低地养鱼对自然湿地生态系统的影响：环境参数、分类和功能多样性的变化

《Hydrobiologia》：Effects of lowland fish farming on natural wetland ecosystems: consequences regarding environmental parameters and taxonomic and functional diversity

为探究低地养鱼对自然湿地生态系统的影响，研究人员对比了自然湿地栖息地、改造后的养鱼池塘及受废水影响的溪流断面的环境参数、底栖摇蚊分类和功能多样性。结果发现养鱼改变了环境参数和摇蚊群落结构。该研究为湿地生态保护提供了重要依据。

　　湿地，这片地球上最具生产力和生物多样性的生态系统，正遭受着诸多人类活动的威胁，其中低地养鱼带来的影响不容小觑。自中世纪起，欧洲中部和东部的低地地区就大量出现了养鱼场，这些养鱼场往往由自然湿地改造而来，不仅改变了湿地的原有面貌，其产生的废水还持续干扰着周边溪流的生态环境。然而，目前人们对于自然栖息地的转换以及这种持续干扰如何改变水生生物群落、它们的多样性和功能，尤其是在低地地区，了解还十分有限。

为了解决这些问题，匈牙利巴拉顿湖生态研究所（HUN-REN Balaton Limnological Research Institute）的研究人员开展了一项研究。他们以摇蚊（Chironomids）为研究对象，对比了残留的自然湿地栖息地、改造后的养鱼池塘以及受废水影响的溪流断面的环境参数，以及摇蚊群落的分类和功能多样性模式，试图揭示低地养鱼对自然湿地生态系统的影响。该研究成果发表在《Hydrobiologia》上。

研究人员采用了多种技术方法。在研究区域，他们精心挑选了五条穿过养鱼场的溪流，这些溪流都有未受影响的上游断面，且靠近自然湿地池塘。沿着每条溪流，分别在其上游、池塘边和下游（废水入口 1 公里范围内）设置采样点，同时对相连的养鱼池塘和自然湿地池塘也进行采样。在采样过程中，研究人员测量了一系列环境参数，包括海拔、水流速度、水深、水温、pH 值等。对于底栖摇蚊群落的采样，在溪流中采用改良的 AQEM 协议，在湿地池塘和养鱼池塘则使用 Ekman 抓斗采样器。采集到的摇蚊幼虫经过处理后进行分类鉴定，并根据其摄食习性划分为不同的功能摄食组（FFGs）。之后，研究人员运用线性混合效应模型（LMM）、线性判别分析（LDA）、基于距离的方差分析（ADONIS）等多种统计方法对数据进行分析。

研究结果如下：

• 环境参数：在溪流环境中，池塘边断面相较于上游断面，水流速度明显降低，外来有机物质沉积增多，总磷和叶绿素 a 浓度升高；下游断面在水流速度和外来有机物质沉积方面部分或完全恢复到上游水平，但总磷和叶绿素 a 浓度依旧较高。在湖泊环境中，养鱼池塘的叶绿素 a 浓度比湿地池塘高出约六倍，水深和淤泥底物比例也略高。
• 分类群落组成：研究共鉴定出 49 种摇蚊，分属于 4 个亚科。在溪流环境中，各断面的摇蚊样本分类丰富度无显著差异，但 ADONIS 分析显示栖息地对摇蚊分类组成有显著影响，不同断面有各自独特的分类组成，且通过指示物种分析确定了不同断面的指示物种。在湖泊环境中，湿地池塘和养鱼池塘的摇蚊样本分类丰富度和总丰度均无显著差异，但 ADONIS 分析表明栖息地对摇蚊分类组成影响显著，同样确定了各自的指示物种。
• 功能群落组成：在溪流环境中，仅主动滤食者的丰度在池塘边断面显著高于上游断面，ADONIS 分析表明栖息地对摇蚊功能组成有显著影响，冗余分析（RDA）揭示了不同功能摄食组与环境变量的关系。在湖泊环境中，仅主动滤食者的丰度在养鱼池塘显著高于湿地池塘，ADONIS 分析显示栖息地对摇蚊功能组成影响显著，RDA 分析也表明不同功能摄食组与环境变量存在关联。

研究结论和讨论部分指出，低地养鱼对自然湿地生态系统产生了显著影响。在环境方面，改变了水体深度、水生植物分布、营养物质浓度等一系列环境参数；在生物群落方面，导致摇蚊群落的分类和功能组成发生变化，其中浮游植物生产力的增加对摇蚊群落组织影响尤为明显。同时，研究还发现一些常见的生物多样性指标，如物种丰富度和总丰度，在指示养鱼环境影响方面的作用有限。此外，溪流渠道的过度调节和河岸植被的砍伐可能抑制溪流生物群落的恢复。该研究表明摇蚊可作为监测低地湿地生态系统状况的潜在指示生物，为评估不同池塘管理策略的环境影响和保护活动效果提供参考。同时，由于研究区域存在较高的环境和生物异质性，在保护规划中需要从区域角度出发。这一研究成果为平衡经济养鱼与生物多样性及生态系统功能保护之间的关系提供了重要依据，有助于推动可持续的湿地管理和保护策略的制定与实施。