不同水温条件下小型支流中同属鲑科幼鱼的局部共存机制

《Oecologia》：Mechanisms of local coexistence in juvenile congeneric salmonids in small tributaries with different thermal regimes

　　

摘要

理解生态上相似的物种如何共存仍然是生态学中的一个核心问题。沿环境梯度变化的物种组成为我们提供了探索潜在机制的机会，例如条件特定的竞争——即在不同的环境中竞争优势会发生变化。然而，大规模的环境梯度通常涉及多种共同变化的非生物因素，这使得因果推断变得困难，而且关于竞争优势逆转的实验证据仍然有限。尽管温度被广泛认为是鲑科鱼类分布的关键驱动因素，但其具体机制仍不清楚。我们研究了温度和物种相互作用对幼年多莉瓦登鱼（Salvelinus curilus，适应寒冷环境）和白斑红点鲑（S. leucomaenis，适应温暖环境）在多个重复实验流域中共存的影响。这些实验流域尽量减少了空间自相关性和共同变化的理化因素。结构方程模型显示，水温显著影响了多莉瓦登鱼的密度，但对白斑红点鲑的密度没有显著影响。此外，多莉瓦登鱼的密度对白斑红点鲑的密度有负面影响，而相反的效果并未被检测到，这与之前关于白斑红点鲑具有竞争优势的研究结果相矛盾。移植实验表明，即使在多莉瓦登鱼数量占优势的寒冷流域中，白斑红点鲑也能存活并良好生长。这些结果表明，白斑红点鲑避免寒冷栖息地并非由于温度限制，而是由于与多莉瓦登鱼的生物相互作用，这种相互作用可能通过食物可用性来调节。因此，虽然温度影响了物种的分布，但温度特定的竞争优势逆转不太可能是主导机制。由于多莉瓦登鱼通常更早地在这些栖息地中定居并取得数量优势，我们提出先占效应——即早期占据者获得竞争优势——可能更好地解释该系统中的局部共存模式。