一份基于威斯康星州湖泊 40 多年研究的报告强调了科学家们在水生入侵物种方面获得的一些经验教训,其中包括,容纳非本地物种的生态系统数量远远超出之前的想象。

水生入侵物种在威斯康星州的分布比以前认为的更为广泛

然而,研究人员指出,这些物种不一定会对它们的新栖息地造成危害,在某些情况下,入侵物种控制的负面影响可能比入侵物种本身的影响更大。

威斯康星大学麦迪逊分校湖沼学中心主任兼报告主要作者杰克范德赞登 (Jake Vander Zanden) 说,这并不意味着科学家不担心不同物种迁入新的生态系统。

“入侵物种对生态系统产生显著影响的例子有很多。它们可能导致渔业资源减少、水质下降等,从而对人类和环境产生负面影响,”范德·赞登说。

但在入侵物种故事中,生态破坏远非定论。

研究人员最近在《生物科学》杂志上发表了他们的分析结果,强调了北温带湖泊长期生态研究项目四十年来进行的数据收集、研究和实验中获得的几点经验教训。

范德·赞登解释说,研究经费通常可以资助几年的研究,“但这绝对无法让你发现这些类型的变化。只有通过长期研究,我们才能深入了解这些大问题,例如入侵物种在哪里,它们如何改变我们的生态系统,以及这一切与气候变化等因素有何关联。”

其中一个见解是,威斯康星州湖泊中非本地水生物种的存在比科学家和资源管理者最初想象的要广泛。

自 1990 年代以来,这项长期研究项目帮助威斯康星州自然资源部绘制了六种目标物种的地图和数据集:欧亚水绵、斑马贻贝、多刺水蚤、锈色龙虾、中国神秘蜗牛和带状神秘蜗牛。

研究人员结合对 11 个核心研究湖泊的长期监测记录以及对数十个其他水体的实地研究和社区科学研究,发现目前估计的威斯康星州湖泊中约有 8% 含有这六种物种中的一种或多种,​​这一数字相差甚远。事实上,这个数字更接近 39%。

此外,某些入侵物种在水中存在的时间比最初认为的要长得多。例如,研究人员于 2009 年在门多塔湖发现了带刺水蚤,但科学家通过梳理沉积物岩心和旧样本发现,这些破坏性的入侵物种至少在十年前就已经出现在湖中,只是由于那年夏天气候的有利变化,它们的种群才开始激增。这些发现表明,入侵物种通常只是存在于生态系统中,而不会引发负面影响。

此外,新论文的共同作者、明尼苏达大学渔业、野生动物和保护生物学系博士后研究员杰克·沃尔什 (Jake Walsh) 表示,当入侵物种确实造成负面影响时,这些影响往往与现有问题有关。

“门多塔湖特别容易受到刺水蚤的严重且昂贵的影响,”沃尔什说。“它们加剧了已经存在的与湖中过量营养素有关的水质问题。”

沃尔什补充道,只有通过长期研究才能看到更全面的图景。“只要我们有这个长期计划,入侵就是实验,可以教会我们生态系统如何运作以及如何最好地管理它们,”他说。这让我们深入了解了门多塔湖面临的水质问题,并制定了抵消刺水蚤影响的‘路线图’。”

范德·赞登补充道,长期科学研究不仅能帮助科学家拼凑出环境变化的历史。有了它,研究人员还可以突出迫在眉睫的问题,并设计研究来回答这些问题。从使用环境 DNA,到探索长期入侵物种清除效益,更多的发现即将出现。

而且,受益于这种长期、跨学科方法的不仅仅是科学。本科实地技术人员在暑假反复采样相同的地点,后来成为教授,监督自己的研究项目和管理自己的学生。数据科学家和工作人员投入大量时间将他们的数据集公开,并让淡水科学领域的其他研究人员可以访问。

范德赞登希望这种合作与探索精神能够延伸到其他领域。

“我想知道,我们从长期数据中观察到的某些模式是否与研究土壤、草原花卉或海洋生物学的人有关,”他说。“如果入侵物种已经存在,而且比我们想象的更加广泛,那么人类活动和气候变化等因素可能很快就会引发更多的人口迁移。”