新烟碱类杀虫剂会破坏水生食物网
并降低渔业产量
- 摘要 -
新烟碱类杀虫剂因其高毒性和持久性对水生系统构成威胁，这些杀虫剂通过改变食物网结构和动态，进而影响到高层次的消费者。新烟碱类杀虫剂的浓度在日本水体中经常超过实验室研究中测量的水生无脊椎动物的慢性限制，有时甚至超过致命限制。
研究结果表明，新烟碱类杀虫剂不仅减少了作为鱼类食物的无脊椎动物的丰富度，还可能直接影响鱼类，观察到鱼类在暴露于环境相关浓度的几种新烟碱类杀虫剂后出现了亚致死效应。
-新烟碱农药是什么？-
新烟碱类杀虫剂（NEOs）是在烟碱结构基础上研发的具有高效性、广谱性和光稳定性的一种新兴农药。
新烟碱类杀虫剂的主要作用机理是作为烟碱乙酰胆碱受体（nAChRs）激动剂与乙酰胆碱受体选择性结合，与昆虫乙酰胆碱（ACh）产生竞争，阻断中枢神经正常传导，进而导致昆虫麻痹、死亡。因其特殊的杀虫作用机制，NEOs被认为对非靶标生物具有低毒性。
新烟碱类杀虫剂为什么会引起广泛的的关注？
-新烟碱类杀虫剂的前世今生-
图1 日本岛根县销售的7种新烟碱类杀虫剂数量（千克）。
新烟碱类杀虫剂以难降解著名，其于1992年首次在日本登记后，在农业方面的使用量呈指数增长。
-不好--这个杀手有点冷？-
表1平均（SD）密度（个体 m−2）于1982年和2016年对日本宍道湖39个地点的优势大型底栖动物进行了采样。
p值检验的结果是配对t。表S 2提供了2016年收集的所有物种清单。
从1982年（在流域使用新烟碱类杀虫剂之前）到2016年，即开始连续使用新烟碱类杀虫剂23年后，宍道湖的底栖无脊椎动物物数量显着下降。
摇蚊是受到严重影响的类群之一，摇蚊在1982年前的种群数量较为丰富，但在2016年后在所有采样点均未发现摇蚊。
-新烟碱类杀虫剂的使用对浮游动物造成的影响-
图2浮游动物生物量（μg CL−1）从1981年5月到2005年4月在宍道湖中心每月收集一次（数据由出云河办公室提供）。
浮游动物是衡量水体生态系统健康状况的重要指标，不仅参与能量流动和物质循环，还是许多经济水生动物的天然饲料。
新烟碱类杀虫剂的应用始于1993年。然而，宍道湖丰富的浮游动物生物量也是在1993年发生断崖式下降。
-新烟碱类杀虫剂的使用对鱼类造成的影响-
图3 1981-2014年宍道湖胡瓜鱼、冰鱼、鳗鱼的年产量（吨）。
垂直虚线表示该湖流域开始使用新烟碱类杀虫剂的时间。
自1993年以来新烟碱类杀虫剂在流域的使用与春季浮游生物量平均下降83%的时间相吻合，导致日本宍道湖的胡瓜鱼捕捞量从240吨下降到22吨，给人类生产生活带来巨大的损失。
总结
新烟碱类杀虫剂对水生生态系统产生了严重的负面影响，导致食物网结构和动态的改变，进而影响了更高营养级的消费者。
新烟碱类杀虫剂的广泛使用还可能对全球淡水生物的生存、生长和繁殖产生影响，改变从初级生产者到次级消费者（包括鱼类）的营养转移功能。
随着全球范围内新烟碱类农药的频繁使用，这种破坏可能正在全球发生，应引起人类的重视，并采取积极的措施。
参考文献 |
Yamamuro M, Komuro T, Kamiya H,et al. Neonicotinoids disrupt aquatic food webs and decrease fishery yields. Science. 2019 Nov 1;366(6465):620-623.
汇报人 |
马乙四夫 河南师范大学
本文来源于第一届水生生物与水域生态学全国研究生暑期学校的学员作业。
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