《Frontiers in Ecology and Evolution》：A decadal assessment of the distribution and abundance of invasive Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in Lake Sebakwe, Midlands Province of Zimbabwe
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摘要：尼罗罗非鱼（*Oreochromis niloticus*）是一种入侵性淡水鱼类，自20世纪70年代和80年代引入津巴布韦水域以来，已建立起自我维持的种群。位于津巴布韦米德兰省的塞巴奎湖于2015年首次记录到尼罗罗非鱼，但该物种的扩散和种群动态目前尚不清
摘要：尼罗罗非鱼（*Oreochromis niloticus*）是一种入侵性淡水鱼类，自20世纪70年代和80年代引入津巴布韦水域以来，已建立起自我维持的种群。位于津巴布韦米德兰省的塞巴奎湖于2015年首次记录到尼罗罗非鱼，但该物种的扩散和种群动态目前尚不清楚。本研究旨在：(i) 检验2015年至2025年间塞巴奎湖刺网捕获的尼罗罗非鱼（*Oreochromis niloticus*）的历史记录捕获趋势；(ii) 评估其捕获趋势的季节变化；(iii) 确定其在整个湖泊的空间分布格局。研究采用混合方法，整合了来自塞巴奎水生研究站（Sebakwe Aquatic Research Station）的二手渔业依赖数据（2015–2025年）以及2025年1月至12月通过刺网调查和GPS测绘收集的一手数据。应用了非参数统计方法，包括用于评估时间趋势的曼-肯德尔趋势检验（Mann–Kendall trend test）和用于评估季节变化的克鲁斯卡尔-沃利斯检验（Kruskal–Wallis test）。空间分布格局使用QGIS进行分析。由于此处使用的历史数据集是渔业依赖性的，捕获趋势被解释为反映种群可利用性、捕捞努力量和报告模式综合影响的渔业依赖捕获指数，而非种群丰度的直接估计。结果显示，年捕获量显著下降（Mann–Kendall，p < 0.012），总重量也呈现显著负趋势（p < 0.019）。最大渔获量记录于2017年（n = 3,880尾），2019年降至最低（n = 246尾），随后暂时恢复，至2025年再次下降至n = 352尾。然而，季节分析表明，各季节间的单位捕捞努力量渔获量（Catch per Unit Effort，CPUE）（Kruskal–Wallis Z值 = 0.5632，p < 0.4275）或捕获重量（p < 0.1287）无统计学显著差异。空间分布不均匀，捕捞区域（如Kudu区域，n = 135）的分布频率高于非捕捞区域（如大坝坝体，n = 15）。结果表明，过去十年间塞巴奎湖尼罗罗非鱼的记录捕获量显著减少，尽管在捕捞区域存在聚集现象，但捕获率无显著季节性差异。这一下降为本地鱼类多样性恢复带来希望，但可能阻碍依赖尼罗罗非鱼作为主要渔获物的小型渔业和生计。这些发现为塞巴奎湖的渔业管理提供了重要的基线数据，对于指导捕捞配额制定、空间管理方法和保护干预措施至关重要。
**论文解读：津巴布韦塞巴奎湖入侵性尼罗罗非鱼分布与丰度的十年评估**
**研究背景与意义**
尼罗罗非鱼（*Oreochromis niloticus*）是原产于非洲北部和亚洲部分地区的淡水鱼类，因其生长迅速、环境适应性强、抗病力高和产量大等特性，自20世纪中期以来被广泛引入全球热带和亚热带地区用于水产养殖和渔业增殖。在非洲南部，该物种于1959年首次引入南非，随后扩散至林波波河和因科马蒂河等流域。在津巴布韦，尼罗罗非鱼于20世纪70年代和80年代由肯尼亚引入卡里巴湖用于商业化养殖，此后在全国多个水体建立了自我维持的野生种群。然而，该入侵物种的快速扩散对本地鱼类多样性构成严重威胁，因其具有领地性、口孵行为和高繁殖力，可通过竞争和杂交削弱本地鱼类的遗传完整性。塞巴奎湖位于津巴布韦米德兰省，是一个兼具供水、灌溉和休闲垂钓功能的人工湖，于2015年首次记录到尼罗罗非鱼。尽管该湖存在多个小型渔业合作社依赖刺网捕捞，但自入侵以来，该物种的种群动态、空间分布和季节性变化一直缺乏系统评估。由于历史数据主要来源于渔业合作社的捕捞记录，属于渔业依赖型数据，无法直接等同于种群丰度，因此亟需对十年间的捕获趋势进行严谨的时间序列分析，以区分种群真实变化与捕捞努力量变动的影响，并为制定科学的渔业管理策略提供基线依据。
