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外来虾入侵性的分析及反思

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克氏原螯虾(Procambarus clarkii)自引入我国以来,已成为分布我国多省[1]的热门水产品。它的强 入 侵 性 已 受 到 了 世 界 各 国 学 者 的 普 遍 关注[2-3]。我国也有学者关注到了克氏原螯虾的入侵性,但绝大多数研究是从其生物学特性[1,4-5],如食性、繁殖力、适应性等方面推测其对土著物种的竞争优势,相关的试验研究则稍显贫乏。为此,笔者选取了生态位极为相近的本土物种中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis),在室内试验室及室外池塘与克氏原螯虾混养,以比较分析其种间竞争结果,对查明克氏原螯虾的生物入侵性提供相关理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验室虾、蟹混养试验

试验用虾采自江苏省淮安市盱眙县,平均质量(9.9±1.5)g,试验用蟹采自江苏省南京市高淳县固城湖,平均质量为(9.0±1.0)g,虾、蟹体质健壮,附肢完整,均为在拧干的毛巾上晾10min后称质量。培养池为江苏省淡水水产研究所禄口基地2.2m×2.2m×0.6m水泥池,保持2/3的水体,配有充气泵,水面投放水花生(Alligator alternan-thera herb)(覆盖10%水面)作为调节水质的漂浮植物兼作植物性饵料。水源为基地池塘水,经蓄水池过滤,平均水温26℃。设置洞穴型、角落型和空旷对照组3种生境。每种生境设置虾、蟹单养和虾、蟹混养2种处理。每种处理5个重复。试验时间为2008年7月20日—8月13日。每日观察,记录存活数。每隔1d在5:00—6:00投喂5%现存虾质量的冷冻杂鱼糜加麸皮,每日清晨吸出残饵和粪便,并补加少量池塘水。虾、蟹单养设置方式:用不透水的光滑塑料板将水泥池平均分隔成2.2m×1.1m的2个小池,每个池中单独放养60只克氏原螯虾或60只中华绒螯蟹。雌雄比为1∶1。虾、蟹混养设置方式:在一个完整的水泥池中放养60只克氏原螯虾和60只中华绒螯蟹。雌雄比为1∶1。洞穴型生境:在每个小池中放置60个PVC管(管道直径为6cm,管长11cm),固定在砖块上,避免管道的滚动。角落型生境:在每个小池中贴壁竖直放入砖块(11cm×11cm×4.5cm),池中央也同样放置砖块,搭成角落。每个砖块间隔3~4cm,共形成60个角落。空旷对照组:水泥池中不加任何物体。

1.2 池塘虾、蟹混养试验

粘土性土质,水质良好,0.67hm2池塘3处,0.33hm2池塘3处。水深0.8~1.0m,池埂坡比1∶3。池埂四周用60cm高的钙塑板作防逃墙。在池塘四周设约2~3m的水花生群落带,池塘中间每隔5m用竹桩和绳索固定一条水花生带,按3000kg/hm2投放鲜活螺蛳,作为虾、蟹的天然饵料。选取规格整齐,平均质量为0.5g的虾苗和平均质量为8.0g的蟹苗。养殖时间为3月28日—9月28日,共6个月。试验设置见表1。

1.3 残肢率计算方法

克氏原螯虾生性好斗,个体间的格斗会造成螯肢不全,降低经济价值。将2个大螯出现残缺的虾记为残肢虾。残肢率/%=(螯肢不完整虾/存活虾)×100%

1.4 数据分析以SPSS 13.0对试验进行统计分析,以Kol-mogorov-Smirnov检验,检 验数据 是否为 正 态 分布,以Levene检验分析方差齐性,以独立样本t检验对试验结果进行统计分析,显著水平为0.050。

2 结果

2.1 试验室虾、蟹混养试验的结果

不同生境下虾、蟹单养与混养存活率和残肢率试验结果见表2。由表2可知,在洞穴型生境下,混养条件下,克氏原螯虾的存活率为76.7%,显著高于单养条件下的63.3%;混养条件下,克氏原螯虾的残 肢 率 为46.9%,显 著 低 于 单 养 条 件 下 的63.2%。而混养 条 件 下 中 华 绒 螯 蟹 的 存 活 率 为14.0%,显著低于单养条件下的47.3%,混养条件下中华绒螯蟹的残肢率为61.2%,显著高于单养条件下的23.1%。在角落型生境下,混养条件下,克氏原螯虾的存活 率 仅 为23.0%,显 著 低 于 单 养 条 件 下 的48.7%,残肢率在2种条件下无显著性差异。中华绒螯蟹的存活率和残肢率在单养和混养2种条件下均无显著性差异。在空旷型生境下,混养条件下,克氏原螯虾的存活率为34.3%,显著高于单养条件下的18.3%,残肢率为31.7%,显著低于单养条件下的46.9%。而混养条件下中华绒螯蟹的存活率6.7%,显著低于单养条件下的20.3%,残肢率由单养时的10.6%提高到48.6%,接近显著水平(P=0.063)。

