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为探究虹鳟（Oncorhynchus mykiss）在非自然分布区建立种群的机制，研究人员分析欧洲中部一高山溪流 27 年（1997-2023）水文数据及虹鳟与褐鳟（Salmo trutta）种群丰度。发现虹鳟停止放流后仍自我维持，其幼鱼密度受水文影响显著，研究为入侵物种管理提供依据。
在全球淡水生态系统面临生物入侵挑战的背景下，非本土鱼类的扩散与生态影响已成为学术界和生态保护领域的焦点议题。虹鳟（
Oncorhynchus mykiss）作为全球分布最广的淡水鱼类之一，其在非原生栖息地的成功定殖机制一直存在争议。尽管虹鳟被广泛引入用于食用和休闲垂钓，但其在高山溪流等特殊生态系统中建立自我维持种群的能力、与本土鱼类的竞争关系，以及水文条件对其繁殖和生存的影响尚不明确。特别是在欧洲阿尔卑斯山区，虹鳟的入侵是否会威胁本土褐鳟（
Salmo trutta）等物种的生存，亟需长期生态数据的支撑。
为解决上述科学问题，奥地利研究人员针对阿尔卑斯山麓石灰岩溪流中的虹鳟种群展开了长达 27 年（1997-2023 年）的追踪研究。该研究结合水文数据与同域分布的虹鳟和褐鳟种群丰度的时间序列，分析虹鳟在无人工放流条件下的种群动态、繁殖策略及其与水文环境的相互作用。研究成果发表于《Global Ecology and Conservation》，为理解非本土鱼类的入侵机制及制定针对性管理策略提供了重要科学依据。
研究主要采用以下关键技术方法：1. 长期种群监测：自 1997 年起，每年 9 月通过电鱼法对研究河段的鲑科鱼类（虹鳟、褐鳟、欧洲茴鱼Thymallus thymallus）进行采样，记录各物种不同大小级（0+、1+、成鱼）的丰度和生物量，采样范围覆盖池、浅滩、急流等不同微生境单元；2. 水文数据分析：结合虹鳟繁殖关键阶段（产卵前、孵化期、仔鱼出膜期）的日流量数据，分析高流量事件对幼鱼密度的影响；3. 种群动态建模：通过 Bootstrap 法计算丰度置信区间，运用 Spearman 秩相关分析流量与幼鱼密度的相关性，并利用游程检验（Run Test）判断种群趋势的显著性。
3.1 种群结构与竞争格局
研究期间，褐鳟始终为优势种，占总丰度的 66%±13%，虹鳟占 27%±14%。尽管褐鳟的丰度和生物量均显著高于虹鳟（褐鳟：887±228 Ind?ha?1；虹鳟：363±124 Ind?ha?1），但虹鳟表现出更高的幼鱼相对繁殖力，其 0 + 幼鱼密度中位数（249 Ind?ha?1）与褐鳟（329 Ind?ha?1）接近。然而，虹鳟从 0 + 到 1 + 阶段的密度下降超过 70%，推测与褐鳟的竞争排斥或幼鱼外迁有关，而褐鳟通过上游幼鱼迁入维持 1 + 阶段的高密度，显示出本土物种在资源竞争中的优势。
3.2 水文条件对繁殖的双重影响
水文数据表明，产卵前（2-3 月）的高流量通过冲刷底质沉积物、改善产卵场质量，显著促进虹鳟幼鱼补充（ρ=0.493, p=0.052）。然而，仔鱼出膜期（6 月）的高流量（>30 m3?s?1）会导致幼鱼密度显著下降（ρ=-0.536, p=0.032），可能与底质移动引发的栖息地破坏有关。例如，2014 年 5 月的极端洪水（100 m3?s?1）导致虹鳟 0 + 幼鱼密度低至 4 Ind?ha?1，而 2018 年出膜期后期的洪水因未超过临界阈值且水温较高促进提前孵化，对幼鱼影响较小。
3.3 种群趋势与入侵潜力
游程检验显示，虹鳟总丰度呈显著上升趋势（p=0.0072），尽管成鱼密度无明显趋势，但幼鱼补充的稳定性表明其已建立自我维持种群。研究还发现，虹鳟的入侵潜力受本土褐鳟种群压制，在褐鳟占优的河段，虹鳟难以突破资源竞争瓶颈，但若褐鳟因疾病等因素减少（如下游河段因增殖性肾病衰退），虹鳟可能占据生态位，成为优势种。
本研究揭示了虹鳟在高山溪流中的定殖机制，证实其种群动态受水文条件与本土物种竞争的双重调控。尽管褐鳟当前占据优势，但虹鳟的高繁殖力和对水文波动的适应性预示其潜在入侵风险。研究结果强调了长期监测非本土鱼类的重要性，并为阿尔卑斯山区淡水生态系统的生物安全管理提供了关键依据 —— 需警惕虹鳟在水文变化或本土物种衰退情境下的扩张，同时优化放流政策以减少人为引入压力。未来研究可进一步关注气候变化下的水文模式改变如何重塑二者的竞争格局，以及遗传混合对虹鳟适应性的影响。
