利用声学遥测技术解析美国缅因州萨科河河口条纹鲈(striped bass)的种群组成与移动模式

《Estuarine, Coastal and Shelf Science》:Stock composition and movement patterns of striped bass in the Saco River Estuary, Maine, USA, using acoustic telemetry

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月02日 来源:Estuarine, Coastal and Shelf Science 2.6

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  鱼类跨时空迁徙的多样性可缓冲种群对环境变异的影响并促进长期恢复力。美国东海岸溯河性条纹鲈混合种群的研究已受较多关注,但在季节性迁徙中哪些产卵种群贡献于北部栖息地仍存关键知识缺口。研究人员利用声学遥测与网络分析考察利用北部栖息地的条纹鲈迁徙行为,比较美国缅因州南

  
鱼类跨时空迁徙的多样性可缓冲种群对环境变异的影响并促进长期恢复力。美国东海岸溯河性条纹鲈混合种群的研究已受较多关注,但在季节性迁徙中哪些产卵种群贡献于北部栖息地仍存关键知识缺口。研究人员利用声学遥测与网络分析考察利用北部栖息地的条纹鲈迁徙行为,比较美国缅因州南部条纹鲈种群的细尺度移动与广泛海岸迁徙。具体目标为识别缅因州南部的产卵种群、刻画河口栖息地利用并比较种群间迁徙模式。结果显示,萨科河河口为混合种群集合,主要由哈德逊河(纽约州,42.3%–59.6%)与特拉华湾(特拉华与新泽西州,5.7%–32.6%)起源个体组成,切萨皮克湾(马里兰州,1.9%–3.8%)来源较少,3.8%个体产卵起源无法可靠估计。细尺度栖息地利用在个体与尺寸组间存在差异并呈季节转换,个体表现长驻与短驻并存。尽管河口内季节驻留重叠,网络分析表明哈德逊河与特拉华湾条纹鲈大体维持独特迁徙路径(网络相似度8%–20%)与栖息地连接,在共享北部觅食栖息地汇聚。这些发现证明缅因州为多个大西洋沿岸产卵种群提供重要季节栖息地,并凸显种群特异性在移动、栖息地连接性与位点忠诚度(site fidelity)上的差异。
研究背景方面,北大西洋人类活动(过度捕捞、栖息地破坏、兼捕、气候变化、外来种)持续加压于鱼类种群,条纹鲈(Morone saxatilis)作为美国东海岸重要游钓与商业物种,近年雌性产卵群体生物量下降、幼鱼补充指数偏低,管理上虽视为单一海岸迁徙种群,实则由哈德逊河、特拉华湾、切萨皮克湾、阿尔伯马尔湾等遗传 distinct 产卵种群构成;北部如缅因州海域哪些产卵群贡献、如何利用季节栖息地尚不清,故研究人员以萨科河河口为窗口开展声学遥测研究,论文发表于《Estuarine, Coastal and Shelf Science》。
关键技术方法上,研究人员于2020–2024年经常规钓具捕获并手术植入Innovasea V13/V13AP/V16-4H声学标签(69 kHz)共52尾条纹鲈(叉长43.1–100.0 cm,均值为61.4 cm),其中41尾为本研究标记、11尾为外部合作标记但进入萨科河口研究区;在萨科河与萨科湾布设8台VR2Tx与1台CB-450 VRXM固定接收器(2022年8月–2025年8月),并接入大西洋合作遥测网(ACT)与大西洋白鲨保护网(AWSC)获取沿岸数据。产卵种群指派结合直接产卵河段检测与广义移动行为准则(前置 staging、季节重复路径),分高/中/低置信度。数据处理用R语言glatos包,系统利用用层次聚类(Ward法)分群,驻留用Kessel居留指数(RI)并以置换ANOVA检验,预测用tidymodels框架随机森林/XGBoost/ANN比较周度出现,广域用igraph构建56区组空间网络,以节点权重、特征向量中心性(eigenvector centrality)、介数中心性(betweenness centrality)及图编辑距离相似度指数(SI)比较种群网络。
研究结果部分,“细尺度:萨科河河口”显示52尾中50尾归入中游产卵群(哈德逊31尾59.6%、特拉华17尾32.6%、切萨皮克2尾3.8%),RI在河流生境(均值0.373)显著高于海岸(0.102),种群本身不影响RI但生境×尺寸交互显著,<600 mm个体更偏河段;随机森林(精度0.756,ROC-AUC 0.853)指出周次与生境而非产卵种群主导出现概率,河段早季峰值、海岸稍后上升。“广域:美国海岸网络分析”中两种群节点权重在北部觅食区(萨科河口自身占约1/3、Kennebunkport ME次之)相近,但产卵区权重分化(哈德逊下游哈德逊河0.229 vs 特拉华下游特拉华河0.059);介数中心性瓶颈略异(p=0.054),特征向量中心性差异显著(p=0.036)——新英格兰站点对哈德逊群更重要(萨科河口EC=1.000),纽约/新泽西对中特拉华群更核心;全网络仅17%边共享,图编辑距离SI=8%(直接指派子集升至21%,重采样中位20%),说明两种群整体路径分离却在北部觅食场汇聚。
讨论部分总结:stock composition 一节指出萨科河口以哈德逊为主、特拉华占比超预期,反映特拉华种群自1979–2016恢复,且不同于马萨诸塞海域以切萨皮克为主的旧识,亦非缅因1980年代Kennebec放流残群(标记鱼春季表型吻合哈德逊迁徙);fine-scale estuary use 一节强调河流早季觅食、海岸后期过渡的“fall run”高速走廊功能,尺寸分层(小鱼河段驻留高)与长短驻双簇( silhouette 0.81)支持非出生河口 contingent 结构;broad-scale 一节称虽共享北部节点,Hudson 与 Delaware 维持低相似独立网络,间接指派敏感性分析提示8%估值受指派法影响但不改分离结论。
研究结论翻译:利用声学遥测与网络分析,本研究证明缅因州南部萨科河河口条纹鲈主要为哈德逊河与特拉华湾产卵种群之混合贡献,北部河口系多产卵群季节觅食关键区;细尺度生境利用受尺寸与生境类型驱动而非产卵身份,广域迁徙网络种群间结构低相似(8%–21%)却在共享北部觅食枢纽汇聚;该发现凸显北方栖息地保护须考虑混合种群连通性,且产卵种群贡献随时空漂移,管理需动态更新种群特异性信息以维持混合种群渔业韧性。
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