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原始研究的文章

前面。植物科学。,23January 2023
秒。海洋和淡水植物
卷14 - 2023 | https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1069593

滤食双壳类的联合效应(Cristaria plicata)和水下大型植物(软水草轮生的)在新淡水浮游植物组合昌盛

雪杜 1、2,丹的歌 1、2,Huibo王1、2,Jingshuang杨3,回族刘 1、2Tangbin霍 1、2 *
  • 1重点实验室的水生生物保护和生态修复在寒冷水域,黑龙江水产研究所、中国水产科学院,哈尔滨,中国
  • 2黑龙江流域渔业生态观测研究站的黑龙江省哈尔滨,中国
  • 3吉林Chagan湖国家级自然保护区管理局,中国的书法

富营养化淡水生态系统受到威胁,导致持久和有害藻华。滤食双壳类软体动物和水下大型植物(SMs)减轻通过抑制富营养化影响浮游植物生物量花朵。然而,很少有人了解是否以及如何结合操纵滤食浮游植物组合双壳类和短信控制富营养化和影响力。这里,我们执行一个新淡水mesocosm实验来评估滤食双壳类的联合效应Cristaria plicata、鸡冠珍珠贻贝和大型植物软水草轮生的浮游植物生物量和组成的集合体。我们发现的c . plicatah .轮生的减少水养分浓度和抑制浮游植物总生物量。此外,不同类群差异修复和控制治疗观察和明显的竞争排斥发生蓝藻的恢复治疗。在敌对的滤食双壳类之间的交互和短信才发现总蓝藻生物量表明一个更大的规模的SM恢复可能覆盖滤食双壳类的效果。我们的研究结果表明,操纵,通过增加双壳类的食草动物,与恢复相关的短信,是一种有效的方法降低蓝藻和减轻富营养化。

1。介绍

富营养化淡水生态系统,主要由浓缩的氮(N)和磷(P) (木匠et al ., 1998),是一种严重威胁水质、生物多样性和其他关键生态系统功能(史密斯et al ., 2006;库克et al ., 2018;刘et al ., 2021)。营养浓缩促进有害藻华的外观和持久性(Heisler et al ., 2008;康利et al ., 2009)和水下大型植物的衰落(SMs) (Zhang et al ., 2017),改变食物网结构(Fujibayashi et al ., 2018;Briland et al ., 2020)。预计出现的富营养化与气候和土地利用变化(增加Jeppesen et al ., 2010;Bergstrom Karlsson, 2019;Le Moal et al ., 2019),诱导政权从一个大型植物主导清楚状态切换到浮游植物量主导浑浊的状态(Jeppesen et al ., 2007 a)。考虑到人类活动是富营养化的主要原因,是至关重要的减少人为对水生生态系统的贡献和找到有效的方法来控制蓝藻的通常控制水体富营养化。

恢复短信被认为是一个关键措施浅水湖泊富营养化的康复(刘et al ., 2020;李et al ., 2021 a),如短信显示特定的功能特征,他们使用稳定清澈状态(Puijalon et al ., 2011;苏et al ., 2019;Rao et al ., 2020)。例如,短信可以抑制藻类的生长竞争光和营养(勒琳et al ., 2006),生产algae-inhibiting化感物质影响光合活动(朱et al ., 2010)和其他生理生化过程改变(朱et al ., 2021;他et al ., 2023年),并提供与白天放牧浮游动物避难所对鱼捕食(伯克斯et al ., 2001)。此外,短信可以促进营养吸收水体和沉积物(Sand-Jensen Borum, 1991)和减少沉积物再悬浮(Horppila Nurminen, 2003)。早期的研究涉及小规模实验(巴罗et al ., 2019;阿莫林和莫拉,2020和自然水生生态系统曹国伟et al ., 2022;彭et al ., 2022)已多次报道,恢复短信增加浮游植物丰度和减少水清晰。因此,使用SMs是一个潜在的工具,用于消除海藻(Jeppesen et al ., 2007 b)。水下大型植物修复,因此,将防止或减轻蓝藻的扩张。

