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资源限制与种群恢复:纽芬兰毛鳞鱼(Mallotus villosus)种群崩溃后的摄食生态学研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Reviews in Fish Biology and Fisheries 5.9
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研究人员针对纽芬兰毛鳞鱼(Mallotus villosus)种群自1991年崩溃后恢复缓慢的问题,通过分析1999-2022年的季节性食性数据和42年的胃饱满度指数(ISFI),发现其食物资源受限且摄食生态发生显著变化。研究表明,当代毛鳞鱼春季食谱中磷虾重要性降低、尾海鞘(Oikopleura spp.)比例增加,胃饱满度指数仅为其他种群的10%,证实了资源限制通过猎物可获得性和种内竞争影响种群恢复潜力。该研究为理解西北大西洋渔业组织(NAFO)2J3KL分区关键饵料鱼种群动态提供了重要生态学依据。
在西北大西洋生态系统中,纽芬兰毛鳞鱼(Mallotus villosus)作为关键饵料鱼,其种群动态直接影响鳕鱼等高级捕食者的生存状况。然而自1991年经历灾难性崩溃后,该种群30余年来仅呈现有限恢复,打破了典型的"繁荣-萧条"周期模式。这种异常现象引发科学家对潜在驱动机制的深入探究,其中资源限制假说认为猎物可获得性变化可能是制约种群恢复的关键因素。加拿大渔业与海洋部(DFO)西北大西洋渔业中心的研究团队通过长期监测数据,首次系统揭示了种群崩溃前后摄食生态的变化规律及其对恢复潜力的影响。
研究采用两种关键技术方法:1)基于1999-2022年春季声学-拖网调查和2008-2020年秋季底栖调查的胃内容物分析,对猎物进行详细分类鉴定;2)构建1980-2022年的区间胃饱满度指数(ISFI),通过0(空)-4(满)的目测分级评估摄食状态。样本覆盖NAFO 2J3KL分区不同发育阶段的个体,结合同期海洋环境数据(如纽芬兰-拉布拉多气候指数NLCI)进行关联分析。
【食性组成变化】
春季食谱在2011年前后发生显著转变(PERMANOVA p=0.003),此前以桡足类(54.3±12.9%)和胶状物质为主,此后尾海鞘(Oikopleura spp.)比例显著增加(t=3.61,p=0.002),成为第二大常见猎物(平均出现频率34.1%)。与1970-80年代相比,磷虾出现频率从14.6-44.1%降至5.1%,反映Thysanoessa rashii等冷水性磷虾种群衰退。秋季食谱在分区间存在差异,北部(2J3K)大型个体更多摄食钩虾亚目(hyperiid amphipods)和磷虾(22.8%),而南部(3L)小型个体仍以桡足类为主。
【摄食状态评估】
胃内容物湿重占体重的百分比(%SWi)显示季节性差异,春季(1.19±1.51%)高于秋季(1.01±1.46%),且均显著低于巴伦支海种群(1.75-11.20%)。ISFI分析识别出5个转折点,其中1986-91年繁荣期平均ISFI(0.293)显著高于1995-2022年(0.129),表明当代毛鳞鱼处于持续低摄食状态。值得注意的是,体长>159 mm的个体%SWi显著降低,暗示大型个体面临更严峻的资源竞争。
【环境驱动因素】
虽然环境因子与食性变化的直接关联未达显著水平,但观察到春季食谱转变与海表温度(SST)升高存在边际关联(R2=0.26,p=0.088)。Calanus finmarchicus丰度波动与种群动态呈现同步性,如2010-13年暖期两者均出现增长,而2014-17年冷却期共同衰退。与巴伦支海种群不同,未发现毛鳞鱼对桡足类的自上而下(top-down)控制证据。
该研究证实纽芬兰毛鳞鱼种群恢复受多重因素制约:1)猎物质量下降,高能磷虾被低营养的尾海鞘替代;2)种内竞争加剧,体现为大型个体摄食率降低;3)气候变暖改变浮游动物群落结构。这些发现支持了"底向上调控"(bottom-up regulation)假说,为理解西北大西洋生态系统变化提供了关键案例。管理上建议将胃饱满度指数纳入种群评估指标,并加强对Calanus finmarchicus等关键猎物的监测。未来需关注2019年后新一轮暖期对种群重建的潜在促进作用,以及气候变化背景下极地物种栖息地收缩的长期影响。
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