入侵物种正在重塑一个又一个湖泊的水生生态系统
加拿大和世界各地的淡水生态系统正遭受威胁。湖泊、河流、池塘和湿地面临着许多环境威胁,但改变它们最快的威胁是入侵外来物种的扩散。
近年来,加拿大湖泊中多次爆发入侵物种。斑马贻贝继续在魁北克和马尼托巴蔓延。中国神秘蜗牛在加拿大东部的湖泊中越来越多。欧亚水草已蔓延到沿海省份。与此同时,金鱼在全国各地的小湖泊和池塘中变得过多。
这些疫情绝非孤立案例,而是全球变化的一种表现形式。
入侵率上升
纵观生命史,动植物通过自然方式缓慢地扩散到世界各地。然而,在人类的帮助下,物种的扩散速度比以往任何时候都更快、更远、数量也更多,超出了它们的历史范围。它们正以前所未有的速度入侵生态系统。
淡水生态系统极易受到入侵,也容易受到人类干扰。大多数非本土物种都是通过人类活动或基础设施引入的。例如,货船释放的压舱水带来了五大湖中已知的所有非本土物种的一半以上。
运河、鱼类放养、饵料桶倾倒、休闲划船和宠物放生也促进了物种向湖泊的传播。入侵的水生植物经常被挂在湖泊之间移动的休闲船的螺旋桨和拖车上;植物本身可能携带着斑马贻贝,这些贻贝在陆地上通过船拖车运输时可以在水外存活数天。
放生水族馆宠物是造成入侵的另一个因素。一项研究估计,每年有超过 10,000 条从蒙特利尔宠物店购买的鱼被放生到湖泊和河流中。
因此,淡水生态系统的入侵率是所有栖息地类型中最高的,并且还在持续增加。
高度脆弱的生态系统
湖泊、河流和湿地约占地球表面面积的 1%,但却拥有近 10% 的所有生物物种,包括一半以上的已知鱼类。这种多样性正在以比陆地和沿海海洋生态系统更快的速度被侵蚀,部分原因是入侵的影响。
尽管将入侵的影响与其他人类压力因素区分开来可能具有挑战性,但在各种淡水生态系统中,淡水鱼数量减少的主要驱动因素已被证明是入侵物种而不是栖息地改变。
湖泊对外来物种更敏感的原因之一是,湖泊中的生物对各种入侵者缺乏足够的防御能力。例如,在北美西部历史上没有鱼的湖泊中放养了非本土鳟鱼,导致本土青蛙数量减少,因为这些青蛙在进化过程中没有适应大型水生捕食者的压力。
同样,斑马贻贝会过度生长并吞噬本地淡水贻贝的壳,而这些淡水贻贝在进化过程中从未与这种污染生物打交道。五大湖下游-圣劳伦斯河系统和其他入侵水体中的许多本地贻贝种群已被斑马贻贝大量消灭。
连锁后果
水生入侵物种威胁着渔业、水质、当地经济和人类健康。这些影响远远超出了入侵湖泊的范围。20世纪 60 年代末,掠食性孔雀鲈鱼入侵加通湖(巴拿马),消灭了在抑制蚊子幼虫方面发挥重要作用的小型食虫鱼。因此,湖周围的成年蚊子数量激增,增加了该地区人类患疟疾的风险。
20 世纪 90 年代,美国未经授权将湖鳟鱼引入黄石湖,从根本上改变了该湖的食物链。这些引进的鳟鱼导致当地鱼类数量减少,而这种鱼类是灰熊的主要食物来源,迫使灰熊将食物转向陆地哺乳动物(幼年麋鹿),从而使这些物种面临越来越大的压力。
欧洲刺水蚤是一种捕食性动物,以小型浮游动物为食。20 世纪 80 年代,这种动物通过压舱水入侵五大湖,并蔓延到内陆湖泊,如门多塔湖,在那里密度极高。这种动物贪婪地进食,导致本地食藻水蚤数量大幅减少。这些食草动物的消失导致浮游植物大量繁殖,水质下降,从而损害了门多塔湖的审美和娱乐价值。
在五大湖下游,入侵的斑马贻贝和斑驴贻贝的过滤活动导致水质清澈度急剧上升,从而促进了湖底藻类的过度生长。当这些藻类在夏末分解时,它降低了湖底的氧气浓度,为肉毒杆菌的扩散创造了完美的条件。细菌在贻贝中积累,这使得它们的毒素转移到贻贝捕食者身上,包括一种名为圆虾虎鱼的入侵鱼类。成千上万的食鱼鸟在食用有毒的虾虎鱼后死亡。
这些案例证明了入侵物种对湖泊和周围生态系统的广泛影响。
阻止湖泊入侵
昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架将“内陆水域”视为值得保护的独特领域。该框架的第 6 个目标要求到 2030 年将入侵率降低 50%。
要实现这一目标,就需要制定新政策来控制监管不力的媒介,例如与宠物贸易有关的媒介。宠物贸易带来的新威胁是大理石龙虾,它仅靠一个无性繁殖的个体就能产生新的种群。去年,在安大略省的池塘中发现了大理石龙虾的野生种群。
大幅降低入侵率将降低生态系统破坏和生物多样性丧失的风险。对于湖泊而言,这可以通过负责任地处理活饵和水族宠物、检查船只和渔具以防搭便车生物以及报告新发现的非本地物种来实现。
利益相关者教育也至关重要。那些生计和福祉受到湖泊入侵影响的公民,可能在不知不觉中就为入侵物种的传播发挥了作用。
公众、科学家、行业和政府的参与有助于实现昆明-蒙特利尔目标。幸运的是,五大湖提供了一个令人鼓舞的案例研究,由于利益相关者共同努力制定和执行有效的法规来控制压载水入侵,五大湖的生态系统入侵率有所降低。
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