复杂的生物连通性模式凸显了澳大利亚渔场局部耗竭的风险

《Estuarine, Coastal and Shelf Science》:Complex patterns of biological connectivity highlight risks of local depletion in an Australian fishery

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月06日 来源:Estuarine, Coastal and Shelf Science 2.6

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   摘要商业和休闲渔业的可持续管理依赖于准确解决种群连通性问题,这涉及生态和进化时间尺度。然而,扩散可能在生命阶段间显著变化,使得使用单一方法途径难以解决种群连通性,因为这些方法往往在时空分辨率上存在差异。在此,我们整合了群体基因组学、耳石稳定同位素化学和标记 - 重捕分析,以对

  

摘要

商业和休闲渔业的可持续管理依赖于准确解决种群连通性问题,这涉及生态和进化时间尺度。然而,扩散可能在生命阶段间显著变化,使得使用单一方法途径难以解决种群连通性,因为这些方法往往在时空分辨率上存在差异。在此,我们整合了群体基因组学、耳石稳定同位素化学和标记 - 重捕分析,以对红鼓(Argyrosomus japonicus)的种群连通性进行多面评估。红鼓是一种在商业、文化和休闲方面具有重要意义的河口关联鱼类,分布于整个印度 - 太平洋地区,包括本研究开展的澳大利亚东南部。全基因组单核苷酸多态性(SNP)分析显示,受不同水流系统影响的区域之间存在显著的遗传分化,但在距离超过 900 公里的区域内部分化有限。相比之下,耳石 δ13C 和 δ18O 特征揭示了河口间的精细空间结构,这与长期占据当地栖息地相符。标记 - 重捕分析支持了这一解释,大多数鱼类在很长一段时间内表现出强烈的河口忠诚度,尽管偶尔会发生远距离沿海移动。从鱼类耳石重建的年龄结构显示各河口的队列组成惊人地相似,种群主要由源自 2011–2012 年左右主要补充脉冲的队列主导,这可能与大范围的洪水驱动的产卵和补充事件有关。总之,我们的发现表明,红鼓渔业作为部分独立的河口群落构成的区域连接网络运作,其中强烈的局部定居性周期性地被扩散个体和周期性补充事件所抵消,从而维持了长期的种群动态和遗传连通性。因此,尽管存在更广泛的区域连通性,局部河口种群仍可能对局部耗竭变得脆弱,特别是在持续的捕捞压力与限制产卵和补充的淡水流量减少同时发生的地方。更广泛地说,我们的研究证明了整合互补方法以识别具有复杂生活史物种的生物连接并定义有意义的管理单元的价值。

章节片段

| 引言

可持续的渔业管理依赖于准确界定生物学种群结构,以评估其对捕捞压力和环境扰动的抵御能力(Fao 2023;Ices 2025)。在此,划定种群边界并识别相关的补充动态对于实施明确空间的管理至关重要,这能减少局部和区域耗竭的风险,确定需要保护的关键栖息地,并指导增殖放流等恢复干预措施(Reiss 等人

| 方法

本研究整合了三个互补数据集——群体基因组、耳石稳定同位素和标记 - 重捕数据,以评估澳大利亚东南部红鼓(A. japonicus)的种群连通性和运动动态。所使用的数据主要通过由 Nature Glenelg Trust 于 2014 年至 2020 年间领导的一个社区型公民科学项目生成,该项目由维多利亚州渔业局通过休闲渔业执照拨款资助(项目 15/15278)。该项目

| 遗传分析

共有 314 个红鼓个体成功完成了基因分型,在过滤后保留了 2,010 个 SNP 位点用于下游群体基因组分析(表 S1)。所有采样水道中的观测杂合度(HO)和期望杂合度(HE)大致相当,表明整个研究区域内种群内遗传多样性水平相对相似(表 S1)。各群体间的平均 HO 为 0.295(范围:0.272–0.317),而平均 HE 为 0.277

| 讨论

本研究整合了基因组学、耳石化学和标记 - 重捕分析,以解决红鼓在生态和进化时间尺度上的连通性问题。澳大利亚东南部的种群特征表现为强烈的局部河口定居性,同时通过间歇性扩散和周期性补充事件维持了更广泛的区域连通性。基因组分析显示水道间有足够的基因流动,以限制大部分区域

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

CRediT 作者贡献声明

Justin Rizzari: 写作 - 审阅与编辑,写作 - 原稿撰写,资金获取,形式分析,概念化。Thomas C. Barnes: 写作 - 审阅与编辑,方法论,资金获取,数据整理,概念化。John R. Morrongiello: 写作 - 审阅与编辑,可视化,验证,方法论,形式分析。Jason Lieschke: 写作 - 审阅与编辑,数据整理。Adam Miller: 写作 - 审阅与编辑,写作 - 原稿撰写,可视化,

未引用参考文献

R Studio Team, 2023.

数据可用性声明

所有基因组数据集均可在 DRYAD 档案中公开获取

利益冲突声明

? 作者声明以下财务利益/个人关系,这些可能被视为潜在的利益冲突:Adam Miller 报告称获得了维多利亚州渔业局的财务支持。如果有其他作者,他们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这些利益或关系可能影响本论文报告的工作。

致谢

本项目由 维多利亚州渔业局 通过其大型和小型休闲渔业补助计划资助。我们衷心感谢许多通过公民科学项目贡献样本和重捕数据的休闲垂钓者,没有他们这项研究将不可能实现。我们也感谢渔业官员 Matt Proctor、Rick Moreton 和 Trudy Schmidt 在样本采集、后勤和储存方面的协助,以及 Matt Taylor 和
Lauren Brown|Nick S. Whiterod|Justin Rizzari|Thomas C. Barnes|John R. Morrongiello|Jason Lieschke|Adam D. Miller
Nature Glenelg Trust, Warrnambool, Victoria, Australia
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