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愛爾斯微課堂|有問必答之“鯽的存在有利于沉水植物的生長與恢復”
之前《水生態治理中水生植物的應用于設計（一）》的文章詳細介紹了水生植物的適用生境條件，其中一項為“水生動物”，有讀者問文中“鯽的存在有利于沉水植物的生長與恢復”該如何理解，今天小編就來解答疑惑。除了說明此問題，還附贈其他內容，敬請“享用”。
該結論來源于“不同魚類對沉水植物生長的影響”的研究，具體為3種魚類(草魚、鯽、鳊)對4種沉水植物(苦草、金魚藻、伊樂藻、馬來眼子菜)生長的影響，旨在為利用沉水植物進行富營養水體生態修復以及管理提供科學依據。
在150L的透明聚乙烯水箱（無底泥，鋪有5cm厚的沙子，用于固定沉水植物）加入自來水100L，然后在陽光下放置7d，達到去除去水中氯氣的目的。將沉水植物(馬來眼子菜、金魚藻、伊樂藻、苦草)種植在水箱中(表1)，設置對照組、草魚組、鳊組和鯽組(表2)，每組3個重復，共12個水箱。用水的總氮(TN)起始濃度為5mg/L，總磷(TP)起始濃度為0.25mg/L(根據太湖梅梁灣多年平均值，其中TN和TP濃度分別用NaNO3和 K2HPO4·3H2O來配制)。平均水溫保持在為24.6℃，每個水箱連接充氧裝置以保證魚類有充足的氧氣，整個實驗在露天環境下進行，水箱上方無遮陽篷，但覆蓋有孔眼為2cm的紗網布，以防魚類跳出。實驗初始和實驗結束后分別測定沉水植物的濕重與長度。
實驗結束時，草魚組中的沉水植物總生物量明顯低于鯽組、鳊組和對照組，平均為63.5g/m2，鳊組和對照組總生物量分別為297.3和296.2g/m2，鯽組中的沉水植物總生物量最高，為401.1g/m2(圖1)。實驗結束時，對照組、鳊組和草魚組中的沉水植物總生物量都有所下降，分別下降19.2%、16.6%和82.1%，呈現出負增長趨勢，而鯽組中沉水植物總生物量增加，增加12.5%；草魚組、鯽魚組與對照組沉水植物總生物量存在顯著差異(P<0.05)。因此草魚和鳊的存在不利于沉水植物的生長，而鯽的存在有利于沉水植物的生長與恢復。
圖1 不同魚類對沉水植物總生物量的影響
（* 表示 P＜0．05，實驗初始和實驗結束差異顯著; 下同)
各實驗組馬來眼子菜總生物量都比實驗初始時明顯減少，表明3種魚類都攝食馬來眼子菜(圖2)。3個實驗組中，馬來眼子菜的損失量存在顯著差異( P<0.05)。實驗結束時，草魚組中馬來眼子菜生物量下降了91.8%，明顯高于鳊組(34.2%)和鯽組(53.5%)，對照組中馬來眼子菜的生物量下降了0.8%，基本未變化。除草魚組外，其它3組金魚藻生物量在實驗結束時都較實驗初始時明顯增加，對照組、鳊組和鯽組生物量分別增加171.1%、113.9% 和265.6%，草魚組生物量下降24.4%。
對照組和草魚組中的伊樂藻生物量都明顯下降，分別下降74.8%和100%(圖2)。鳊組中伊樂藻生物量下降了39.1%，而鯽組中伊樂藻生物量變化較小，基本未發生變化。與伊樂藻相似，鯽組中苦草生物量不降反升，苦草生物量增長19.3%，而草魚組與鳊組苦草生物量都有所下降，鳊組苦草生物量下降10.1%，而草魚組生物量下降85.1%，對照組中苦草生物量變化較小，表明不同魚類對沉水植物的攝食具有明顯的選擇性。4種沉水植物生物量變化表明，草魚對于沉水植物的攝食偏好順序為伊樂藻＞馬來眼子菜＞苦草＞金魚藻，鳊的攝食偏好順序為伊樂藻＞馬來眼子菜＞苦草＞金魚藻，鯽的攝食偏好順序為馬來眼子菜＞伊樂藻＞苦草＞金魚藻。4種沉水植物中，金魚藻生物量增加最多，表明3種魚都相對不喜歡攝食金魚藻。
圖 2 不同魚類對不同種類沉水植物生物量的影響
過程中對照組和實驗組中有大量的水綿產生，其中對照組中的水綿呈現出快速增長的趨勢，在整個實驗過程中共產生230.0g，生長速率約為0.2g/(L·d)，相較于對照組，實驗組中水綿的生物量差異較小，當實驗結束時，鳊組和鯽組中共產生27.1和26.7g水綿，生物量分別為104.2和102.6g/m2，明顯小于對照組(884.6g/m2)，而草魚組中產生的水綿全部被草魚主動攝食?？梢?，3種魚類都能夠通過主動攝食水綿來抑制水綿的生長，其中草魚的抑制能力最強。
