奥奈达湖:管理生态系统及其渔业的长期动态

第9章:斑马贻贝入侵奥奈达湖:富营养化湖的底栖化

Christine M. Mayer, Bin Zhu和Rebecca Cecala

doi:https://doi.org/10.47886/9781934874431.ch9

斑马贻贝Dreissena polymorpha自1986年被引入圣克莱尔湖(Hebert et al. 1989)以来，它们已经扩大了在美国东部的大部分地区的活动范围d . bugensis从那时起，它已经蔓延到五大湖的大部分地区(Stoeckmann 2003)。Dreissena浮游生物已被证实具有多种生态影响，但在湖泊中最一致的两个影响是:1)贻贝中底栖无脊椎动物密度的局部增加;2)浮游植物常住作物的减少，随后水体清晰度增加。贻贝对无脊椎动物密度的影响在局部空间尺度上起作用，而水清晰度的改变则在全系统空间尺度上起作用(Mayer et al. 2002)。然而，这两种现象最好被描述为生态系统工程(美国标准Jones et al. 1997)，因为它们会引起系统的物理状态变化，并改变有机物质和能量的流动。我们使用术语“底栖化”来表示斑马贻贝对局部和系统范围的综合影响，这增加了湖泊中底栖生物相对于上层过程的重要性(Zhu et al. 2006)。

斑马贻贝种群的建立与水体透明度的增加有关(Mayer et al. 2000;Idrisi et al. 2001)可能会传播生态系统结构(例如，物种组成、生物的空间分布)和生态系统功能(例如，初级生产、底栖-远洋通量)的一系列变化。当浮游植物浓度高时，它会遮蔽底栖生物栖息地，并限制光线照射到更深区域的初级生产者。增加水的清澈度将以一种类似于砍伐森林中的树木的方式影响湖泊，重组初级生产、有机物质和能量流的空间分布。随着湖泊从浑浊向碱化转变，将出现一系列可预测的变化(图1)。潜在底栖生物初级生产(藻类和大型植物)的空间范围将增加，因为充足的光线到达底部的比例更大。随着常住作物的减少，上层初级生产可能会改变，也可能不会改变，但湖泊深处的碎屑雨量应该会减少，而有机物质的直接进口将会增加Dreissena过滤。此外，从底栖生物到远洋区域的物质流动速率应该会增加，因为视觉上进食的鱼类会因为更大的光线穿透而更有效地捕食底栖无脊椎动物。湖底化的总体影响将是增加湖底有机物质的产量和通量。