另一个修复技术改善水质是biomanipulation淡水滤食动物,如贻贝;然而,其有效性仍是有争议的。例如,放牧研究涉及滤食贻贝,比如斑马贻贝和三角形帆贻贝,在欧洲和中国证明了他们可以有效地使用深海藻类和碎屑。MacIsaac et al ., 1992;高et al ., 2017)。此外,贻贝,食草动物,可以减少甚至防止赤潮(Gulati et al ., 2008)。此外,吴和卡尔弗(1991)发现丰富的斑马贻贝在伊利湖,发现滤食水蚤能够减少水食用藻密度和提高透明度。有趣的是,一些贻贝显示食物选择性和避免食用蓝藻导致蓝藻超过其他形式(占主导地位黄et al ., 2004;科尔文et al ., 2015)。相反黄et al。(2004)贝克et al。(1998);科尔文et al。(2015)报道,斑马贻贝的入侵导致的下降微胞藻属生物质在哈德逊河。

众多的湖泊富营养化控制技术已经开发出来,证明这两种技术组合在一起的效果比单独的技术。例如,大型食草浮游动物和水下大型植物的组合被证明是更有效地控制蓝藻生物量(阿莫林和莫拉,2020)。此外,成功恢复淹没的大型植物改善水质的富营养化湖泊鲤鱼(删除后Knopik和纽曼,2018)。尽管最近进展与富营养化的生物修复方法,对是否以及如何结合操纵滤食浮游植物组合双壳类和短信控制富营养化和影响力。鉴于气候上的复杂性,热,生态和水文诱导天然湖泊的变化(理查森et al ., 2019)、mesocosm研究一直被视为一个有用的手段,研究多种因素的影响下操纵或控制环境条件同时支持biocomplexity现实的水平(斯图尔特et al ., 2013;2015年福特汉姆)。

在这项研究中,我们设计了一个初新淡水mesocosm实验探索潜在的滤食双壳类和短信和他们之间的相互作用对浮游植物的生物量和成分组合的影响。我们推断分类蓝藻基于适应避免捕食(例如殖民和丝状蓝藻)可能会导致更大的见解滤食的双壳类和短信在富营养化水体的修复。我们假设:(i) biomanipulation通过增加滤食双壳类和水下大型植物的恢复,在营养丰富,可能会影响浮游植物的组合和控制蓝藻的生长;(2)互动效果可能优于单独控制富营养化。

2。材料和方法

2.1。学习网站和实验设计

户外mesocosm实验进行了6月25日至2021年7月27日在16个圆柱形聚乙烯昌盛的土地上——在Chagan Chagan湖附近的观察和研究湖站(45.25°N, 124.28°E)。昌盛的直径1米和一个常数水深1.2米;它们含有0.2沉积物和780 L过滤的水来自Chagan湖(图1)。Chagan湖是一个浅富营养的淡水湖(平均深度:2.5米)的排水区主要由农田和草地和相对较高的移置输入的营养(尤其是氮和磷)通过降水和地表径流(刘et al ., 2019;杜et al ., 2022)。氮和磷、溶解硝酸混合物的钠(NaNO3)和磷酸二氢钾(KH2阿宝4),分别添加每天每个mesocosm等同于营养负荷的36μg / L和5μg / L,坚持Redfield比率(Redfield 1958)。昌盛的墙壁擦洗每日防止固着生物的生长。在实验期间,蒸发损失昌盛换成了过滤湖水由降雨不补偿。

图1
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图1昌盛用于我们的实验研究Chagan湖观察和研究。

实验有一个阶乘设计(2 x 2)评估双壳类的影响,植物,和他们互动,在昌盛水养分的含量和浮游植物组合。Cristaria plicata被选为我们昌盛的滤食双壳类,因为它是一个很好的清洁悬浮粒子(Yu et al ., 2020),软水草轮生的被用作大型植物由于其浮游植物他感作用的影响(高et al ., 2015)和养分去除能力(李et al ., 2021 b)。三个治疗(双壳类:c . plicata独自一人;大型植物:h .轮生的独自一人;双壳类+大型植物:c . plicatah .轮生的在一起)和控制(两个物种缺席),每一个有四个复制,被随机分配到昌盛和所有常见的营养负荷在整个实验。的双壳类、大型植物和双壳类+大型植物治疗已被建议作为减轻许多温带浅水湖泊富营养化的战略,因此,作为恢复治疗(Søndergaard et al ., 2007;Zhang et al ., 2014)。我们增加了两个c . plicata生物质为413.8±13.6标准错误(S.E.)g / m2双壳类动物治疗昌盛。c . plicata用绳子挂袋,30厘米以上沉积物表面。个人h .轮生的样本从一个商业购买托儿所。在实验的开始,平均阀杆的长度h .轮生的34±0.8S.E.厘米,5至8组捆在一起,加权的沉积物鼓励根系生长。的总湿重大型植物在每个mesocosm是650±10.3S.E.g L1

