《Fish and Fisheries》:Body Condition as a Shared Response to Environment in a Commercially Important Demersal Fish Assemblage
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本文系统研究了加拿大太平洋海域35种重要底层鱼类体况对环境变化的共享响应机制。研究采用Le Cren相对体况指数,通过贝叶斯动态因子分析(DFA)识别不同成熟度群体(成熟雌雄鱼和幼鱼)的共同变化趋势,发现海表温度(SST)和北太平洋环流振荡(NPGO)是主要环境驱动因子。该研究为基于生态系统的渔业管理提供了新的预警指标。
1 研究背景与意义
随着气候变化导致的海洋环境不确定性增加,渔业管理面临严峻挑战。鱼类体况(体重与体长的关系)作为能量储备的可靠指标,与繁殖力和死亡率风险密切相关。本研究以加拿大太平洋水域35种具有商业、文化和生态价值的重要底层鱼类为对象,探讨环境变化对鱼类平均体况的影响机制。
2 研究方法与创新
研究团队创新性地建立了多物种、分性别和成熟度的分析框架,分别对成熟雄鱼、成熟雌鱼和未成熟个体三类群体进行分析。采用Le Cren相对体况指数,通过时空模型和密度加权年度指数,利用贝叶斯动态因子分析识别物种间的共同趋势,并检验其与环境变量的相关性。
3 主要研究发现
研究显示,对大多数物种而言,较高的海表温度(SST)和滞后的北太平洋环流振荡(NPGO)与体况呈中性或正相关。未成熟个体的体况与初级生产量相关性最强,但这种影响既可能是负向(如太平洋刺狗鱼、长蛇齿鱼和黑鳕)也可能是正向(如羽鳃鮋、南部岩鲽和斑点鼠鲨)。
研究还发现,不同物种和成熟度群体对环境因子的响应存在显著差异。成熟雌鱼和未成熟个体的体况变化趋势更能解释物种间的变异,且与环境变量的相关性更强。通过考虑局部生物量密度的负效应,研究团队进一步区分了密度依赖性和环境因子对体况的影响。
4 体况与渔业管理
体况与种群生产力关键要素密切相关,是渔业资源评估中有价值的指标。尽管体况与生产力之间存在明确关联,但目前较少有资源评估直接将体况纳入管理建议。本研究通过建立体况与环境变量的稳健关系,为短期年龄体重或补充量预测提供了科学依据。
5 环境因子与体况关联
研究选取了海洋尼诺指数(ONI)、太平洋年代际振荡(PDO)和北太平洋环流振荡(NPGO)等大尺度环境指标,以及海表温度(SST)和海底氧气浓度等区域环境变量。分析表明,不同成熟度群体的体况共同趋势与这些环境因子存在显著相关性,其中NPGO与初级生产量存在密切联系。
6 研究价值与展望
该研究通过传播从体况估计到环境相关性的不确定性,提供了生态系统水平和物种特异性推断。研究建立的框架能够识别物种间共享响应模式,减少了理解具体物种关系的需求,同时提高了检测群落水平驱动因素的能力。随着海洋生态系统对快速变化的气候条件作出响应,鱼类体况很可能成为改进海洋生态系统预测和设计气候适应性渔业管理方法的重要工具。