《Journal of Freshwater Ecology》：Variation in diet and lipid content of age-0 sturgeon (Scaphirhynchus sp.) in the lower Missouri River basin
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枪吻鲟(Scaphirhynchus platorynchus)及其相关濒危物种苍白鲟(S. albus)是高度改造的密苏里河(Missouri River)中备受关注的物种。Scaphirhynchus属鲟鱼需要长距离的河流栖息地用于漂浮胚胎的发育，以及在随
枪吻鲟(Scaphirhynchus platorynchus)及其相关濒危物种苍白鲟(S. albus)是高度改造的密苏里河(Missouri River)中备受关注的物种。Scaphirhynchus属鲟鱼需要长距离的河流栖息地用于漂浮胚胎的发育，以及在随后转向外源性摄食阶段提供适宜的觅食生境。研究人员利用美国陆军工程兵团(US Army Corps of Engineers)和内布拉斯加州游戏与公园委员会(Nebraska Game and Parks Commission)收集的标本，分析了密苏里河下游(Missouri River lower reaches)四个河段的0龄（<12 cm）鲟鱼的食性组成，以探究这一脆弱生命阶段猎物获取的潜在作用。总体而言，蜉蝣目(Ephemeroptera)在上游河段（更远的密苏里河下游上游）的占比更高，而双翅目(Diptera)幼虫则是下游河段的主要猎物。通过总脂质含量(total lipid content)和体长-体重回归(length-weight regression)测量的体况(body condition)在2016年表现出空间差异，但2017年未出现。尽管猎物频率和数量存在差异，但各河段每年的摄食率(percent consumption)保持一致（不考虑猎物类型），而2016年河流流量更大时总体摄食率更高。尽管体况观察到了时间与空间差异，但利用2014年和2015年的数据进行比较表明，这些体况结果并非由纵向的猎物组成变异驱动，因为堪萨斯城(Kansas City)以下河段的脂质值既有高值也有低值，尽管其蜉蝣目(Ephemeroptera)猎物的摄入量相对于上游河段较少。虽然尚不清楚观察到的任何差异是否影响存活率，但研究结果结合先前工作表明，0龄鲟鱼能够在密苏里河下游进行机会性觅食。
## 论文解读：密苏里河下游流域0龄Scaphirhynchus鲟鱼的食性变异与脂质含量研究
### 研究背景与问题
密苏里河(Missouri River)作为北美大型河流系统，经历了显著改造，包括渠道化(Channelization)、河岸稳定化(Bank stabilization)和筑坝(Impoundment)。这些工程改变了河流水文与栖息地结构，对本土鱼类产生深远影响。其中，枪吻鲟(Scaphirhynchus platorynchus)和濒危的苍白鲟(S. albus)是备受关注的两个近缘同域物种。苍白鲟被列入《濒危物种法案》(ESA)，美国陆军工程兵团(USACE)的运营可能对其产生负面影响，因此需持续监测。由于0龄苍白鲟在历史上极为罕见，监测常依赖于对Scaphirhynchus属所有个体的捕获（包含两种鲟鱼及其杂交种）。这两个物种均经历自由胚胎(Free embryo)期，依赖卵黄囊向下游漂流后转向外源性摄食。在上密苏里河(UMOR)筑坝河段，有限的漂流距离成为关切点；而在未筑坝的下密苏里河(LMOR)，多种因素被认为可能限制苍白鲟种群增长，其中食物可利用性(Food availability)是一个关键假设。
先前研究（Jacobson等，2016）提出了河流改造可能限制鲟鱼食物的假设，促使大量研究关注食物可得性、育幼栖息地以及同域物种间的食性差异。总体结论是：两种鲟鱼的食性相似，0龄Scaphirhynchus鲟鱼的食性变异主要由河流水文的年际变化驱动，而非栖息地差异。然而，现有研究多集中在堪萨斯城(Kansas City)以下河段，对上游河段的信息知之甚少。底栖大型无脊椎动物(Benthic macroinvertebrate)群落在上游与下游存在差异：堪萨斯城以上河段蜉蝣目(Ephemeroptera)比例更高，且其能量密度(Energy density)也高于下游。若0龄鲟鱼因猎物可得性差异而摄食不同猎物类型，可能影响体况(Body condition)。但González等(2021)报告称，在堪萨斯城以上河段，最小规格（6、8和10 cm）0龄鲟鱼的预测体重反而低于下游利斯敦(Lexington)河段，且差异年际间规模不同。因此，需要系统评估整个LMOR中上游河段0龄鲟鱼的猎物利用与体况，填补研究空白。
### 研究目的与意义
本研究旨在扩展先前局限于LMOR下游（堪萨斯城以下）的研究，通过评估上游河段（rkm 763–925）0龄Scaphirhynchus鲟鱼的猎物利用（组成与摄食率）和体况（作为体长函数的脂质百分比），并与同期下游河段持续采样数据比较，以揭示空间与时间变异模式。论文发表在《Journal of Freshwater Ecology》，为河流管理、濒危物种保护提供基础数据。