2.2。样本收集和分析

样品的水营养和叶绿素一个集中收集在实验的开始(0)和4天,8、12、16、20、24、28岁和32岁。的水样收集管取样器在两个不同深度沉积物(表面和5厘米以上),从次级样本被水营养和浮游植物分析。我们确定浓度的总磷(TP)、磷酸(PO4- p)、总氮(TN)、氨氮(NH)4- n)、硝酸盐氮(NO3- n)和亚硝酸盐氮(NO2使用标准方法(- n)美国公共卫生协会,1992)。叶绿素一个(浮游植物总生物量的代理)浓度确定spectrophotometrically从物质保留在绘画纸GF / C玻璃微纤维过滤器在黑暗(冷乙醇提取后Jespersen Christoffersen, 1987)。

以浮游植物组合成分的特征,我们收集了所有附件的浮游植物。浮游植物采样初完成(0)和实验结束时(32)。的子样品管样品水混合与浓碘溶液立即被固定。所有样品进行了分析使用Sedgewick-Rafter计数室和一个倒置显微镜(rvl - 100 g,呼应,圣地亚哥,加利福尼亚州,美国)。至少有500个自然单位被枚举和鉴定到属水平(胡锦涛和魏,2006)。后细胞体积的浮游植物分类群计算近似到最近的几何标准固体(接触et al ., 1999)。生物量的估计计算,假设生物与水的密度(1毫米3l1L = 1毫克1)(吉姆,把2000)。当叶绿素一个使用分光光度法(μg / L)测量和浮游植物总生物量(毫米3/ L)估计从显微镜计数和测量呈正相关(R2= 0.82,p< 0.001),我们使用后者的测量来估计蓝藻生物量的属。在蓝细菌的情况下,物种分为殖民地和细丝基于他们的生命形式。

2.3。统计分析

在分析之前,水营养和叶绿素一个浓度数据自然logarithm-transformed必要时满足正常和方差齐性的假设。主要响应曲线(中华人民共和国)方法被用来评估时间依赖影响的双壳类设备(c . plicata)、水下大型植物(h .轮生的)和潜在的相互作用在关键水养分浓度以应对营养浓缩。中华人民共和国部分冗余分析的方法是一个特例(RDA),需要从多个时间段重复观测为了代表偏差控制的治疗时间(Van den边缘和Braak, 1999;Oksanen et al ., 2020)。中华人民共和国统计显著性模型进行了测试使用蒙特卡罗排列测试(Van den边缘和Braak, 1999)。中华人民共和国分析显示不同的亲和力水营养(响应)变量的轨迹给每个变量量化评分。在我们的研究中,更高的分数的水营养变量恢复治疗组,导致更加明显反应与控制治疗期间实验(Van den边缘和Braak, 1999)。统计差异的控制和恢复治疗的开始和结束实验利用克鲁斯卡尔-沃利斯检验进行比较。如果发现显著差异,事后比较治疗包括使用Wilcoxon执行测试。

随后,我们调查的影响,双壳类(双壳类),大型植物(大型),以及它们之间的交互(双壳类+大型植物)浮游植物生物量(叶绿素一个浓度)。对叶绿素一个浓度(即多次收集。,on day 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, and 32), we performed a two-way repeated measures ANOVA (RM-ANOVA) using a restricted maximum likelihood (REML) method. If there was a main effect of bivalve, macrophyte, or their interaction, we performed post-hoc analyses on the data under each treatment. If there was a significant (p< 0.05)相互作用随着时间的推移,我们进行因果分析数据在每个采样时间。

