《Regional Studies in Marine Science》:Trophic interaction, niche overlap, and species-specific feeding responses of juvenile pleuronectid flatfishes after emigration from nursery grounds in Suo-Nada, western Seto Inland Sea, Japan
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本研究针对日本瀬戸内海周防滩海域三种重要经济比目鱼(Pseudopleuronectes yokohamae、Platichthys bicoloratus 和 Pleuronichthys lighti)稚鱼在从育幼场迁出后的摄食生态开展系统研究。研究人员通过胃含物分析、条件因子测算和生态位重叠指数计算,揭示了三种比目鱼在共享栖息地中的营养相互作用、季节性摄食动态和种间竞争关系。研究发现尽管三种比目鱼存在较高的食性重叠(Pianka指数0.942-0.996),但它们表现出明显的物种特异性摄食响应,其中P. yokohamae和P. bicoloratus的摄食强度随季节推进而下降,而P. lighti保持相对稳定。该研究为理解比目鱼种间共存机制和制定可持续渔业管理策略提供了重要科学依据。
在日本瀬戸内海这片富饶的海域中,生活着多种具有重要经济价值的比目鱼。这些比目鱼的幼鱼阶段通常在沿岸浅水区的育幼场中度过,但当它们长大到一定阶段后,就会像青少年离开家乡一样,从育幼场迁出到更深的海域开始新的生活。这一迁徙过程对它们的生存和成长至关重要,但科学家们对它们迁出后的摄食行为和种间关系了解甚少。
以往的研究主要关注比目鱼在育幼场内的摄食习性,而对它们迁出后的生态变化知之甚少。随着全球渔业资源的衰退,以及一些比目鱼物种被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危物种,深入了解这些关键生活史阶段的生态需求变得尤为迫切。特别是在共享的栖息地中,不同比目鱼物种如何通过调整摄食策略来减少竞争、实现共存,这一科学问题尚未得到充分解答。
为了解决这一知识空白,来自广岛大学的研究团队在《Regional Studies in Marine Science》上发表了他们的最新研究成果。他们以日本瀬戸内海周防滩海域的三种重要比目鱼——Pseudopleuronectes yokohamae(大理石比目鱼)、Platichthys bicoloratus(双色比目鱼)和Pleuronichthys lighti(莱氏木叶鲽)为研究对象,系统研究了它们从育幼场迁出后的摄食生态和种间关系。
研究人员在2023年5月至8月期间,通过底拖网渔业在渔场收集了这三种比目鱼的稚鱼样本。他们采用了一系列生态学研究方法,包括胃含物分析、条件因子计算、摄食强度评估以及生态位重叠分析。特别值得一提的是,他们使用了广义线性模型(GLM)和广义可加模型(GAM)来分析单位努力渔获量(CPUE)和胃内容物指数(SCI)的时空变化规律,并通过PERMANOVA(置换多元方差分析)和NMDS(非度量多维标度排序)来探究食性组成的差异。
研究团队发现了令人惊讶的结果:尽管这三种比目鱼在食性上存在高度重叠(Pianka生态位重叠指数高达0.942-0.996),但它们却展现出了截然不同的季节性摄食模式。
密度和单位努力渔获量
研究发现三种比目鱼在渔场中的出现时间存在明显差异。P. yokohamae和P. bicoloratus的幼鱼主要在5月至7月被捕获,8月仅发现极少数个体,而9月则完全没有采集到样本。P. lighti的情况更为特殊,在8月和9月均未采集到任何个体。通过Tweedie GLM模型分析发现,P. lighti的CPUE从5月初开始就呈现显著下降趋势,而另外两种物种的CPUE在调查期间没有显著变化。
鱼体条件因子和胃内容物指数
鱼体条件分析显示,P. yokohamae和P. lighti的Fulton条件因子(K)随季节推进呈现显著变化,而P. bicoloratus的条件因子则相对稳定。特别有趣的是,P. yokohamae的条件因子在7月初达到峰值,之后略有下降。胃内容物分析更是揭示了三种物种截然不同的摄食策略:P. yokohamae的空胃率从5月的72.3%下降到6月的20%,然后在7月又急剧上升到86.7%;P. bicoloratus的空胃率则从5月的33.3%稳步上升到7月的80%;而P. lighti在整个研究期间都保持了较低的空胃率,6月甚至没有发现空胃个体。
食性组成
胃含物分析共鉴定出38个饵料生物类群。多毛类(Polychaeta)是三种比目鱼最主要的食物来源,其中Paradialychone katsuuraensis在所有饵料生物中具有最高的个体%IRI(相对重要性指数百分比)。具体而言,多毛类在P. bicoloratus食性中占63.1%,在P. lighti中占61.1%,在P. yokohamae中也超过50%。值得注意的是,P. yokohamae还大量摄食Caprella gigantochir等帽贝类端足目(20.3%),而P. lighti则更多地摄食Monoliropus tener(11.4%)。
营养重叠和食性多样性
尽管三种比目鱼的食性存在高度重叠,但PERMANOVA分析显示物种身份对食性组成有边际显著影响。特别值得注意的是,P. bicoloratus的食性与另外两种物种存在显著差异,而P. yokohamae和P. lighti的食性则较为相似。这种差异主要体现在次要饵料生物的利用上,而非主要食物来源。
体型、月份和物种对食性组成的影响
研究还发现,月份是影响食性组成的重要因素,7月的食性组成与5月和6月存在显著差异,而5月和6月之间则没有明显区别。这表明随着季节的推进,三种比目鱼的摄食策略发生了明显转变。
这项研究的重要意义在于它首次系统揭示了日本瀬戸内海三种重要经济比目鱼在从育幼场迁出后的摄食生态和种间关系。研究发现,尽管这些物种在食性上存在高度重叠,但它们通过调整摄食强度和时间动态来实现生态位分化,从而减少种间竞争。这种物种特异性的摄食策略可能是它们在共享栖息地中实现共存的重要机制。
从渔业管理角度来看,这项研究为制定针对性的保护措施提供了科学依据。特别是对于已被IUCN列为易危物种的P. bicoloratus和P. yokohamae,了解它们关键生活史阶段的生态需求对种群恢复至关重要。研究结果强调,保护沿岸育幼场和迁出通道的生态完整性,以及维持底栖饵料生物群落的稳定性,对这些经济鱼类的长期可持续利用具有重要意义。
此外,研究方法上的创新也为未来类似研究提供了范例。结合传统胃含物分析与现代统计建模方法,能够更准确地揭示鱼类摄食生态的复杂动态。特别是在全球气候变化背景下,这种综合研究方法有助于预测环境变化对比目鱼种群动态的潜在影响,为适应性渔业管理提供决策支持。