本土与外来淡水肉食性鱼类个体发育食性转变的差异及其对营养级相互作用的影响

为探究外来鱼类对本土鱼类及猎物群落的影响，研究人员以欧洲梭鲈（Sander lucioperca）和本土白斑狗鱼（Esox lucius）为对象，分析其个体发育食性转变对营养级位置和生态位的影响。发现梭鲈转向 piscivory 的体型更小，两者同位素生态位重叠低，为入侵鱼类生态影响评估提供依据。

　　

在淡水生态系统中，外来肉食性鱼类的入侵往往引发复杂的生态连锁反应。作为高营养级物种，它们的食性转变可能打破原有食物网的平衡，尤其是与本土同功能群鱼类的资源竞争问题备受关注。欧洲梭鲈（Sander lucioperca）作为典型的入侵物种，在英国等地区与本土白斑狗鱼（Esox lucius）共享生态位，但其个体发育过程中的食性转变规律及其对营养级相互作用的影响尚不明确。揭示两者在食性转换时机、生态位分化等方面的差异，对于预测入侵鱼类的生态后果、制定针对性管理策略至关重要。

为此，英国伯恩茅斯大学（Bournemouth University）与环境署的研究人员，在英格兰西部塞文河流域的三个采样点，对梭鲈和白斑狗鱼展开了系统研究。通过稳定同位素分析（δ¹³C 和 δ¹⁵N）、胃内容物分析等技术，量化了两种鱼类向 piscivory（肉食性）转变的体型范围，评估了食性转变对其营养级位置（TP）和同位素生态位的影响，并分析了种间生态位重叠情况。研究成果发表在《Hydrobiologia》。

研究采用的主要技术方法包括：

1. 稳定同位素分析（SIA）：采集鱼类鳞片和肌肉组织，测定 δ¹³C 和 δ¹⁵N 值，结合贝叶斯模型估算营养级位置，利用 SIBER 软件计算同位素生态位面积（SEA、SEA_B等）。
2. 胃内容物分析：对梭鲈胃内容物进行分类统计，量化 Macro-invertebrates（大型无脊椎动物）和鱼类 prey 的频率及丰度（% F_i、%P_i）。
3. 采样与数据整合：通过围网和垂钓采集样本，结合空间（不同站点）和时间（多年数据）进行 ANCOVA 和 ANOVA 分析，验证同位素数据的一致性。

稳定同位素 - 体长关系

稳定同位素数据显示，白斑狗鱼的 δ¹³C 和 δ¹⁵N 值随体长增加显著上升（Site 1 的 δ¹⁵N 除外），营养级位置（TP）从 2.07 升至 2.96，100-199 mm 体型组 TP 最低，个体层面 TP 与体长呈强正相关（R²=0.80）。梭鲈的 δ¹³C 和 δ¹⁵N 亦随体长增加，TP 范围 2.02-3.21，40-49 mm 组 TP 最低，个体 TP 变异显著（R²=0.26）。胃内容物分析表明，梭鲈最小 31 mm 即出现 piscivory，但 153 mm 以下仍摄入 Macro-invertebrates（Site 1），Site 2 样本则全部为 piscivorous。

同位素生态位大小与重叠

不同站点间生态位差异显著：Site 1 的梭鲈与白斑狗鱼生态位最大且重叠率低（34% 和 33%），Site 2 的白斑狗鱼生态位显著大于梭鲈（SEA_B分别为 8.04 和 4.48），重叠率仅 75% 对 42%。食性转变前后的生态位变化显示，白斑狗鱼转变后生态位显著扩张，而梭鲈无明显变化，两者转变前生态位重叠仅 14%，转变后增至 19%。

讨论与结论

研究表明，梭鲈较白斑狗鱼更早转向 piscivory（31 mm vs. 100-200 mm），且个体变异更高。尽管两者均经历食性转变，但同位素生态位重叠始终较低，δ¹³C 差异显著而 δ¹⁵N 相近，表明梭鲈入侵可能增加对白斑狗鱼未充分利用的猎物资源的捕食压力，而非直接竞争。这一结果为解释入侵鱼类与本土物种的共存机制提供了新视角，提示需关注入侵种对特定猎物群体的选择性影响，为淡水生态系统生物入侵的管理提供了基于营养级相互作用的科学依据。

该研究通过多技术整合，揭示了入侵鱼类与本土肉食性鱼类在食性转变动态和生态位分化上的关键差异，强调了个体变异在入侵生态学中的重要性。未来研究可进一步追踪猎物群落结构变化，以全面评估梭鲈入侵的级联效应，为淡水生物多样性保护策略的制定提供更深入的理论支持。