浮游植物组合成分的变化随着时间的推移及治疗进行评估使用多元分类技术:主坐标分析(PCoA)。执行PCoA使用Hellinger-transformed物种数据(勒让德和加拉格尔,2001年)和一个Bray-Curtis不同矩阵。PCoA是搭配了一个置换多元方差分析(PERMANOVA;安德森,2001;Oksanen et al ., 2020)来测试在统计上有显著差异的浮游植物组合成分与一个不同的治疗方法F使用相同的不同类型的测试(999排列)矩阵(Bray-Curtis)和物种的数据转换。

滤食双壳类和SMs的影响生物量的蓝藻细菌属测试使用普遍线性mixed-effects模型(GLMM;Bolker et al ., 2009;哈里森et al ., 2018)与正态分布。在单独的分析,因变量是蓝藻的总生物量(i),(2)丝状蓝藻生物量,和(3)殖民蓝藻生物量。模型使用双壳类,大型植物和它们的交互作为固定效果。所有的模型包括mesocosm身份随机效应。我们报道GLMM边际R2(R2米),仅描述了固定效应方差解释,和有条件的R2(R2 C),描述了由固定和随机效应方差解释(中川Schielzeth, 2013)。

统计分析使用R统计(4.0.3版)软件(R核心团队,2020年)。中华人民共和国,PCoA PERMANOVA进行使用素食主义者包版本2.5 7 (Oksanen et al ., 2020)。RM-ANOVA都使用了易之包版本4.4 0 (劳伦斯,2016)。我们进行了GLMM使用glmmTMB包版本1.1.3 (布鲁克斯et al ., 2017)。的MuMIn包版本1.46.0 (Bartoń2022)是用于生成R2每个模型的价值。

3所示。结果

3.1。治疗对物理化学参数的影响

没有发现显著差异的物理化学参数在实验开始的治疗(克鲁斯卡尔-沃利斯检验:P> 0.05;补充表S1,图S1)。在实验的最后,生物量c . plicata和总湿重的大型植物增加到450.2±12.8标准错误(S.E.)g / m2和3257.6±52.9S.E.g L1,分别。在实验期间,养分浓度在水中转移修复治疗(即并行。,bivalve, macrophyte and bivalve + macrophyte treatments) relative to the control treatment, with the strongest treatment effects apparent in the bivalve + macrophyte treatment (图2一个)。校长响应曲线(PRC)显示,39.2%的总方差出现在水养分浓度是解释为治疗(蒙特卡罗P< 0.001)。氮、磷负荷导致增加养分浓度的控制治疗,但氮磷比的下降(N: P)的恢复治疗。总磷、总氮、磷酸盐和硝酸盐氮有很高的积极的分数(图2 b),图中显示减少的恢复治疗昌盛。氮:磷、氨氮和亚硝酸盐氮负分数(图2 b),这意味着治疗相关的增加。在实验的最后,滤食双壳类和恢复淹没大型植物显著降低总磷和总氮的浓度(补充表S1)。

图2
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图2主所引起的响应曲线分析的水物理化学变量。面板(一)代表整体偏离控制治疗昌盛(控制),其他修复治疗昌盛(双壳类、大型植物和双壳类+大型植物)。这是一个标准系数表示为第一主成分轴(PC1),与参考控制昌盛相比,由零线。面板(B)显示了水物理化学变量解释规范系数。

3.2。治疗总浮游植物的影响

双向重复测量方差分析结果显示,双壳类(F1、3= 118.6,p< 0.001)、大型植物(F1、3= 39.7,p= 0.008),他们的交互(F1、3= 31.2,p= 0.011)浮游植物生物量有明显影响。我们发现叶绿素呈明显的下降趋势一个浓度的双壳类治疗后12天(p< 0.05),此外,大幅下滑的双壳类+大型植物治疗后第8天(p< 0.05)。叶绿素一个浓度显著增加的控制治疗但减少双壳类,和双壳类+大型植物治疗(图3)。叶绿素一个大型植物治疗浓度保持在一个相对稳定的水平(p> 0.05)。在实验的最后,浮游植物修复昌盛含有63.7 - -91.8%低于对照组的治疗。我们的分析表明time-by-bivalve交互(F1、3= 12.8,p= 0.037)。16天之后,叶绿素一个浓度显著降低双壳类和双壳类+大型植物治疗比大型植物治疗(图S2)。

