罗非鱼入侵对南亚热带河流鱼类群落营养结构的影响机制—以东江为例

Elucidating the impacts and mechanisms of biological invasions on biodiversity and the ecosystem functions is the key of conservation biodiversity and controlling of alien species. This study select the Dongjiang tributarie which located at the lower reaches of the subtropical Pearl River as the study area according to our previous work. The following work will be carried out by combining the field investigation with the pond artificial control experiments: (1) First, we will analyzing the impacts of Nile tilapia invasion on community diversity by using functional diversity and functional groups as a powerful bridge between organisms and ecosystem functions. (2) Then, we will analyzing the impact of Nile tilapia invasion on trophic structure of fish community by taking the community trophic structure as the key link between organisms and organisms. (3) Last, we will elucidating the mechanism of Nile tilapia invasion on trophic structure by constructing the relationship between functional traits and trophic niche. We can quantitatively analyzing the impact of Nile Tilapia invasion on the trophic structure of fish community in the subtropical river from the community level though these works. The results of this study could provide theoretical guidances for controlling alien species and for sustainable utilizing of fishery resources in the south river.

阐明生物入侵对生物多样性的影响进而对生态系统功能的影响及其机制，是外来生物控制和生物多样性保护的关键。本研究依据前期工作基础，选择南亚热带珠江下游的东江为研究对象，采用野外调查和池塘人工控制实验相结合的方法，开展下列工作：（1）将基于物种功能性状的功能多样性和功能团作为生物体与生态系统功能的有力桥梁，从功能多样性的角度分析罗非鱼入侵对群落多样性的影响。（2）将群落营养结构作为生物与生物之间的关键纽带，分析罗非鱼入侵对群落营养结构的影响。（3）结合功能特征与营养生态位，构建功能性状与营养生态位之间的关系方程，阐明罗非鱼入侵对鱼类群落营养结构的影响机理。从群落水平上定量阐明罗非鱼入侵对南亚热带河流鱼类群落营养结构的影响及其机理，为南方水系外来水生生物控制和渔业资源养护与可持续利用提供理论指导。

阐明生物入侵对生物多样性的影响进而对生态系统功能的影响及其机制，是外来生物控制和生物多样性保护的关键。罗非鱼是我国最具竞争力的水产养殖品种之一，在水产行业具有重要的经济地位，但罗非鱼入侵对中国南方本土鱼类种群和生态系统产生的负面影响不容忽视。本研究以罗非鱼入侵较为严重的亚热带河流——东江为研究对象，以地理位置、环境条件接近而罗非鱼种群数量较小的北江作为参照河流，应用野外调查和养殖人工控制实验相结合的方法，分别在种群和群落尺度上分析了罗非鱼入侵对南亚热带河流鱼类群落营养结构的影响，研究发现：（1）罗非鱼通过快速增长和快速排泄来加速水体物质循环，增加水体氨氮、总磷和叶绿素a的浓度，进而恶化本地水质来排挤本地种是其在华南地区入侵成功的重要机制之一；（2）罗非鱼通过降低本地鱼类群落功能均匀度和功能丰富度，增加功能专一性来破坏本地鱼类群落的功能结构；（3）罗非鱼通过与本地种的食物竞争，迫使本地鱼类寻找新的食物来源，使得本地鱼类由捕食小型鱼转向水生昆虫和软体动物，逐步破坏本地鱼类的捕食平衡和营养结构，最终破坏生态系统稳定性；（4）在有限的研究年限内，罗非鱼的入侵尽管对分类多样性无显著影响，但是却显著影响了本地鱼类群落的功能多样性，减少了本地种的生物量、肥满度等重要经济指标。因此提出在分析外来种对本地种的影响方面，基于功能特征的功能多样性指数要比传统的物种多样性指数更合理，更敏感。以上研究结果定量阐明了罗非鱼入侵对南亚热带河流鱼类群落营养结构的影响及其机制，补充了“生物入侵—生物多样性—生态系统功能”理论体系，为南方水系外来水生生物控制和渔业资源养护与可持续利用提供了理论指导。