伏尔加河与卡马河外来鱼类物种:物种组成、鉴定特征与扩散模式

《Inland Water Biology》:Alien Fish Species in Volga and Kama Rivers: Species Composition, Identification Peculiarities and Dispersal Patterns

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月18日 来源:Inland Water Biology 0.9

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  研究呈现了伏尔加河与卡马河外来鱼类物种的相关信息。在伏尔加河流域渔获物鱼类总物种数中,外来物种占比为8%–10%(含大型支流舍克斯纳河与奥卡河)至36%–47%(萨拉托夫与古比雪夫水库);卡马河水库中外来种占比更低,上游为8%,沃特金斯克水库为27%。古比雪夫

  
研究呈现了伏尔加河与卡马河外来鱼类物种的相关信息。在伏尔加河流域渔获物鱼类总物种数中,外来物种占比为8%–10%(含大型支流舍克斯纳河与奥卡河)至36%–47%(萨拉托夫与古比雪夫水库);卡马河水库中外来种占比更低,上游为8%,沃特金斯克水库为27%。古比雪夫水库鱼类中外来种比例最高,与其位于沿北部(里海-伏尔加-波罗的海)入侵走廊的过境位置有关。DNA分析结果显示外来种定殖伏尔加-卡马梯级水库的方向存在差异,相当部分入侵者可能源自亚速-黑海流域。许多物种在分化与扩散上的复杂历史,造成亚速-黑海与里海起源分类单元及遗传谱系鉴定的困难,进而令生物入侵监测复杂化。研究人员假设,庞蒂-里海(Ponto-Caspian)物种沿伏尔加流域的范围扩张,在历史上是现代入侵种于副特提斯(Paratethys)时期发育的适应复合体所决定的。为合理自然管理与控制生物入侵,在伏尔加上、中、下游若干“热点”长期监测鱼类群落至关重要。预防生物入侵最有效策略是维持高物种丰富度并防止鱼类资源(尤其食鱼性鱼类)过度开发;在受扰较小的自然群落中,本地种作为生物屏障(“活盾”)占据可获生态位,即便入侵种进入也难归化。目前伏尔加-卡马流域无需针对外来鱼类物种的优先保护措施;从合理自然管理角度,对多数已归化外来鱼类,当下最优方案是不干预并合理利用这一新资源。
研究背景方面,生物入侵被定义为外来(入侵、偶见或非本地)物种进入其历史分布外新生态系统并扩散的过程,其与气候变化、生境丧失并列成为全球生物多样性关键威胁。俄罗斯在欧洲最大河流上建成的梯级水库改变了原生群落,为庞蒂-里海(Ponto-Caspian)来源水生物种扩张提供条件。伏尔加河(长3690 km)与卡马河合计流域约140万km2,横跨针叶林至半荒漠气候带,9座伏尔加水库与3座卡马水库调控水文,使大河主槽成为入侵走廊。在此背景下,研究人员旨在综述2001–2024年自有与已发表数据,讨论该广域流域中外来鱼类的物种鉴定难点与扩散路径识别问题,论文发表于《Inland Water Biology》。
关键技术方法上,研究人员依托俄罗斯科学院内陆水体生物学研究所(IBW RAS)2001–2024年“Akademik Topchiev”号等航次,在伏尔加-卡马主槽及主要支流沿岸带(刺网、围网、捞网,单站≥120 m2)与浮游带(双层浮游拖网表层0–2 m、深水或4–6 m,底层拖网)设143采样站1298网次,计数超48000尾,定性组成用于区系分析;形态鉴定依Koblitskaya、Kottelat & Freyhof等检索表,标本存95%乙醇。遗传鉴定靶向COX1(mtDNA,608 bp)与18S(nDNA,486 bp),用BEAST2重建系统树,PartitionFinder2选GTR+I+G模型,6次MCMC各60M代,SplitsTree构建supernetwork,TreeAnnotator取共识树,bGMYC划分分子操作分类单元(mOTU),序列存NCBI GenBank与GBIF。