图3
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图3平均值(±标准错误)叶绿素的时态变化一个浓度在整个实验过程中为不同的治疗方法。

我们发现浮游植物68属在整个实验过程中,代表从以下类:蓝藻纲(14),硅藻纲(14)、绿藻类(34),隐藻纲(2)和裸藻纲(4)(补充表S2)。主坐标分析(PCoA)解释44.36%的物种组成分布通过前两个轴(图4)。最初(天0),没有治疗在浮游植物成分显著不同(P> 0.05;表1浮游植物),绿色植物为主的组合。年底实验(32天),恢复治疗的浮游植物成分明显区分的控件(图4)。双壳类和/或大型植物诱导显著改变浮游植物组合结构(表1)。具体来说,丝状蓝藻,等Anabaenopsis,丝囊藻属,Phormidium和殖民蓝藻,如Aphanocapsa,成为丰富和主导控制治疗。,而对称的鼓(如。鼓藻属,Micrasterias)倾向于增加大型植物治疗,随着时间的推移和大型硅藻(如。Cymbella Fragilaria,这种)成为主要的治疗方法的滤食双壳类。

图4
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图4二维分类造成情节上的主坐标分析浮游植物组合构成(一)在0天比较控制和恢复治疗(B)和32天(C)

表1
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表1F统计(对角线以上)p下面的值(对角线)成对PERMANOVA测试之间的控制和恢复治疗两天取样(0天32)。

3.3。治疗对蓝藻的影响

的实验中,蓝藻的总生物量是解释为双壳类和大型植物之间的良性互动。双壳类、大型植物除了单一的修复方法,导致蓝藻生物量显著低于控制昌盛(图S3)。然而,在组合,双壳类和大型植物部分的影响相互抵消,导致疲软的敌对的交互,蓝藻的总生物量高于双壳类的线性组合(添加剂)的影响和大型植物添加单一修复技术。减少丝状蓝藻和殖民蓝藻的双壳类和大型植物作为单一的修复方法是相似的(表2)。丝状蓝藻比殖民蓝藻对大型植物更敏感,也就是说,丝状蓝藻生物量减少更多的针对大型植物,作为单一的修复技术,比双壳类、双壳类而殖民蓝藻更敏感。

表2
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表2总结(系数和SE)的广义线性mixed-effects模型来解释变化蓝藻细菌类群生物质能作为双壳类的函数(存在和缺乏)和大型植物(存在和缺乏)。

4所示。讨论

手机短信的发展被认为是一个重要的在浅水湖泊富营养化修复策略。修复实验常常没有捕获相关的复杂营养加载和滤食动物的数量增加,相反,他们主要集中在评估SMs(如的影响。赞美上帝et al ., 2013)。实验mesocosm方法的使用是重要的调查观测领域的复杂性和对单一机械的了解和互动的影响多种修复措施(阿莫林和莫拉,2020;Zhang et al ., 2021;Boucher-Carrier et al ., 2022)。加载实验中我们注意到修复富营养化水体的操纵,即。,一个ddition of filter-feeding bivalves and SMs, had a marked influence on water quality and algal biomass and community composition.

减少我们的结果TP、TN恢复治疗表明,滤食的双壳类c . plicata和水下大型植物的恢复可以显著减轻富营养化。尽管有些物种的短信是敏感的相对较高的养分,因此得到抑制富营养的条件下(Søndergaard et al ., 2010),在我们的研究中,使用h . verticillata减少了营养水平。作为一个扎根水下大型植物,h . verticillata可以获得从沉积物营养吗通过根吸收和水柱通过叶面吸收(Barko 1982),因此作为主要营养下沉。此外,滤食双壳类传输养分(尤其是P)从水柱底部,通过排泄以及粪便和pseudofaeces biodeposition (沃恩和Hoellein, 2018)。

