大西洋鲑鱼体尺与鳞片尺寸关系的多假设模型评估及其生态学意义

这篇研究通过标记重捕实验数据(1953-1999年)，系统评估了大西洋鲑鱼(Salmo salar)体长-鳞片半径关系的三种假说：种群差异假说、淡水/海水生活史阶段假说和海冬季年龄效应假说。研究采用贝叶斯测量误差方法(Bayesian measurement error approach)和模型选择准则(WAIC)，证实基于河流种群水平、考虑生活史阶段(SPH/BPH)、海冬季年龄和捕获季节的异速生长模型(allometric model)最优，为气候变化背景下鲑鱼生长模式研究提供了重要方法学支持。

　　

【数据】

本研究使用的数据集来自瑞典前鲑鱼研究所(LFI)开展的大规模标记放流计划，主要针对人工养殖鲑鱼进行Carlin标记。在鲑鱼完成幼鱼入海变态(smoltification)后释放，重捕时采集鳞片样本。数据包含每个个体的放流时体长、重捕时体长及重捕时鳞片半径测量值，但未保留放流时的鳞片样本。

【结果】

对数转换后的体长-鳞片半径回归分析显示，三个测试种群中有两个呈现负异速生长关系(negative allometry)，即鳞片半径增长速度显著慢于体长增长(95%置信区间)。基于WAIC值的模型比较表明，考虑以下因素的模型获得最强支持：1)不同河流种群需独立建模；2)淡水期与海水期需采用不同生长方程；3)海冬季年龄(SWA)和捕获季节具有显著调节作用。

【讨论】

存档鱼类鳞片蕴含着解析种群时空生长模式的巨大潜力。自Fraser(1916)和Lea(1910)开创性工作以来，虽然经典模型仍在沿用，但越来越多的证据表明鳞片-体长关系本身具有复杂多变性。我们的验证实验证实，忽略生活史阶段转变(特别是淡水-海水过渡期smoltification)、海冬季年龄效应和季节性生长节律，会导致幼鲑体长(smolt length)的高估——这与Heidarsson(2006)和Bailey(2022)在硬头鳟(steelhead trout)中的发现一致。建议未来研究采用分层贝叶斯框架(hierarchical Bayesian framework)整合多种群数据，以提高稀有种群的反向推算精度。

【作者贡献】

R.E. Whitlock：研究设计、数据分析和文稿撰写；M. H?llbom：概念构建、鳞片测量；M. Kokkin：理论框架搭建、鳞片数据分析。