利用声学遥测技术定位入侵金鱼(*Carassius auratus*)的聚集区域以进行主动清除

《Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences》:Targeting aggregations of invasive goldfish ( Carassius auratus) for active removal using acoustic telemetry

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年03月13日 来源:Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 2.5

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  摘要翻译:对于已建立入侵鱼类种群的管理选项有限,但减轻其对水生栖息地和本地鱼类的负面影响至关重要。金鱼(*Carassius auratus*)被视为高风险入侵者,在淡水生态系统中(包括劳伦森五大湖)的丰度日益增加。研究人员在安大略湖的哈密尔顿港对金鱼进行了标

  
摘要翻译:对于已建立入侵鱼类种群的管理选项有限,但减轻其对水生栖息地和本地鱼类的负面影响至关重要。金鱼(*Carassius auratus*)被视为高风险入侵者,在淡水生态系统中(包括劳伦森五大湖)的丰度日益增加。研究人员在安大略湖的哈密尔顿港对金鱼进行了标记和追踪,并应用了基于遥测的叛徒鱼方法(telemetry-informed traitor fish approach)。声学遥测(acoustic telemetry)数据揭示了在4月和5月期间,从黄昏到夜晚,在一个主要支流汇入港口的小型遮蔽区域出现了可定位的聚集。在4月内进行了四次有针对性的采样活动,共从系统中移除了642尾成年金鱼。聚集主要出现在采样区域的北部、水温较高、通常靠近岸边、深度较浅的位置。本文结果可用于进一步优化哈密尔顿港的金鱼清除工作,并为在其入侵范围内开发有针对性的清除策略提供参考。此类努力对于保护水生资源并最终支持本地鱼类种群恢复至关重要。
论文解读文章

**研究背景**
水生入侵物种对当地环境造成严重的经济和生态影响。劳伦森五大湖因多种水生入侵物种的引入和建立而导致本地生物多样性下降和生态系统改变。入侵物种可影响群落结构、水质和生态系统功能。例如,草鱼(*Ctenopharyngodon idella*)、普通鲤鱼(*Cyprinus carpio*)和金鱼(*Carassius auratus*)等入侵鲤科鱼类通过增加浊度、减少水生大型植物覆盖和多样性,改变本地物种的产卵和育幼栖息地,对五大湖构成重大威胁。一旦入侵物种在系统中建立,根除几乎不可能,主动管理可能是种群控制的唯一可行选项。

**目前存在的问题与本研究动机**
目前,针对已建立入侵鱼类种群的管理选项有限,且有效的管理需了解种群的空间和时间行为。声学遥测技术可提供种群栖息地需求、运动行为及位点保真度的详细时空信息,从而为管理实践提供依据。叛徒鱼方法(traitor fish method)通过追踪鱼类的聚集和位点保真度来最大化捕获效率,已在抑制湖鳟(*Salvelinus namaycush*)和普通鲤鱼等种群中得到验证。然而,尚未有研究将叛徒鱼方法应用于金鱼这一在五大湖及全球范围内管理关注度日益增加的入侵物种。金鱼因对极端水温、pH值和低氧的高耐受性,以及早熟、多次产卵等特性,成功入侵并威胁淡水生态系统。在哈密尔顿港,金鱼种群已建立,前期声学遥测研究揭示了其春季在港口西端的聚集可能性,但需进一步验证并明确聚集的具体时空特征,以指导主动清除策略。

**研究人员开展的研究与结论**
研究人员在安大略湖西端的哈密尔顿港部署了一个栅格式声学遥测阵列,于2021年秋季和2023年春季共标记30尾金鱼(最终分析20尾,因10尾死亡),使用V9P压力深度发射器和V9TP压力温度发射器。通过为期两年半(2022年1月1日至2024年11月15日)的遥测数据分析,应用浅水聚集过滤条件(深度≤2.0米,日比例≥0.75),发现金鱼主要在3月至5月间于卡罗尔湾(Carroll's Bay)接收器组内出现浅水聚集,尤其在黄昏到夜间时段。基于此,于2025年4月进行了四次针对性的船载电捕采样活动(9、14、22、28日),每次按预设样带在黄昏后开始采样。结果共遇到642尾成年金鱼并移除。聚集主要出现在北部和西部区域,深度<0.7米,靠近岸边,且水温高于区域平均值。随着采样进行,聚集位置逐渐向格里德斯通溪(Grindstone Creek)入湖口移动。研究表明,声学遥测数据可有效指导叛徒鱼方法在金鱼主动清除中的应用。

