《Journal of Fish Biology》:Rapid increase in abundance and distribution of invasive pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) within a diverse, large Barents Sea catchment
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本文综述了北大西洋巴伦支海流域入侵种粉红鲑(Oncorhynchus gorbuscha)自2017年以来在特诺河(Teno River)系统的爆发式扩散趋势。通过声呐计数、环境DNA(eDNA)监测等多维度数据,揭示其种群在奇数年(2021、2023)增长超50倍,并侵入上游250–350?km支流。研究警示其对本土大西洋鲑(Salmo salar)生态位的潜在竞争压力,提出需加强拦截陷阱等管理措施以控制生物入侵风险。
摘要
粉红鲑(Oncorhynchus gorbuscha)原分布于北太平洋,1950年代末被引入俄罗斯西北部水域。自2017年起,这一外来物种在北大西洋区域的丰度急剧上升,并快速扩散至巴伦支海流域。特诺河作为挪威与芬兰边境的大型河流,成为研究粉红鲑入侵动态的关键区域。通过声呐计数、视频监测、潜水调查和环境DNA(eDNA)技术,研究发现粉红鲑的种群数量从2017年的约5000尾猛增至2023年的约18万尾,且其分布范围从干流延伸至上游支流,最远达距海口350?公里处。eDNA检测进一步证实,近年来粉红鲑已侵入更多小型支流,主要产卵聚集区位于特诺河干流中游。研究指出,未来种群控制效果取决于河口附近设置的拦截网(weir and trap)等防控措施的有效性。
1 引言
粉红鲑是北太平洋地区的五种一次性繁殖鲑鱼之一,体型最小但数量最多。1950年代至1970年代,苏联向白海流域引入了约2.2亿粒粉红鲑卵和幼鱼,但直到1985年改用鄂霍次克海奥拉河种群后,才在巴伦支海和白海河流中建立自然繁殖群体。2017年后,粉红鲑在北大西洋地区出现爆发式增长,特诺河流域的监测数据为研究其入侵机制提供了独特窗口。目前,粉红鲑对本土大西洋鲑种群和河流生态系统的潜在影响尚不明确,亟需评估其生态风险。
2 材料与方法
2.1 研究区域
特诺河流域位于北纬68–70°之间,年均流量170?m3?s?1,春季径流可达3000?m3?s?1。该流域拥有20多个独立的大西洋鲑种群,曾支持年捕获量80–250吨的渔业,但2021年起因资源衰退已禁捕。
2.2 鱼类计数与捕获数据
通过声呐阵列(Polmak站点)、视频监控(如Ohcejohka支流的8摄像头系统)和潜水调查,记录粉红鲑洄游数量。2017年种群估算基于捕捞数据,2019年后采用声呐结合视频的贝叶斯模型。2023年干流声呐计数达18万尾(90%置信区间16.8万–19.1万),下游Máskejohka陷阱另捕获2600尾。
2.3 eDNA采样与分析
每年8月粉红鲑产卵期,在19–24个支流点采集水样,使用0.8–2.0?μm滤膜富集DNA,通过微滴数字PCR(ddPCR)检测物种特异性标记。阳性阈值设定为≥3个微滴信号,以排除假阳性。
3 结果
3.1 捕获与计数数据
1977年特诺河曾出现1400尾的早期峰值,但2017年前年捕获量通常不足百尾。2017年和2019年捕获量均约2000尾,2021年因禁捕转为声呐监测。支流监测显示,粉红鲑最初集中于大型支流(如Kárá?johka、Anárjohka),2023年扩散至Máskejohka(2567尾)等小支流。直升机调查发现干流中游存在数万尾规模的产卵群。
3.2 eDNA检测与浓度
eDNA阳性检出率在奇数年显著上升:2019年仅12.5%(2/16点),2023年达91.7%(22/24点)。下游支流(如Luovtejohka)的DNA拷贝数在2023年出现峰值,最高达数十万拷贝/升。上游支流(如Geavvu)则始终未检出信号。eDNA数据与实地观测一致,证实粉红鲑偏好中下游河段产卵。
4 讨论
粉红鲑的暴发可能与巴伦支海升温促进幼鱼存活有关。其分布模式显示:1)早期占据大型支流,近年入侵小型支流;2)主产卵区位于干流中游,近支流汇入口;3)eDNA可有效补充传统监测的盲区。潜在生态风险包括:与本土鲑鱼竞争产卵场、改变水体营养盐循环、携带病原体。未来需持续评估拦截措施(如陷阱网)对控制种群扩散的效果,并关注偶数年种群的增长趋势。
作者贡献与资助
研究由芬兰自然资源研究所、挪威自然研究所等机构合作完成,受两国渔业部门资助。eDNA分析由NINAGEN中心完成。