大型双壳贝类褶纹冠蚌对浮游植物粒径组成与水质调控机制的中宇宙实验研究

针对大型双壳贝类是否通过粒径选择性摄食改变浮游植物群落这一科学问题，研究人员开展为期70天的中宇宙实验。研究发现褶纹冠蚌（Cristaria plicata）显著降低总氮（TN）、总悬浮物（TSS）和有机悬浮物（OSS），提升底层光照强度并促进底栖藻类生长。意外的是，该贝类通过抑制微型（2–20 μm）和微微型浮游植物（0.2–2 μm），使浮游植物群落向更大粒径（>20 μm）转变，同时降低轮虫丰度。本研究揭示了大型双壳贝类作为生态工程师改善水质的新机制。

　　

通过中宇宙实验系统（mesocosm），科学家们探究了巨型双壳贝类褶纹冠蚌（Cristaria plicata，体长13.90±0.27 cm）对水生生态系统的调控作用。作为关键的生态系统工程师，这些滤食性生物展现出独特的生态功能：

1. 水质改善效应：显著降低总氮（TN）、总悬浮固体（TSS）和有机悬浮固体（OSS）浓度，但对总磷（TP）无显著影响
2. 光环境重塑：提升沉积物表面光照强度，促进底栖藻类生物量积累
3. 浮游植物粒径调控：与传统认知相反，大型浮游植物（microphytoplankton, >20 μm）未受抑制，而微型（nanophytoplankton, 2–20 μm）和微微型浮游植物（picophytoplankton, 0.2–2 μm）生物量显著下降，驱动群落结构向更大粒径偏移
4. 食物网级联效应：轮虫（rotifers）丰度明显降低，但枝角类（cladocerans）未受显著影响
   该研究突破性揭示了大型双壳贝类通过选择性滤食细微粒径浮游生物，同步实现水质净化与浮游植物群落结构重塑的双重生态功能，为水生生态系统修复提供了新视角。