伊利湖草鱼种群死亡率上升揭示防控措施有效性：基于分级捕获曲线模型的动态分析

针对入侵物种草鱼(Ctenopharyngodon idella)对伊利湖生态经济的潜在威胁，研究团队通过分级捕获曲线模型(hierarchical catch-curve model)分析2014-2022年553尾样本数据，发现年死亡率从4.3%升至13.6%，证实"打击团队"(strike teams)的定向清除显著提升死亡率，为评估防控策略效果提供量化依据。

　　

伊利湖作为北美五大湖之一，其富营养化水域孕育着丰富的渔业资源，但近年来入侵物种草鱼(Ctenopharyngodon idella)的潜在威胁引发担忧。这种原产亚洲的大型草食性鱼类自1980年代起在伊利湖被偶然捕获，其早期成熟(3龄)、年多次产卵的特性使其具备"休眠种群"(sleeper population)爆发风险。研究表明，单是桑达斯基河段2018-2020年就有164-183尾个体，而密集的水生植被可能成为其理想繁殖地。更棘手的是，传统依赖捕获量(CPUE)的监测方法难以反映真实种群动态，亟需开发更精准的评估手段。

为此，美国地质调查局等机构联合开展研究，通过分级捕获曲线模型分析2014-2022年捕获的553尾草鱼(占同期总捕获量的82.9%)年龄结构数据。研究发现：1) 定向清除努力(crew-days)与捕获量呈正相关；2) 年死亡率从2017年前的4.3%显著升至2021年的13.6%峰值；3) 死亡率提升与年度清除数量显著相关。这些发现证实了多机构联合清除策略的有效性，为《伊利湖草鱼适应性应对战略》提供了关键量化指标。论文发表于《Journal of Great Lakes Research》。

关键技术包括：1) 分级捕获曲线模型(hierarchical catch-curve model)分析年龄结构数据；2) 整合联邦/州立机构及高校的定向清除(strike teams)样本；3) 采用电捕(electrofishing)与三重刺网(trammel net)结合的捕获方法优化；4) 倍性鉴定区分可育二倍体与不育三倍体。

【数据收集】
研究整合了2014-2022年期间联邦、州立机构和高校的定向清除数据，重点收集鱼体长度、重量、捕获位置及年龄鉴定结构(鳞片/耳石)。样本覆盖82.9%的湖盆区清除总量，确保数据代表性。

【数据摘要】
年度清除努力从10 crew-days(2017)增至507 crew-days(2022)，捕获量相应由26尾升至184尾。年龄分析显示样本以3-7龄为主(占88%)，二倍体占比81.4%，证实存在可育种群。

【讨论】
研究突破性地证实：1) 清除干预恰逢种群低密度窗口期，此时提升死亡率可有效抑制扩张；2) 死亡率与清除量相关性暗示密度依赖效应；3) 电捕法的船时效率(vessel-hour efficiency)优化是持续监测的关键。这些发现为五大湖入侵物种管理提供了范式转移——从单纯数量控制转向种群动态监控。

该研究开创性地将生态学理论(密度依赖死亡率)应用于入侵物种管理实践，其分级建模方法特别适合低捕获量场景。未来需结合环境DNA(eDNA)等技术完善监测网络，但当前成果已为耗资巨大的清除项目提供了成本效益论证依据，对全球类似生态系统具有借鉴意义。