**研究目的与技术方法**
本研究旨在评估2015–2025年间塞巴奎湖刺网捕获尼罗罗非鱼的历史趋势、季节变化和空间分布格局。研究人员采用了混合方法，整合了来自塞巴奎水生研究站（SARS）的二手渔业依赖数据（2015–2025年）以及2025年1月至12月期间通过固定刺网站点调查和GPS定位收集的一手数据。历史数据由注册的刺网捕捞合作社每月提交，记录内容包括物种、数量、重量、网目尺寸、网长、捕捞天数及区域。一手调查在捕捞区和非捕捞区均设置固定站点，使用2至6英寸网目的刺网，于下午16:00布网，次日清晨6:00起网，模拟合作社实际作业方式。所有统计检验在R 4.3.1中进行，空间制图使用QGIS 3.28。鉴于数据不满足正态性（Shapiro–Wilk检验p < 0.05），采用了非参数方法：曼-肯德尔趋势检验（Mann–Kendall trend test）用于检测年度总捕获量和总重量的单调趋势，Sen斜率估计器量化趋势幅度；克鲁斯卡尔-沃利斯检验（Kruskal–Wallis test）和Dunn事后检验用于比较季节间单位捕捞努力量渔获量（CPUE）、捕获重量和个体均重；Wilcoxon符号秩检验用于检验逐年波动显著性；广义线性模型作为稳健性检查；Spearman相关分析检验数量与重量的关系。空间分布通过GPS坐标导入QGIS生成比例符号图，并标准化采样访问次数以修正采样努力量差异。
**主要研究结果**
**历史刺网捕获趋势（2015–2025）**：曼-肯德尔趋势检验显示，年度总捕获量呈显著下降趋势（p < 0.012），Sen斜率估计每年减少约21尾（95%置信区间：-43.60至-2.79）。总重量也显著下降（p < 0.019），年下降幅度约-12.4至-3.2 kg。最大年捕获量出现在2017年（n = 3,880尾），2019年降至最低（n = 246尾），2020–2022年短暂回升后，2025年再度下降至352尾。Spearman相关分析显示总数量与总重量强正相关（r = 0.8995，p < 0.001）。Wilcoxon符号秩检验表明逐年波动不显著（V = 20，p < 0.82），意味着虽然存在起伏，但中位波动接近零。简单指数平滑模型预测未来六季捕获量稳定在约133.12单位，而Holt-Winters季节模型则显示季节性波动（47.55至228.69单位），说明季节性因素对捕获量有显著影响。
**季节变化**：克鲁斯卡尔-沃利斯检验显示，CPUE（每100米网捕获尾数）在夏季、秋季和冬季间无统计学显著差异（p = 0.303），表明尼罗罗非鱼全年对刺网的易捕性相对稳定。然而，总捕获重量和个体均重存在显著季节差异（p < 0.014），其中秋季的捕获重量和个体均重显著低于夏季（p < 0.018）和冬季（p < 0.013）。冬季个体均重最高（77.2 kg），夏季次之（74.9 kg），秋季最低（38.2 kg）。这表明季节性主要影响鱼类的生物量积累和体型大小，而非个体数量。夏季捕获较大个体可能归因于产卵前的高摄食活动和适宜水温，秋季生物量低则与产卵后能量消耗和幼鱼补充有关。
**空间分布格局**：2025年GPS调查显示，尼罗罗非鱼在塞巴奎湖分布极不均匀。在捕捞区域中，Kudu区域的捕获频率最高（n = 135），其次是Red soil（n = 82）和Fakaliche（n = 68），而Afick区域捕获频率为零。在非捕捞区域中，大坝坝体频率最高（n = 15），Jetty为11，Staff Residents为零。标准化每次采样访问后的频率仍显示Kudu、Red soil、Fakaliche、大坝坝体和Jetty区域具有相似的高聚集模式。这种聚集可能与合适的筑巢基质、丰富的食物资源以及雄性领土性和求偶场（lekking）行为有关。非捕捞区域的低频率可能反映了栖息地适宜性较差，如缺乏植被和筑巢底质，同时也暗示这些区域可能充当避难所。
**讨论与管理意义**
研究人员指出，观测到的捕获量快速下降可能由多种非互斥因素驱动，包括过度捕捞降低繁殖补充、非法、不报告和不受管制（IUU）捕捞使用小网目网具捕获幼鱼、鳄鱼破坏刺网导致捕捞努力量增加，以及密度依赖的补偿性生长。由于历史数据为渔业依赖型，不能排除捕捞努力量和报告实践变化的影响，因此下降被解释为记录捕获量的下降而非种群崩溃的直接证据。CPUE缺乏季节性差异表明，全年渔业管理措施（如限制网具数量、年捕捞天数、网目尺寸）比季节性禁渔更为有效。秋季生物量和个体均重较低，提示可考虑在秋季设置降低配额或短期禁渔以保护产卵群体。空间上，Kudu等捕捞区域的高度聚集可能导致局部过度捕捞，建议在高聚集区实施捕捞努力量上限，并将非捕捞区域（如大坝坝体）划为禁渔保护区以充当繁殖避难所。虽然从保护角度看，入侵物种捕获量下降有利于本地鱼类恢复，但可能威胁依赖尼罗罗非鱼的小型渔业生计，因此管理需在生物多样性目标与当地生计现实之间取得平衡。长期来看，完全根除尼罗罗非鱼应被视为适应性管理的远期目标，而非本研究所直接支持的即时措施。
**研究结论**
本研究表明，2015–2025年间塞巴奎湖刺网捕获的尼罗罗非鱼在年总捕获量和总重量上均呈现统计学显著的快速下降，但由于数据依赖渔业报告，该下降应解读为记录捕获量下降，而非种群崩溃的直接证据。可能的解释包括过度捕捞、IUU捕捞（尤其小网目网具）及其他未测量的生态或渔业过程，但这些机制未在本研究中直接检验。CPUE无显著季节性差异，表明捕获数量在夏秋冬三季保持相对稳定，但捕获重量、生物量和个体大小存在显著季节差异，说明季节性主要影响生物量和体型结构而非数量。湖泊的稳定热条件可能支持全年繁殖和持续的刺网易捕性。空间分布不均匀且高度聚集，捕捞区域的分布频率显著高于非捕捞区域，指示特定渔场的聚集现象。鉴于尼罗罗非鱼作为入侵物种的生态和经济双重影响，管理需平衡保护目标与当地生计，继续执行禁渔区、在非捕捞区域建立禁取避难所是合理的预防措施，但增加捕捞努力量作为控制策略应谨慎对待，其生态和社会经济效应尚未被直接评估。
