入侵性麦穗鱼(Pseudorasbora parva)对本地鱼种太阳鲈(Leucaspius delineatus)种群增长的负面影响:种间竞争的作用机制
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时间:2025年10月10日
来源:NeoBiota 3
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本刊推荐:针对入侵物种麦穗鱼(P. parva)通过种间竞争导致原生太阳鲈(L. delineatus)种群衰退的生态机制问题,研究人员通过户外中宇宙实验开展种群动态研究。结果表明:在共存处理组中太阳鲈的生物量增长率显著降低(rSS≈0),而麦穗鱼未受影响,证实了无病原体传播条件下仍存在不对称竞争效应,对湿地鱼类保护具有重要警示意义。
随着生物入侵成为全球淡水生态系统退化的主要驱动力,入侵物种与本地物种的相互作用机制日益受到关注。在欧洲淡水系统中,原生鱼类太阳鲈(Leucaspius delineatus,简称LD)的种群数量近年来急剧下降,被世界自然保护联盟(IUCN)列为近危物种,在捷克更被评定为极危物种。传统观点将其衰退归因于入侵物种麦穗鱼(Pseudorasbora parva,简称PP)携带的罗氏病原体(Sphaerothecum destruens)的传播,但最新研究表明,即使在没有病原体的情况下,这两种生态位高度重叠的物种也可能通过竞争关系导致太阳鲈种群衰退。
为验证这一假说,由Marek ?mejkal领衔的研究团队在捷克科学院水生生物学研究所设计了控制性中宇宙实验,研究成果发表在生态学专业期刊《NeoBiota》上。该研究通过设置单物种与共存处理组,在800升小型和8000升大型户外中宇宙环境中,模拟自然水体条件,引入来自捷克天然池塘的太阳鲈和麦穗鱼种群,并接种浮游动植物群落,开展为期131天的种群生长观测。实验采用随机区组设计,通过测量终末生物量密度、种群数量及个体生长参数,计算生物量为基础的种群增长率(rSS),并使用广义线性混合模型(GLMM)进行统计检验。
通过长度-体重异速生长模型(ln(W) = ln(a) + b ln(SL))分析发现,麦穗鱼个体在相同体长下显著重于太阳鲈(物种效应估计值0.106,95%CI 0.052–0.159),且大型中宇宙中的个体比小型中宇宙同类更重(实验效应-0.073,95%CI -0.144至-0.002)。最佳模型(LW17)显示两者具有相近的异速生长斜率(b≈2.96),接近等速生长,但未检测到处理组(单物种vs共存)对个体生长的显著影响。
在小型中宇宙实验中,太阳鲈在单物种处理中达到较高终末生物量密度(67±66尾,12.3±0.9 g/m3),但在与麦穗鱼共存时急剧下降至11±12尾和7.3±0.6 g/m3。相反,麦穗鱼在两种处理中均保持稳定生物量(单物种54±35尾,共存42±29尾)。种群增长率分析表明,太阳鲈在共存处理中的rSS降至零,而麦穗鱼仍保持正增长(模型ssr2,ΔAICc=0)。密度依赖效应显示,太阳鲈在单物种处理中存在负密度依赖(斜率-0.54),而麦穗鱼则呈现正密度依赖。
通过PCR扩增18S rDNA验证,所有实验鱼样本(包括肾脏和肝脏组织)均未检出罗氏病原体,排除了疾病传播对太阳鲈衰退的贡献,进一步支持竞争机制的主导作用。
本研究首次通过控制实验证实,即使在没有病原体传播的情况下,麦穗鱼仍能通过种间竞争显著抑制太阳鲈的种群增长。这种不对称竞争可能源于麦穗鱼更强的资源利用效率、繁殖优势或对幼体的种内捕食行为。研究结果解释了为何在复杂自然水体中(如大型湖泊)两者偶可共存,而在小型湿地中太阳鲈易被排除,强调了生境复杂性在调节种间关系中的作用。
该研究对入侵物种管理具有重要启示:当前保护策略过度聚焦于病原体控制,而忽视了竞争机制的潜在影响。针对太阳鲈等濒危湿地鱼类,需采取生境修复与入侵物种移除相结合的策略。未来研究应深入解析温度、富营养化等环境因子对竞争结果的调控作用,并探索顶级捕食者对入侵物种的制衡机制。
综上,这项研究不仅揭示了麦穗鱼入侵的新机制,也为全球湿地鱼类保护提供了实证依据,凸显了生物入侵研究中多因子交互作用的重要性。
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