2.2 池塘虾、蟹混养试验的结果

池塘混养克氏原螯虾与中华绒螯蟹的收获情况见表3。由表3可知,在克氏原螯虾单养和虾、蟹混养2种条件下,克氏原螯虾的收获量、规格和克氏原螯虾回捕率均无显著性差异。

3 讨论

3.1 克氏原螯虾的入侵性

克氏原螯虾的入侵性不容忽视。Rodriguze[6]的研究 表 明,克 氏 原 螯 虾 的 引 入 导 致 了 西 班 牙Chozas湖生物多样性的丧失。Renai等[3]通过试验证明,克氏原螯虾摄食效率强于意大利中部和北部的当地螯虾,因而对当地螯虾构成威胁。Barba-resi等[2]研究了克氏原螯虾对欧洲特别是意大利的入侵性。Angeler等[7]的研究表明,克氏原螯虾引入会 对 本 土 物 种 产 生 显 著 不 良 影 响。 我 国 学者[1,4-5]也已注意到了克氏原螯虾的入侵性,并对其危害与防治作了较多研究。

3.2 国内克氏原螯虾、中华绒螯蟹混养现状

中华绒螯蟹生态位与克氏原螯虾极为相似,国内水产养殖中普遍将其混养。如史克荣等[8-9]证明了虾、蟹混养是可行的,并取得了良好的经济效益。然而现阶段的研究,关注的仅仅是混养的经济效益,关于这2个物种的种间竞争尚未见报道。

3.3 不同生境下克氏原螯虾与中华绒螯蟹种间竞争分析

由试验结果可知,洞穴和空旷生境下,克氏原螯虾在同中华绒螯蟹的竞争中占优势;而角落生境下中华绒螯蟹占优势。已有大量研究证明,隐蔽所是克氏原螯虾所需的重要资源[10-12]。在洞穴生境下,有大量封闭性良好的洞穴作为隐蔽所,克氏原螯虾不仅可以有效地降低种 内 格 斗 强 度,使 存 活 率 由 空 旷 生 境 下 的18.33%升至63.32%,而且可以最大限度避开中华绒螯蟹的攻击,在洞穴生境条件下,克氏原螯虾在同中华绒螯蟹的竞争中占优势。根据笔者试验室观察记录,克氏原螯虾在蜕壳之后虽然身体较软,但并未丧失活动能力,可以通过弹尾迅速移动避开攻击。而中华绒螯蟹在蜕壳后1~1.5h内无法运动[13]。由此可见,克氏原螯虾蜕壳后躲避攻击的能力远远强于中华绒螯蟹。因此在空旷型生境下,虽然螯虾失去了洞穴的保护,但得益于空旷生境没有障碍,螯虾通过弹尾迅速移动的优势得到完全的发挥,因此在种间竞争中处于优势。在角落型生境下,克氏原螯虾没有了封闭性良好的隐蔽所的保护,而复杂的角落又成了其弹尾运动的障碍使其无法快速移动,因此使其在同中华绒螯蟹的竞争中处于劣势。

3.4 池塘试验分析

室外池塘养殖试验中所用的中华绒螯蟹的规格是克氏原螯虾规格的16倍,虾、蟹混养组最终的螯虾收获量、回捕率和克氏原螯虾单养组并无显著性差异。这说明在室外池塘环境中,中华绒螯蟹并未对克氏原螯虾种群生长起到显著的抑制作用,也就无力阻止克氏原螯虾的侵入。这可能是因为,池塘池底和边缘池岸便于克氏原螯虾打洞穴居,接近洞穴型生境,这种生境不利于中华绒螯蟹同克氏原螯虾的竞争。此外,克氏原螯虾具有相对完善的母[14-15],雌虾具有抱仔行为,且在抱仔阶段雌性攻击性大大提高[16],这就极大地提高了克氏原螯虾后代的存活率。

3.5 克氏原螯虾入侵性的分析及反思

由室内试验和室外池塘试验的结果来看,总体上克氏原螯虾在同中华绒螯蟹的竞争中占优势。克氏原螯虾是我国民众喜欢的重要水产品之一,然而盲目对其引种很可能会导致引种地生物多样性的丧失。克氏原螯虾是r-对策的物种,其个体小、生长迅速、成熟早、繁殖能力强[17],抗逆性强,能广泛分布在各种水体中,如小水体、短期性积水沟、受污染的水体等[18],此外广泛的食谱有助于其在多样化的环境中生存[19-20]。因此在进入到一个新的环境之后,很容易成为当地的优势物种。这或许导致克氏原螯虾种群数量的显著增长,给引种地区带来生物入侵的压力。