《Fisheries Research》:Acoustic telemetry reveals predation rates on mulloway (
Argyrosomus japonicus) stocked into a south-east Australian estuary
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为解决鱼类增殖放流项目中高自然死亡率难以准确评估,以及放流规格与经济效益平衡的难题,研究人员使用带有捕食传感器的声学标签追踪了30尾澳洲鳕幼鱼的命运,发现高达43%的个体在放流后23天内被捕食,且放流规格对最终补充至渔业的个体数量影响巨大,该研究为优化放流策略提供了关键数据支撑。
鱼类增殖放流是提升渔业资源、恢复种群的常用手段,尤其在澳大利亚,休闲渔业是主要受益对象。然而,这一策略的成功与否,很大程度上取决于放流鱼种在回归自然水域后的“生死存亡”。在离开受庇护的养殖环境后,这些人工繁育的鱼苗面临着一个充满未知和挑战的新世界,其中,捕食是导致其死亡的关键因素。管理者面临一个两难选择:是放流数量庞大、成本较低的较小规格鱼苗,还是投资于数量较少、但可能存活率更高的大型鱼种?要做出明智决策,就必须准确了解放流后的死亡率,特别是捕食发生的时间和强度。这正是本研究要回答的核心问题:在放流后的关键适应期,澳洲鳕究竟面临多大的捕食压力?这种捕食风险与鱼的活动有关吗?更重要的是,放流规格(鱼的大小)如何最终影响能成功补充到渔业的个体数量?
为了回答这些问题,研究人员在澳大利亚新南威尔士州的乔治河河口开展了一项为期5个月的研究。他们使用了一种名为“捕食标签”的先进声学遥测技术,当携带该标签的鱼被捕食者吞食后,传感器会在胃酸作用下触发信号切换,从而精确记录捕食事件的发生。研究人员在30公里长的河道部署了30个声学接收器阵列,对30尾平均体长约17厘米的人工繁育澳洲鳕幼鱼进行了追踪。
本研究主要运用了以下关键技术方法:1) 声学遥测阵列部署:在乔治河河口建立了包含30个VR2W-180接收器的线性阵列,监测整个研究区域。2) 捕食标签(V5D-1x)应用:使用内部装有生物聚合物传感器的声学标签植入鱼体,当鱼被捕食者吞食后,传感器被胃酸触发,发送特定信号以记录捕食事件。3) 统计分析模型:包括使用卡普兰-迈耶(Kaplan-Meier)方法绘制生存曲线,计算瞬时死亡率(Z);利用考克斯比例风险(Cox-proportional hazard)模型分析运动距离与捕食风险的关系;并基于 Lorenzen (1996) 的长度-死亡率模型,模拟不同规格放流鱼(10厘米与50厘米)到达法定捕捞规格(70厘米)的预计存活率。
研究结果
3.1 总体检测与捕食事件
所有30尾鱼均被检测到,共产生162,350次检测信号。其中13尾鱼发生了捕食事件,且全部集中在放流后的前23天内,其中多数发生在第一周。大部分捕食事件发生在放流点附近的中游河段,被捕食鱼与未被捕食鱼在体型上无显著差异。
3.2 生存分析
卡普兰-迈耶生存曲线显示,放流后的死亡率在最初几天极高,之后趋于稳定。放流5天后存活概率降至63%,22天后稳定在56%,并在此后148天的研究期内保持该水平。基于此计算的瞬时死亡率(Z)为1.46 年-1。
3.3 运动与捕食风险
考克斯比例风险模型表明,在放流后前23天内,鱼只远离放流点的纵向运动距离并不是捕食风险的显著预测因子。部分被捕食的鱼在头5天内移动了7公里,而另一些则停留在1公里范围内;未被捕食的鱼也表现出类似的运动模式,有的移动超过12公里,有的则基本驻留原地。
3.4 基于长度的死亡率模拟与渔业补充预测
通过建模模拟了放流不同规格鱼(10厘米对比50厘米)的生长与存活轨迹。模拟结果显示:放流时仅为10厘米的鱼,在长到40厘米前死亡率极高,预计仅有7.4%能存活并达到70厘米的法定捕捞规格。相比之下,放流时已达50厘米的鱼,预计有54%能存活至70厘米。为了实现同等数量的渔业补充,需要放流7.3倍数量的10厘米小鱼,才能与放流50厘米大鱼的效果相当。
研究结论与讨论
本研究证实,即便是经过培育、体型相对较大(平均17厘米)的澳洲鳕幼鱼,在放流后也面临着极高的捕食压力,绝大多数损失发生在放流后的前三周,尤其是第一周。这一“陡降-趋稳”的生存曲线模式,揭示了放流鱼种适应野生环境的关键“调整期”大约为15-20天,成功度过此阶段的个体其生存模式可能已接近野生同类。
研究发现,鱼只在放流初期的运动范围与捕食风险无关,且鱼的大小(在研究涉及的15.1-24.5厘米范围内)也非影响被捕食概率的因素。这表明,在放流点附近存在的普遍性捕食压力是造成早期高死亡率的主要原因。
本研究最具实践意义的发现在于量化了放流规格对最终成效的巨大影响。尽管放流更大规格的鱼显著提高了存活率和最终补充到渔业的个体比例,但这通常意味着更高的单位成本和更少的放流数量。因此,管理者必须在“高数量-低存活率”的小鱼策略与“低数量-高存活率”的大鱼策略之间,根据成本效益和目标进行权衡。本研究所建立的生存模型和模拟结果为这种权衡提供了量化的决策依据。
此外,讨论部分也指出了本研究的潜在局限性,例如未检测到的死亡(如被小型清道夫摄食或在阵列外被捕食)可能导致对总死亡率的低估,而模型中未考虑捕捞释放后死亡等因素也可能影响预测的精确性。未来的研究可以针对不同规格的放流鱼重复此研究以优化模型,并探索放流地点、环境富集措施以及遗传特性对放流成功的影响。
总体而言,这项发表于《Fisheries Research》的研究,首次利用先进的捕食标签声学遥测技术,精准揭示了澳洲鳕增殖放流项目中的关键死亡窗口和强度,并通过建模清晰地展现了放流规格策略对渔业补充效果的巨大杠杆作用。它不仅为澳洲鳕,也为其他类似的河口鱼类增殖放流项目提供了至关重要的科学数据和管理启示。