摘要
克氏原螯虾(Procambarusclarkii)是全球入侵范围最广且对淡水生态系统破坏性最大的物种之一。现有研究表明,克氏原螯虾入侵草型清水态系统会导致水生植物生物量减少,营养盐、悬浮物和水体浊度显著升高,然而对其主要影响途径和系统反馈情况尚了解不足。本研究通过受控实验,研究了克氏原螯虾在扰动和不扰动底泥条件下对密刺苦草(Vallisneriadenseserrulata)、轮叶黑藻(Hydrillaverticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllumspicatum)清水态系统的影响;比较分析了入侵种克氏原螯虾和本土种中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)对密刺苦草、轮叶黑藻清水态系统的影响;探讨了铜锈环棱螺(Bellamyaaeruginosa)、背角无齿蚌(Sinanodontawoodiana)对克氏原螯虾扰动密刺苦草清水态系统的影响。本研究系统性地探究了克氏原鳌虾入侵对以沉水植物为主的淡水生态系统的影响机制,为水体清水态的维持和管理提供科学依据。研究主要结果如下: (1)通过在底泥表层10cm上铺设隔网,设置无虾无隔网组(对照)、有虾无隔网组和有虾有隔网组,结果表明有虾无隔网组与对照组相比,沉水植物的生物量显著降低,水体总氮、总磷和总固体悬浮物浓度显著增加;而有虾有隔网组与对照组相比,沉水植物生物量也显著降低,但水体总氮、总磷和总悬浮物浓度无显著变化;有虾有隔网组与有虾无隔网组相比,水体总氮、总磷和总悬浮物浓度显著降低,沉水植物密刺苦草和轮叶黑藻断裂茎和叶生物量也更少,但穗花狐尾藻断裂茎和叶生物量无差异。本研究结果表明克氏原螯虾进入水体后主要通过扰动底泥提高水体的营养盐和总悬浮物浓度,导致水体由清水态向浑水态转变。 (2)通过添加克氏原螯虾和中华绒螯蟹,设置对照组、克氏原螯虾组和中华绒螯蟹组,结果表明在加入克氏原螯虾和中华绒螯蟹后,沉水植物清水态水体的总氮、总磷、总悬浮物和叶绿素a浓度均显著升高。与克氏原螯虾组相比,中华绒螯蟹组的营养盐和总悬浮物浓度显著更高。两组的沉水植物的生物量相较对照组均显著下降,而中华绒螯蟹组沉水植物的生物量下降更多。本研究结果表明克氏原螯虾和中华绒螯蟹均会破坏沉水植物,导致水体营养盐和悬浮物浓度升高,而中华绒螯蟹的作用更强烈。 (3)通过添加铜锈环棱螺和背角无齿蚌,设置无虾无螺蚌组(对照)、有虾无螺蚌组、虾+低密度螺组、虾+高密度螺组、虾+低密度蚌组和虾+高密度蚌组,结果表明,有虾无螺蚌组水体总氮、总磷、总悬浮物和叶绿素a浓度均显著高于其他组。实验结束时有虾无螺蚌组苦草生物量与虾+低密度螺组无差异,均低于其他组,但其他组两两间无差异;有虾无螺蚌组苦草叶片表面附着藻显著高于其他组,而其他组间无差异。本研究结果表明当铜锈环棱螺和背角无齿蚌存在时,能够降低克氏原螯虾对水体的负面影响,减缓水体向浑水态转变。