正如所料,营养浓度和化学计量学的变化,影响滤食双壳类和短信,可能改变了浮游植物组合成分在mesocosm实验。在协议中,先前的研究观察到抑制蓝藻类群在P限制的条件下湖泊(天堂et al ., 2003)。在实验的最后,相对较高的TN: TP比率的大型植物(平均37:1)和双壳类+大型植物(平均42:1)治疗可能导致蓝藻的竞争排斥。这些结果同意先前的研究史密斯(1983)时注意抑制蓝藻的TN: TP比率超过29比1。海藻,据报道,不能固氮主导P-limited条件下(辛德勒,1977;天野之弥et al ., 2010)。

高水生N: P比率在农业地区的湖泊报告(阿尔布克尔和唐宁,2001),这表明P是校长抑制生产的营养。在我们的研究中,相对较高的TN: TP比率(≈29)初表明磷限制情况。在加载实验添加N和P接近Redfield比率(N: P 16: 1),减轻营养限制,并促进浮游植物生物量更高的发展。下浮游植物生物量表现出逐渐增加营养浓缩(控制治疗)。先前的研究已经报道叶绿素之间的线性关系一个低浓度和TP的营养(TP < 5 - 100µgl范围1)和渐近行为范围(TP > 100µgL更高1)(坎菲尔德et al ., 1984;菲利普斯et al ., 2008;硼et al ., 2013)。值得注意的是,在实验的最后,TP浓度超过100µgL1我们注意到浮游植物生物量的增加,营养丰富,表明营养控制浮游植物生物量在营养丰富的水域设备(理查森et al ., 2019)。

甚至在营养物富集的情况下,正如所料,反应的滤食双壳类(Cristaria plicata)单独导致蓝藻的下降和总浮游植物生物量。蓝藻的整体下降,浮游植物生物量在这些mesocosm可以解释的直接放牧影响滤食双壳类(Gulati et al ., 2008)。放牧的直接影响c . plicata导致显著降低丝状或殖民类群,如属Dolichospermum(原淡水藻类的一种),微胞藻属,Planktothrix(戴维et al ., 1998;Dionisio皮雷et al ., 2005),通常形成有害藻华。这些结果与以前的研究一致表明蓝藻直接擦过滤食双壳类(黄et al ., 2004;高et al ., 2017),和支持添加滤食双壳类将缓解的可能性与富营养化的藻华。此外,一些研究也表明,滤食双壳类选择性的喂食器和过滤速率取决于食物颗粒大小和双壳类动物物种。一些蓝藻的功能特征,包括细胞大小、生命形式(如单细胞、殖民、或丝状),营养不良,和毒素生产,可以防止他们被贻贝(擦伤了白色和Sarnelle, 2014年;Boegehold et al ., 2019)。例如,蚬fluminea选择性地过滤粒子的范围0.2 - 2µm (荣et al ., 2021),Dreissena Polymorpha更喜欢从5到40μm(食物残渣迅速&罗斯,1988),Venerupis corrugatus过滤掉5到13μm(粒子Stenton-Dozey和布朗,1992年)。虽然我们没有考虑选择性放牧的影响c . plicata浮游植物对浮游植物的构成组合明显不同之间的控制和双壳类治疗结束时实验。这一结果表明,一旦营养限制是缓解,选择性放牧可能会影响浮游植物的结构组合的主要因素。此外,滤食浮游植物组合的双壳类添加治疗似乎适应性反应选择性的放牧压力c . plicata更大的硅藻(如。Cymbella,Fragilaria,这种)占据了浮游植物组合。

短信也可以抑制藻类的生长通过他感作用控制和养分竞争(范·亚粘土和van de外滩,2002;默罕默德,2017;朱et al ., 2021)。然而,在我们的实验中,在实验的最后一点,但并不是显著增加整体浮游植物生物量组合(叶绿素一个)注意到大型植物治疗。浮游植物水华发生时短信缺席的营养负荷试验(控制治疗)。最初在浮游植物生物量减少从第0天到第四天,然后开始略微增加到32天,提示短信并引起浮游植物生物量的减少。水下大型植物h .轮生的据报道产生和释放化感物质,有抑制作用小球藻细胞膜(Zhang et al ., 2012)和蓝细菌(王et al ., 2006;高et al ., 2011)。在32天,短信整体抑制蓝藻生物量(表2),一致的结果与其他实验研究(勒琳et al ., 2006;巴罗et al ., 2019;阿莫林和莫拉,2020)。此外,光和营养竞争等因素可能与他感作用控制的昌盛和导致蓝藻的竞争排斥。

