绿水危机，红色警报：生态相关的富营养化硝酸盐浓度对螯虾觅食行为和抗捕食行为产生亚致死效应

《Environmental Pollution》：Green waters, red alert: ecologically relevant eutrophic nitrate concentrations cause sublethal effects on crayfish food-searching and antipredator behaviour

　　

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  硝酸盐在生态相关水平下会引起小龙虾的亚致死行为变化
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  小龙虾减少觅食行为，整体反应性降低
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  暴露于硝酸盐仅30分钟至长达2周即可影响其行为
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  这使得小龙虾易受面源污染和点源污染的影响
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  结果表明：富营养化系统中的小龙虾生存力可能间接受到降低

章节摘要

引言

富营养化被定义为水体中营养物质过量，是一个主要的环保问题，目前影响全球超过40%的水体（Camargo和Alonso，2006；UNEP，2012）。富营养化不仅导致一系列降低溶解氧的事件（Camargo和Alonso，2006），化学品本身也可能造成直接毒性（Banerjee等，2023），两者均导致各类水生生物的死亡。氮和磷是主要的营养物质

受试物种

选择北方小龙虾作为受试对象，因为它们属于经常出现在富营养化水体中的分类单元，且似乎能适应不良水质条件（Dercksen等，2025；Kusabs等，2015），但在硝酸盐暴露后仍表现出亚致死行为效应（James等，2021）。此外，北方小龙虾是低流量水系中具有重要生态意义的生态系统工程师（Reynolds等，2013），并常用于实验室研究（Acquistapace等

觅食行为

实验1 – 中浓度硝酸盐：在刺激前期（存在食物线索期间），2周和30分钟的硝酸盐暴露之间没有交互作用来影响小龙虾的移动时间（2周×30分钟：F_1,212=0.806，p=0.370），表明这两种暴露时长之间不存在协同或激动效应（图1a）。事实上，硝酸盐暴露仅在2周后影响小龙虾在刺激前期的移动时间（F_1,212=5.498，p=0.020），而30分钟后或在此期间则没有影响

讨论

我们的结果表明，在中浓度硝酸盐（即50 mg NO₃^-/L）暴露2周后以及在低浓度下30分钟或2周暴露后，硝酸盐会减少小龙虾的觅食行为。然而，防捕食行为仅在2周高浓度硝酸盐暴露后才发生改变，表现为整体反应性降低，而非通过干扰化学警报线索反应所致。这表明亚致死效应可以在生态相关水平下发生

CRediT作者贡献声明

凯特琳·M·费希：写作 – 审阅与编辑、调查研究。沙娜伊·K·休尔：写作 – 审阅与编辑、调查研究。莫德·C.O·费拉里：写作 – 审阅与编辑、监督、资源、方法学、经费获取、形式分析、概念构思。加布里埃尔·H·阿赫季米丘克：写作 – 审阅与编辑、写作 – 初稿撰写、可视化、项目管理、方法学、调查研究、形式分析、数据整理、概念构思

未引用参考文献

Jan等人，2022。

伦理声明

本研究按照ARRIVE（动物研究：在体实验报告）指南以及以下动物福利和/或报告指南进行：萨斯喀彻温省环境部学术研究许可；加拿大动物护理委员会；萨斯喀彻温大学动物护理委员会；美国兽医学协会人道屠宰动物指南：2024年版（美国兽医学协会，IL州Schaumburg）。伦理委员会

利益冲突声明

? 作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

感谢所有参与小龙虾采集和饲养的实验室成员。特别感谢我们初步实验中的小龙虾，它们证明了藻类是一种极佳的食物来源，因为在放入水槽后它们立即进食。这一教训影响了研究设计，引导我们通过聚焦硝酸盐暴露来研究富营养化，而不是试图模拟藻华。这些实验得以进行，得益于以下资助

加布里埃尔·H·阿赫季米丘克|沙娜伊·K·休尔|凯特琳·M·费希|莫德·C.O·费拉里