新聞科研進展
中國科學院水生生物研究所水生態系統健康學科組對云南高原湖泊洱海的魚類生態環境及漁業資源調控開展了多年持續研究工作。近日，研究團隊連續在國際知名雜志Water Research上發表“Can top-down effects of planktivorous fish removal be used to mitigate cyanobacterial blooms in large subtropical highland lakes?”，在Ecological Informatics上發表“Modeling ecosystem impacts of invasive Japanese smelt Hypomesus nipponensis in Lake Erhai, southwestern China”的論文，圍繞洱海魚類生態調控與藻類水華控制問題取得了系列重要進展。
已有研究表明，在北溫帶湖泊中廣泛使用移除浮游生物食性魚類的方法來加強浮游動物的牧食，進而減少浮游植物的數量。但這種方法是否適用于我國亞熱帶高原湖泊目前尚不清楚。為此，研究團隊通過對入侵洱海西太公魚的生態調控效果進行了研究，首次采用原位圍欄調控技術研究西太公魚種群的定量去除對水生態系統的影響，獲得了西太公魚種群去除最適的捕撈努力量參數并應用到全湖實踐（Yin et al.，Water Research，2022）。結果表明：1）魚類去除后導致了浮游動物與浮游植物的生物量占比顯著增加，增強了“下行效應”的重要性，對于防控藍藻水華爆發具有重要意義（圖1）；2）西太公魚去除通過營養級聯減少亞熱帶高原深水湖泊的浮游植物的密度和生物量下降（圖2）。
圖1.西太公魚移除前后洱海浮游動物的變化
圖2. 藍藻門（a）、綠藻門（b）、硅藻門（c）和其他浮游植物類群（d）生物操縱期間（2018～2020）的生物量變化的單因素方差分析（ANOVA）（P < 0.05為顯著）
在生態學問題研究中，水生入侵物種（Aquatic Invasive Species，AIS）對改變湖泊生態系統的食物網結構和功能特征方面發揮著重要作用。研究團隊重點關注了近年來入侵洱海的浮游生物食性魚類—西太公魚對洱海食物網結構和功能影響問題（Yin et al.，Ecological Informatics，2022）。該研究首次嘗試以西太公魚為研究對象構建EwE模型，重點動態模擬（Ecosim模型）其入侵對生態系統的影響。研究發現當西太公魚入侵洱海并成為優勢物種時，對洱海食物網結構與功能產生了明顯地影響（圖3）。研究成果對于指導洱海外來魚類入侵的生態風險評估及魚類種群調控具有重要支撐作用。
圖3. 魚類入侵前后食物網營養水平的變化信息圖（圓圈的大小表示功能組的生物量）
水生所尹成杰博士為上述研究論文的第一作者，過龍根副研究員為通訊作者。碩士研究生公莉、何萬朝等參與了相關研究工作。倪樂意研究員、陳宇順研究員亦對本研究給予大力支持。該系列研究得到了云南省大理市委托項目（[2018]447號）、國家“十二五”水專項等項目資助。
相關研究成果發表論文鏈接：Yin et al.，Water Research, 2022 https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118483; Yin et al.，Ecological Informatics, 2022 https://doi.org/10.1016/j.ecoinf.2021.101488。