鱼类是湖泊食物网中的主要消费者,由人类活动引起的鱼类种类组成和数量变化,经捕食和竞争等直接或间接作用,势必对湖泊生态系统功能产生较大影响。本项目拟从营养级间多样性(增加营养级数目和添加杂食性鱼类)、营养级内多样性(凶猛性鱼类和饵料鱼类的物种丰富度及物种间差异)和水草生境异质性等三个方面出发,设计五个紧密联系的原位受控围隔实验,结合食物网建模方法,探讨涵盖多个营养级水平的鱼类多样性与湖泊食物网结构和生态系统功能的关系及其潜在作用机制,拓宽物种多样性和生态系统功能关系的研究领域,为长江流域湖泊渔业放养和捕捞管理以及湖泊生态系统保护提供一定的理论支撑。
fish diversity;top-down effects;food web modelling;ecosystem functioning;shallows lakes
鱼类食性多样,是湖泊食物网中的主要消费者,由人类活动引起的鱼类种类组成和种群数量变化,经捕食和竞争等直接或间接作用,势必会对湖泊生态系统功能产生较大影响。本项目从我国淡水鱼类多样性和典型湖泊生态系统资源与环境现状调查和动态分析出发, 运用实验生态学方法和食物网理论模型,研究了不同营养级鱼类多样性变化对湖泊生态系统功能的影响,主要研究内容和结果包括(1)定量阐释了我国淡水鱼类濒危现状、浅水湖泊鱼类物种和功能多样性的时空动态及其影响因素,表明过度捕捞和生境退化或破坏是主要致危因素,种群扩散能力有限和分布区狭窄是鱼类濒危的重要内禀因素;(2)围隔原位实验探讨了杂食性鱼类和滤食性鱼类种群密度变化对湖泊富营养化的影响,研究结果为湖泊鱼类生物控藻提供了一定的理论支持;(3)探讨了高营养级鱼类种类组成和物种丰富度变化对实验水体生态系统功能的影响,表明实验微型水生生态系统的总氮和总磷浓度随鱼类多样性的升高而显著下降;(4)室内水族缸实验观测了凶猛性鱼类对饵料生物的捕食选择性及水草生境结构对捕食行为的影响,研究结果有助于科学指导湖泊饵料生物资源的可持续利用;(5)模型定量分析了长江流域浅水湖泊的食物网结构,以及渔业开发程度和放养模式对湖泊生态系统功能的影响。本项目的研究成果有利于拓宽物种多样性和生态系统功能关系的研究领域,为湖泊渔业放养和捕捞管理以及湖泊生态系统保护提供一定的理论依据。