虽然出乎意料,我们发现滤食双壳类结合短信蓝藻生物量降低,和明显效果的交互还不到的总和(即个人的影响。一个敌对的交互)。这个结果符合广泛观察到敌对的淡水生态系统的相互作用(杰克逊et al ., 2016;Segurado et al ., 2018;他et al ., 2021年),比如nutrient-pesticide影响底栖无脊椎动物丰富度(Chara-Serna et al ., 2019)和fish-shrimp对浮游动物生物量的影响(他et al ., 2021年)。敌对的交互的机制在很大程度上是未知的,然而,一个可能的解释可能平均效应值的不对称。在我们的研究中,水下的大级大型植物修复可能覆盖的影响股票滤食双壳类(表2),从而导致其贡献他们的净对蓝藻的总生物量的影响(萨拉et al ., 2000;巴罗et al ., 2019)。滤食双壳类之间的对立和短信才发现总蓝藻。为丝状或殖民类群,没有显著的交互作用;而丝状蓝藻更敏感的大型植物和殖民蓝藻双壳类。蓝藻类群不同biomanipulation微分灵敏度的方法已经注意到之前(Gazulha et al ., 2012;阿莫林和莫拉,2020),原因是蓝细菌是原核生物的多样化和形态复杂的组用不同的关键生态特征从而引起不同的反应(Mantzouki et al ., 2016;兰赫尔et al ., 2020)。

5。结论

我们的第一个假设操作通过滤食双壳类和修复水下大型植物可能会影响浮游植物组合被证实,这个操作有效地减少水养分的含量和浮游植物生物量。以来,浮游植物是由对称鼓(例如,鼓藻属,Micrasterias)和大硅藻(例如,Cymbella,Fragilaria,这种)的恢复治疗,蓝藻的竞争排斥,我们的结果也支持,操作可以控制蓝藻的生长。第二个假设相反,滤食双壳类之间的对立和短信但只能检测出总蓝藻,证明水下大型植物恢复的更大的大小可能覆盖滤食双壳类股票的影响。然而,我们也应该注意到的双壳类结合短信是更有效地减少养分浓度比孤立的双壳类、和控制总藻生物量比孤立的恢复短信。总体而言,我们的研究结果表明,操纵,通过引入双壳类的股票作为食草动物,与恢复相关的短信,是一种有效的方法来降低蓝藻和减轻富营养化。

数据可用性声明

最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/补充材料。进一步询问可以针对相应的作者。

作者的贡献

XD:概念、方法、调查形式分析,撰写初稿,写作——审查和编辑、融资收购。DS:概念化、调查形式分析,写草稿,写——审查和编辑。HW:调查。客户至上:资源。霍奇金淋巴瘤:写作初稿,调查。TH:融资收购。所有作者的文章和批准提交的版本。

资金

这项工作是在经济上支持中国国家重点研发项目(2019 yfd0900605 yfd0900602和2019年),中国国家自然科学基金(31802298)和农业部的财政专项资金和农村事务部(渔业资源与环境调查在中国东北的主要水域)。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1069593/full补充材料

引用

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关键词:biomanipulation、控制蓝藻、富营养化、filer-feeding双壳类,水下大型植物

引用:王Du X,歌D, H,杨J,刘H和霍T(2023)滤食双壳类的组合效应(Cristaria plicata)和水下大型植物(软水草轮生的)在新淡水浮游植物组合昌盛。前面。植物科学。14:1069593。doi: 10.3389 / fpls.2023.1069593

收到:2022年10月14日;接受:2023年1月02;
发表:2023年1月23日。

编辑:

Eric Marechal,UMR5168 Laboratoire de Physiologie Cellulaire Vegetale (LPCV),法国

审核:

田谢、北京师范大学、中国
Lijuan任暨南大学,中国

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