划船干扰对小口黑鲈(Micropterus dolomieu)亲代抚育行为的影响
《Science of The Total Environment》:The influence of boating disturbance on the parental care behaviors of smallmouth bass (
Micropterus dolomieu)
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时间:2025年10月31日
来源:Science of The Total Environment 8
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本研究通过现场实验,探讨船只噪音对小mouth鲈鱼亲鱼护理行为的影响。实验将亲鱼置于四种噪音阶段(预噪音、噪音、后噪音1、后噪音2),发现噪音显著减少亲鱼在巢穴上的停留时间(下降2.5%),且这种影响持续至少10分钟。此外,噪音导致亲鱼攻击性行为增加,并改变其行为模式。研究揭示了人为噪音通过干扰亲鱼关键护理行为(如筑巢、防御)威胁鱼类繁殖成功率,且噪音效应可能由视觉和机械刺激共同引起。建议通过限制四冲程引擎使用和调整船只航行距离来减轻噪音影响。
在当今社会,人类活动对自然环境的影响日益显著,其中,人为噪声污染成为影响水生生态系统的重要因素之一。随着娱乐性船只使用频率的增加,这些船只所产生的噪声正在改变水体中的声景,进而对水生生物的行为模式产生深远影响。尽管在海洋生态系统中,已有大量研究关注了人为噪声对鱼类繁殖行为的影响,但对淡水生态系统中的研究相对较少。因此,有必要进一步探讨人为噪声,尤其是由摩托艇产生的噪声,对淡水鱼类繁殖行为的具体影响。
小口鲈(*Micropterus dolomieu*)作为一种常见的淡水鱼类,其繁殖行为受到广泛关注。在繁殖季节,雄性小口鲈会建造巢穴并承担主要的亲代抚育任务,包括守卫巢穴、清理巢穴以及维持巢穴的环境条件。这些行为对于提高后代的存活率和繁殖成功率至关重要。然而,随着人类活动的增加,特别是摩托艇的广泛使用,淡水生态系统中的噪声污染问题日益严重。本研究旨在通过实地实验,评估摩托艇噪声对小口鲈亲代抚育行为的影响,特别是对巢穴守卫行为的干扰。
实验设计中,研究人员选择了美国密歇根州的道格拉斯湖作为研究地点,该湖具有丰富的水生生态系统,并且是小口鲈的重要繁殖区域。研究团队通过使用水下无人机和水听器,对摩托艇噪声的四个阶段进行了监测:预噪声阶段(在摩托艇经过前的5分钟安静期)、噪声暴露阶段(摩托艇在距离巢穴2米范围内行驶约30秒)、以及噪声后的两个阶段(0至5分钟和5至10分钟)。这些阶段的设置是为了全面评估摩托艇噪声对小口鲈行为的即时和持续影响。
实验过程中,研究人员首先对研究区域进行了视觉调查,以确定活跃的小口鲈巢穴及其状态。随后,通过水下无人机和水听器进行行为观察和噪声记录。水听器被放置在距离巢穴1米、底质1米的位置,以确保数据的准确性和代表性。水下无人机则被用于记录小口鲈的行为变化,所有观察均在距离巢穴1米的位置进行,以减少观察者对鱼类行为的干扰。
在实验过程中,研究人员发现,小口鲈在摩托艇噪声暴露后,其在巢穴上停留的时间显著减少。具体而言,在噪声暴露阶段,小口鲈在巢穴上停留的时间减少了2.5%,而在噪声后的10分钟内,这一行为的改变仍然持续。此外,小口鲈在噪声暴露期间表现出更多的攻击性行为,这些行为在噪声结束后仍然存在,甚至在某些情况下有所增强。值得注意的是,攻击性行为在噪声暴露前并不存在,这表明噪声可能激发了小口鲈的防御机制。
除了攻击性行为的变化,研究人员还发现小口鲈的游泳行为发生了显著改变。在噪声暴露阶段,小口鲈在巢穴上游泳的时间减少,而在噪声后,它们更倾向于远离巢穴进行活动。这种行为的变化可能反映了小口鲈在面对噪声刺激时,采取了逃避策略以保护自己的后代。此外,研究团队通过行为网络分析,发现小口鲈在不同噪声阶段表现出不同的行为模式,这些模式之间的转换也发生了显著变化。
这些行为变化对小口鲈的繁殖成功率和后代存活率产生了潜在的负面影响。在自然环境中,亲代抚育行为对于确保后代的存活至关重要。当雄性小口鲈因噪声而减少在巢穴上的停留时间时,它们可能无法有效保护巢穴内的卵和幼鱼,从而增加被天敌捕食的风险。同时,噪声可能干扰小口鲈的其他重要行为,如巢穴清理和环境监测,这些行为对于维持巢穴的适宜环境条件和防止寄生虫侵害同样重要。
研究还指出,人为噪声对鱼类亲代抚育行为的影响可能是多方面的。除了噪声本身,摩托艇的视觉刺激和机械振动也可能对小口鲈的行为产生影响。因此,实验中观察到的行为变化可能不仅仅是由噪声引起的,而是由多种感官输入共同作用的结果。然而,研究团队认为,由于实验中使用的摩托艇是四冲程发动机,相较于两冲程发动机,其产生的噪声更为柔和,因此,观察到的行为变化更可能主要由噪声引起。
本研究的结果表明,人为噪声,特别是摩托艇噪声,对淡水鱼类的亲代抚育行为具有显著影响。这种影响不仅体现在行为的即时变化,还可能在噪声结束后持续一段时间。因此,为了保护淡水鱼类的繁殖行为,有必要采取相应的措施来减少人为噪声对这些关键生态过程的干扰。例如,限制摩托艇在繁殖季节的使用频率,或者在繁殖区域附近实施噪声控制措施,如使用更安静的发动机类型。
此外,研究还强调了淡水生态系统中人为噪声污染的重要性。随着娱乐性船只的普及,淡水生态系统中的噪声水平正在迅速上升,这可能对小口鲈等淡水鱼类的繁殖行为造成更大的威胁。因此,未来的研究应进一步探讨不同类型的噪声对淡水鱼类的影响,并评估不同环境条件下噪声对亲代抚育行为的长期影响。
综上所述,本研究揭示了摩托艇噪声对小口鲈亲代抚育行为的显著影响,尤其是在巢穴守卫和攻击性行为方面。这些发现为理解和管理人为噪声对淡水鱼类繁殖行为的影响提供了重要的科学依据。同时,研究也提醒我们,保护淡水生态系统中的繁殖行为,需要综合考虑多种因素,包括噪声控制、栖息地保护以及对鱼类行为的深入研究。通过采取有效的措施,可以减少人为噪声对这些关键生态过程的干扰,从而保障淡水鱼类的生存和繁衍。
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