研究结果部分,“外来鱼类物种出现情况(OCCURRENCE OF ALIEN FISH SPECIES)”小节依分类阶元逐列:鲟形目以养殖逃逸的西伯利亚鲟(Acipenser baerii)及杂交种为真外来;匙吻鲟(Polyodon spathula)仅偶见;鳗鲡目欧洲鳗(Anguilla anguilla)经伏尔加-波罗的海水道偶入;鲱形目中黑海-里海西鲱(Clupeonella cultriventris)为上自舍克斯纳水库下至三角洲的浮游优势入侵种,改变食物网但未排挤本地相似生态位鱼;鲤形目含远东来源的银鲫(Carassius gibelio)、黑龙江鱥(Pseudorasbora parva)已抵北里海与下伏尔加,圆腹雅罗鱼(Vimba vimba)自顿河或波罗的海引入,东亚鲢鳙草青黑四鲤为放流养殖对象,吸盘鲤科(Catostomidae)牛胭脂鱼属(Ictiobus)无自然繁殖;鲶形目频道鲶(Ictalurus punctatus)逃逸偶见;鲑形目虹鳟(Oncorhynchus mykiss)与里海鳟(Salmo trutta caspius)为养殖或残存,白鲑(Coregonus albula)自别洛耶湖南扩至古比雪夫;胡瓜鱼目欧洲胡瓜鱼(Osmerus eperlanus)随升温南界退缩;鳉形目孔雀鱼(Poecilia reticulata)与食蚊鱼(Gambusia affinis)仅暖排水口偶见;刺鱼目三刺鱼(Gasterosteus aculeatus)经波罗的海谱系入中部,九刺鱼(Pungitius pungitius)自西北俄传入;海龙目黑纹海龙(Syngnathus abaster)源自亚速-黑海;鲈形目蓝罗非(Oreochromis aureus)仅科斯特罗马热排水口,乌苏里塘鳢(Perccottus glenii)限植被湾区,虾虎鱼科(Gobiidae)中圆虾虎(Neogobius melanostomus)、管鼻虾虎(Proterorhinus cf. semipellucidus)、大头虾虎(Ponticola gorlap)、猴虾虎(N. fluviatilis)、尾斑虾虎(Benthophilus stellatus)及Knipowitschia longecaudata广泛定殖,蝦虎占比在萨拉托夫与古比雪夫达36%–47%;鲽形目欧鲽(Platichthys flesus)由船舶压舱水偶带。整体外来占比上游舍克斯纳8%–10%、古比雪夫36%–47%、卡马上游8%至沃特金斯克27%。
“伏尔加-卡马流域外来种鉴定特征与系统地理学(SPECIES IDENTIFICATION PECULIARITIES AND PHYLOGEOGRAPHY OF ALIEN SPECIES IN THE VOLGA-KAMA BASIN)”小节依COX1+18S supernetwork指出:圆虾虎分A/C(上中游)与B(中下游)3谱系,示亚速与里海多重引入;管鼻虾虎分广布A与上游B;尾斑虾虎A系等同顿河B. durrelli、B系为里海原种;海龙科A/B/C系映顿河与里海双中心;西鲱分A/C广布、B为中伏尔加子系、D为Rybinsk与三角洲祖系,形态不可分;白鲑与胡瓜鱼北方种遗传较均质。研究人员强调分子操作分类单元(mOTU)划分致“分类膨胀”,建议谨慎策略,形态与基因结合。
“伏尔加-卡马流域入侵过程的历史决定(HISTORICAL DETERMINATION OF THE INVASION PROCESS IN THE VOLGA-KAMA BASIN)”小节据图3说明双向不对称扩张:北方种(白鲑、胡瓜鱼)随升温南退止56°N;南方种(西鲱、尾斑虾虎、圆虾虎)沿亚速-黑海→里海北部走廊北进,伏尔加-顿河运河反向交换致网状亲缘。副特提斯(Paratethys)时期盐度波动选择的广适性,构成现代入侵种“预适应(preadaptation)”。限制因子为温度(保守性状)、营养级与食鱼者存在——无大鱼小水体塘鳢即暴发,有捕食者则受限。
讨论与结论翻译:DNA分析反映伏尔加-卡马梯级水库外来种定殖方向多样,相当部分入侵者源自亚速-黑海流域;许多物种分化扩散史复杂,使亚速-黑海与里海起源分类单元及遗传谱系鉴定困难,复杂化监测。研究人员假设庞蒂-里海种范围扩张由副特提斯期发育的适应复合体历史决定。为合理自然管理与控制入侵,需在上中下伏尔加若干“热点”长期监测;最有效预防策略是维持高物种丰富度、防食鱼种过度开发,未受扰自然群落中本地种作“活盾”占满生态位,入侵种难归化。当前伏尔加-卡马流域无需外来鱼优先保护;对已归化多数外来种,合理自然管理下最优为不干预并正当利用其新资源。
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