草魚和鳊的存在都不利于沉水植物的生長，其中草魚的影響力超過鳊，而鯽的存在有利于沉水植物的生長與恢復。研究表明，草魚對沉水植物具有很強的攝食作用。魚類對沉水植物生長的影響主要通過直接攝食作用以及通過排泄和對沉積物的擾動間接影響沉水植物的生長，草魚、鳊都屬于草食性魚類，以攝食水生植物為主，但鳊的咽齒沒有草魚發達，口裂相比于草魚也較小，無法輕易咬斷植物纖維，這可能是導致鳊對于沉水植物的攝食作用較草魚弱的原因。鯽屬于雜食性魚類，除了沉水植物，鯽還可以攝食水生昆蟲、藻類以及其它有機碎屑等作為食物補充。本實驗中未發現有水生昆蟲，所以未發現鯽攝食水生昆蟲。劉恩生曾報道，微囊藻是太湖鯽的重要食物之一，水綿屬于藻類中的綠藻門，本實驗中鯽組水綿生物量顯著小于對照組，表明鯽攝食水綿，即水綿是鯽的食物之一；由于未分析藻類組成，所以不能確定鯽是否還攝食其它藻類，金魚藻和苦草不易被鯽攝食，但當它們的部分死亡莖葉形成的碎屑可能被鯽攝食，從而作為食物來源之一。另外，鯽下咽齒只有1行，而鳊下咽齒有3行；鯽和鳊除了下咽齒行數不同以外，結構也不同，鯽的下咽齒外側齒略扁，內側齒臼齒狀，而鳊魚下咽齒細長，尖端彎曲呈鉤狀，所以鳊的咽齒比鯽發達，更容易咬斷植物纖維，這可能是鳊對沉水植物的攝食能力強于鯽的原因之一。對沉水植物攝食作用的差異可能是導致3種魚類對沉水植物的生長影響不同的原因。
3種魚對不同種沉水植物生長的影響不同，其中3種魚實驗組中金魚藻的生物量增長最高，鯽組馬來眼子菜的生物量下降最高，草魚組與鳊組伊樂藻的生物量下降最高。孫健等研究表明草魚對輪葉黑藻、苦草、菹草、金魚藻具有選擇性攝食，草魚最不喜歡攝食的是金魚藻。有研究報道，鯉魚等雜食性魚類也不喜歡攝食金魚藻。金魚藻與馬來眼子菜、伊樂藻、苦草相比較，葉邊緣具有散生的刺狀細齒，雖含有豐富的蛋白成分，但粗纖維含量、木質素也較高，而不利于魚的攝食，這可能是3種魚都不喜歡攝食金魚藻，從而導致金魚藻的生物量增長率最高的原因。馬來眼子菜粗纖維含量低、營養成分易消化吸收，有研究報道馬來眼子菜根系不發達，植株再生能力較弱，同時粗纖維含量低、營養成分易消化吸收而為草魚、團頭魴等魚類所喜食，這可能是本實驗中鯽喜歡攝食馬來眼子菜從而導致馬來眼子菜的生物量下降率最高的原因。有研究表明，伊樂藻的營養成分易被草魚、團頭魴消化吸收，所以，這可能是草魚與鳊喜歡攝食伊樂藻從而導致伊樂藻生物量下降率最高的原因。
3種魚類都抑制沉水植物的競爭者——水綿的生長。水綿是絲狀綠藻，其生長需要光照、營養鹽和溫度等條件，當水綿與沉水植物共同存在時必然與沉水植物競爭光照、營養鹽，從而不利于沉水植物的生長。有研究表明，水綿還可以通過化感作用抑制沉水植物的生長，木質素、單寧物質等抗營養物質是影響魚類適口性的重要因素，由于水綿缺乏木質素和纖維組織，藻體柔軟而有彈性，這可能是因為3種魚類都喜歡主動攝食水綿，從而抑制水綿生長。在利用沉水植物修復富營養水體時，可以考慮利用魚類對水綿的攝食來控制水綿的生長。
該研究結果在利用沉水植物進行富營養水體修復中具有參考價值，例如在沉水植物修復富營養化水體時，在沙質和碎石等底質的水域，可優先考慮投放鯽，鯽既可以控制水體中水綿生長，同時又確保沉水植物不被大量攝食，而在泥土底質的水域需要考慮魚類的擾動作用，尤其在魚類繁殖季節的擾動作用可能會導致透明度下降從而影響沉水植物獲得光照，進而影響沉水植物的生長。同時在利用沉水植物修復水體時，需要控制草魚和鳊的密度，以避免草魚和鳊對沉水植物的過量攝食。在選擇沉水植物種類時，可以優先考量魚類相對不喜歡攝食的金魚藻。
來源：湖泊科學 期刊
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