**论文发表**
该研究发表在《Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences》。

**主要关键技术方法**
- **声学遥测阵列**:在哈密尔顿港设置55-60个接收器(VR2W/VR2TX/VR2AR,69 kHz),分为9个组。接收器部署于2022-2024年,部分季节移除以防冰损。
- **标记与追踪**:使用V9P(压力)和V9TP(压力+温度)发射器标记金鱼,接收检测数据并通过Great Lakes Acoustic Telemetry Observation System进行质量控制和假信号剔除。
- **聚集识别与靶向采样**:基于遥测数据应用比例过滤(≥0.75)和深度过滤(≤2.0 m),确定聚集时空窗口(4-5月黄昏至夜间)。采用船载电捕(SmithRoot apex电捕仪)在卡罗尔湾分区(南、北、东、西)沿样带进行每周一次采样,记录聚集位置、环境参数(温度、溶解氧(DO,dissolved oxygen)、浊度)。
- **样本队列来源**:金鱼主要捕获于哈密尔顿港西端的长期鱼群调查(船载电捕)及库茨天堂鱼道(Cootes Paradise Fishway),标记后释放至原水域。

**研究结果**
1. **声学遥测(Acoustic telemetry)**
通过分析日比例和深度数据发现,浅水聚集(≤2.0 m)仅在卡罗尔湾接收器组中多次出现(2022年3月26日至6月4日;2023年4月4日至17日;2024年3月10日至7月17日及8月30-31日),未在其他接收器组(包括格里德斯通溪)出现。金鱼在黄昏至夜间(约19:00至05:00)在卡罗尔湾的浅水比例最高。每日平均深度显示金鱼在4-5月间于≤2.0米深度集中。

2. **靶向聚集(Targeted aggregations)**
四次采样事件共捕获642尾金鱼(平均叉长296 mm,平均湿重938 g),聚集(≥5尾)仅出现于北区和西区。首次采样(4月9日)在北区沿岸发现1个聚集(33尾);后续采样中聚集数量增加(3-8个),单个聚集大小5-77尾。最大捕获量出现在第二次采样(4月14日,287尾捕获,54尾漏捕)。聚集主要位于沿岸10-70米内,深度<0.7米,水温通常高于分区均值(如西区聚集达>13.0°C vs. 背景最高11.3°C),溶解氧(DO)相近或略低。聚集位置随时间逐步向格里德斯通溪入湖口移动。

**讨论与结论**
讨论部分指出,光周期和水温是驱动金鱼春季运动的关键因素。水温上升期间,金鱼形成较大聚集且在冷水条件下更易定位。后续采样中非聚集性个体增多可能源于水温升高导致的分散行为或此前清除个体。研究建议优先在早春(4-5月)于浅水沿岸区域实施清除,并利用黄昏至夜间时段提高效率。电捕法虽受高浊度限制(约145尾漏捕),但可减少对本地物种(如弓鳍鱼 *Amia calva*)的兼捕。未来可结合阻隔网提高捕获率。研究还发现捕获金鱼中约73%为产卵前雌性,提示性别差异可能影响聚集行为。结论部分翻译如下:

**结论**
金鱼在野生环境中的丰度日益增加,特别是在五大湖区(已记录于所有五个湖泊,除苏必利尔湖外均已建立种群)以及全球非原生境。本文结果可用于进一步优化哈密尔顿港的清除工作,也可能适用于五大湖其他入侵区域(如安大略湖的乔丹港、多伦多港;伊利河的泰晤士河、韦兰河、格兰德河及相关港湾)或已存在金鱼种群的陆内系统。研究发现,在春季(4-5月)水温开始上升时,于黄昏至夜间时段、浅水沿岸区域(可能临近河口)进行靶向清除最为有效。本研究为旨在减轻水生入侵物种负面影响的更大管理计划作出了贡献,并最终支持本地鱼类及其栖息地的恢复。
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