2001年美赛C题：水道未来与斑马贻贝扩散
2001年美赛C题：水道未来与斑马贻贝扩散属于 2001 年 ICM C 题，英文原名为 Our Waterways - An Uncertain Future。
入侵物种背景
斑马贻贝（Dreissena polymorpha）是一种约指甲大小的淡水软体动物。20 世纪 80 年代中期，它随跨洋船舶压舱水意外进入北美，随后扩散到五大湖及美国、加拿大越来越多的内陆水道。它能附着在码头、船体、渔网、取水管道和阀门、本地贝类乃至其他斑马贻贝上。题面列举的潜水鸭、淡水石首鱼、鲤鱼和鲟鱼等捕食者，数量不足以产生明显控制效果。
研究者希望识别决定扩散的环境变量，以及可能限制或阻止其扩散的因素。题目允许采用以下生物学条件：个体每年生长约 15 毫米，寿命 4—6 年，典型个体每天可过滤 1 升水。
观测方法与数据含义
斑马贻贝分为浮游幼体、定居幼贝和成体。浮游幼体在水中游动 1—3 周，随后寻找坚硬表面附着。定居幼贝数据来自三块 15 厘米 × 15 厘米的附着板：顶板整个采样季留在水中，记为 S，反映季节累计；中板和底板按不同间隔轮换采集，记为 A。显微镜下计数的是板底面的幼贝，密度单位为只/平方米；Lake Days 表示该块板在水中的天数。
官方 PDF 将题目及数据合在一起，包含：
- A 湖第一组水化学统计及种群记录。1992—1999 年水化学统计覆盖 10 个站点，1 号位于南侧、10 号位于北侧，斑马贻贝最先从湖的南部进入。化学统计按站点给出最小值、25% 分位数、中位数、75% 分位数和最大值；包括碱度、钙、叶绿素、氯化物、铁、钾、镁、钠、pH、透明度和温度等。种群表包含站点、日期、A/S 类型、浸水天数和幼贝密度。
- 另一研究者提供的 A 湖水化学和种群数据。水化学按日期和水层记录总磷、溶解磷、钙、镁、总氮、温度与叶绿素；E 为上层暖水，H 为下层冷水，U 为未分层。新种群表仍按站点和日期记录幼贝密度。
- B 湖与 C 湖的化学观测表，用于对新湖泊作预测。两湖字段和单位并非完全相同。例如 B 湖总磷以微克磷/升表示，硫酸盐以毫克硫/升表示；C 湖列有 pH、硝酸盐、硫酸盐、钙、镁、钠和钾等。
各表应按各自图例识别单位，不能将第一组与第二组同名化学指标的单位直接视为相同。B 湖表中的负号和后续的 lt 标记表示“小于”检测阈值，空白项也应与零值区别。PDF 的若干长表续页穿插在后部，使用时应按表名和字段衔接。
六项任务
- 讨论可能影响斑马贻贝扩散的环境因素。
- 根据第一组数据建立 A 湖斑马贻贝种群增长模型。
- 用另一位研究者提供的 A 湖新增数据检验前一模型的合理性，据此修改模型，分析其表现并讨论敏感性。
- 利用 B 湖和 C 湖资料，判断这两个美国湖泊是否容易受到斑马贻贝扩散影响，并论证预测。
- B 湖附近社区正在考虑冬季道路除冰剂政策。向当地政府提出建议，并预测除冰行为对斑马贻贝种群的长期影响。
- 一个社区建议引入圆吻虾虎鱼。题面指出，体长超过 100 毫米的这种鱼几乎专食斑马贻贝，而它在俄罗斯黑海和里海原生栖息地因生境破坏而濒危。评估这项引入建议，同时提出减少贻贝在同一水体内及不同水道之间扩散增长的办法。
提交成果
提交技术报告；另外向社区领导撰写一份不超过三页的报告，明确回应引入圆吻虾虎鱼的建议，并说明抑制贻贝增长与传播的措施。题中六个 Requirement A—F 是本题内部的任务编号，本题在年度目录中归为 ICM C 题。
原题与来源
返回：2001年美赛赛题。