?硅油紙到底是什麼紙?硅油紙是一種由原生紙漿、淋膜層和食品級硅油層構成的食品接觸用紙。