### 主要技术方法
研究人员于2016年和2017年生长季（5–10月），由内布拉斯加游戏与公园委员会(Nebraska Game and Parks Commission)和美国陆军工程兵团(USACE)使用底栖拖网(Otter trawl)在四个河段（Copeland、Langdon、Wolf Creek、Lexington）采集0龄Scaphirhynchus鲟鱼标本。捕获的个体经福尔马林保存后，按长度分类随机选取最多20尾进行胃内容物和脂质分析。胃内容物分析中，研究人员取出下食道和整个胃，称重后去除内容物，计算摄食率（胃内物重/体重），并将猎物鉴定到目级水平，对超过250个的样本采用亚采样法计数。体况评估采用修正的Folch提取法(Folch extraction)测定总脂质含量(Total lipid content)，建立脂质重量与叉长的异速生长方程(Allometric growth equation)。同时，从美国地质调查局(USGS)获取最近河段的日流量数据，用于分析环境参数影响。
### 研究结果
**1. 样本概况与物种鉴定**
共使用581尾野生0龄Scaphirhynchus鲟鱼（1.7–11.9 cm），其中255尾具有明确叉尾的个体用于体长-脂质关系分析。遗传分析未鉴定出苍白鲟，所有分析个体均为枪吻鲟或可能的杂交种。
**2. 食性组成（Diet Composition）**
0龄鲟鱼主要摄食双翅目(Diptera)幼虫和蜉蝣目(Ephemeroptera)稚虫，但不同河段和年份存在变异。上游河段（Copeland和Langdon）双翅目幼虫消耗率较低，蜉蝣目消耗率较高；下游河段（Wolf Creek和Lexington）则相反。双翅目幼虫消耗量随鱼体长增加呈指数增长，且下游关系更强；蜉蝣目消耗量与体长的关系在上游呈非线性，最小和最大个体消耗量最大。其他猎物包括双翅目成虫、襀翅目(Plecoptera)、毛翅目(Trichoptera)、桡足类(Copepoda)以及微塑料(Microplastics)（在2尾个体中发现）。
**3. 摄食率（Percent Consumption）**
经双因素方差分析(Two-way ANOVA)，摄食率在河段间无显著交互作用或差异，但年份间显著不同：2016年摄食率高于2017年（Tukey检验, P<0.05）。即空间因素不影响摄食率，仅受时间（年际流量）影响。
**4. 体况（Body Condition）**
基于总脂质百分比，2016年上游河段（Copeland、Langdon）的脂质含量显著高于下游Lexington河段（Tukey HSD检验, P<0.05），但2017年各河段无差异。考虑体长变化后，脂质重量与叉长的异速生长关系在两年内均存在河段间差异（ANCOVA, 2016年P<0.01；2017年P<0.01），但模式不一致。2016年下游Lexington河段较大个体的脂质累积率（斜率b）显著低于上游，且空间自相关（Mantel检验, r=0.98, P<0.05）；2017年则无空间依赖性（Mantel检验, r=0.05, P>0.05），且仅采样的Wolf Creek河段脂质增益率最高。
**5. 年际与纵向比较及流量影响**
将2014–2015年Lexington及下游数据（Civiello等2018）与本研究2016–2017年数据比较，发现脂质百分比存在纵向和年际变异。Lexington河段四年数据围绕全局均值（1.85%）波动；下游河段变异范围更大；而2015年是唯一在所有采样河段均值均高于全局均值的年份。生长季日均流量在2016年显著高于2017年（P<0.05），与体况升高一致。2015年高体况可能与春季低水后夏季多峰流量相关，促进了底栖无脊椎动物丰度。
### 讨论与结论
**讨论总结**
研究结果证实，年际变化（流量驱动）对0龄鲟鱼猎物利用和体况的影响大于空间变化。即便上下游猎物组成差异显著（上游蜉蝣目出现频率>80%，下游<30%），但摄食率在河段间一致，仅在流量高的2016年整体更高。脂质含量与猎物类型无直接关联：下游脂质值既有最低（2014年）也有最高（2015年），而上游（蜉蝣目丰富）脂质值居中。2015年高体况最可能归因于春季低水后夏季多峰流量，这与先前研究（González等2022）一致。尽管双翅目幼虫在数量上占优，但蜉蝣目个体较大，能量换算比约为58:1（双翅目幼虫:蜉蝣目），但本研究实际消耗比介于1:1至29:1，且较大鲟鱼摄入更大蜉蝣目，简单比值难以反映能量等价关系。此外，首次在LMOR 0龄鲟鱼胃中发现微塑料，虽仅两例，但因微塑料排出速率慢，可能构成累积风险，需持续监测。
**研究结论**
本研究帮助填补了下密苏里河(LMOR)全域0龄鲟鱼知识的空白。数据显示，绝大多数捕获的0龄鲟鱼胃中含有猎物，证实它们在采样栖息地中有效获取猎物的能力。此外，与前人研究一致，河流流量的年际变化是影响猎物消耗和体况变异的主要驱动力，超越河段间差异。同时，脂质百分比的年际变异幅度随下游距离增加而增大，与猎物组成纵向趋势同步，双翅目幼虫向密西西比河汇合处更为重要。这些差异如何影响成鱼补充仍未知；脂质水平与存活率的关系、是否存在生存阈值尚不明确。由于数据主要来自枪吻鲟，对苍白鲟的推论存在不确定性，但野生0龄苍白鲟捕获能力的提升（如Gosch等2025）最终可能有助于解决这一知识缺口。
