Science | 基于生态系统的管理更能恢复鱼类种群?

文摘   2024-11-25 23:11   上海  

以生态系统为基础的管理在提高渔业种群方面优于以物种为重点的放养




读文献前的铺垫

标题解读:

1. 以生态系统为基础的管理 Ecosystem-based management

这种策略是基于生态系统整体的健康和功能来实施的。它涉及到对生态系统中的关键生态过程、栖息地和物种间的相互作用进行改善或恢复,而不是仅仅关注单一物种。

在这篇论文中采用的方法有二:创建浅水区域( shallow littoral zones)和增加粗木质栖息地( coarse woody habitats)


2. 以物种为重点的放养 species-focused stocking

通过直接向水中投放鱼类(即放养)来增加特定物种的数量。


为什么会有此项研究?

1. 人们面临鱼类数量减少的问题。

2. 传统方法无用,但仍被奉为标准。

    当物种减少,在渔业中,传统的缓解措施是“放养”(stocking),即直接投放想要增加数量的物种,但是这种方法并不能达到目的,往往不能使目的生物的数量增加。

3. 有创新但难实施。

    以生态系统为基础的管理看起来比传统方法更有效,但成本太高,在验证其有效性前,不太可能被采用。

4. 打破理论和实践的壁垒

    本文通过大规模、可复制的实验,证明了以生态系统为基础的管理的有效性,和传统放养的无效性,来帮助前者在渔业的推行。


为何在“以生态系统为基础的管理”中选取“创建浅水区域”和“增加粗木质栖息地”作为措施?

一个关键:幼鱼的数量对其未来鱼群的数量的影响很关键


一对矛盾:幼鱼觅食与躲避捕食者的捕食

未进行实验的鱼塘中,食物充足的觅食区往往有很高的被捕食风险。


二者的创建既有可能给幼鱼提供庇护所,又有可能作为觅食区,从而消除这个矛盾,增加鱼的数量。



研究方法


BACI实验设计

Before-After Control-Impact

——即对添加变量前和添加变量后均进行研究和分析。

    常用于评估自然或人为扰动对生态变量的影响,有助于研究人员理解不同地点之间预先存在的差异,以评估变量最真实的影响。


图表解读

标题:对三种不同的管理措施以及通过三种不同的采样方法来观察鱼类总数量的变化

CI 值:反应鱼类增长率

 P 值:反应数值有效性

    P值的范围在0到1之间,一个较小的P值(通常小于0.05)表明在零假设为真的条件下,观察到的数据发生的可能性较低,因此可能会拒绝零假设,认为结果具有统计学意义。相反,一个较大的P值则表明观察到的数据在零假设为真的条件下发生的可能性较高,因此没有足够的证据拒绝零假设。


BACI实验设计

Before-After Control-Impact

——即对添加变量前和添加变量后均进行研究和分析。

    常用于评估自然或人为扰动对生态变量的影响,有助于研究人员理解不同地点之间预先存在的差异,以评估变量最真实的影响。


图表解读

标题:对三种不同的管理措施以及通过三种不同的采样方法来观察鱼类总数量的变化

CI 值:反应鱼类增长率

 P 值:反应数值有效性

    P值的范围在0到1之间,一个较小的P值(通常小于0.05)表明在零假设为真的条件下,观察到的数据发生的可能性较低,因此可能会拒绝零假设,认为结果具有统计学意义。相反,一个较大的P值则表明观察到的数据在零假设为真的条件下发生的可能性较高,因此没有足够的证据拒绝零假设。


研究内容

黄色的方框表示参与湖泊沿海地区鱼类生长和觅食的场所。这个场所中一些地方相对来说更隐蔽,一些地方更开放,在隐蔽的地方存活下来的可能性更高,但可能食物会更少,在开放的地方食物会更多,但存活下来的几率却更小,在这里生活的鱼群想要活下来,就需要在两者之间权衡。沿岸浅水区可以为鱼类提供躲藏的地方,从而保证幼鱼的生长,同时也可以为生产者提供空间,让更多生产者成长起来为鱼类提供食物;粗木栖息地也可以为鱼类提供躲藏的地方和生长的资源;放养则可以直接提高鱼的种群数量。这个研究地进行就是为了探究这几种因素的影响下最终鱼类总数量是上升还是下降。



本研究中,共有德国下萨克森州 20 个湖泊参与实验,具体处理情况如下:

        4个湖泊中共实验性放养5种鱼类(与俱乐部放养规格相似)

        8 个湖泊添加了粗木捆

        添加粗木捆的其中4个创建了沿岸浅海区

        4个交由钓鱼俱乐部管理,4个未进行管理

        分别在采取措施之前两年和采取措施之后四年捕鱼


实验假设

在离粗木栖息地100m内,鱼类基本呈现聚集趋势


汇总数据中设置沿岸浅水区的湖泊鱼类丰度都出现明显增长,设置粗木栖息地和放养鱼类的湖泊则没有特别统一的趋势


实验结论



实验反思


实验优点


先前的实验当中缺乏对照组和足够多的实验组,本次实验对这两方面做了改进。


实验不足


补充的木料和岸边的木料性质不类似,不能完全模拟自然条件下的粗木栖息地对鱼类丰度的影响

采取措施之后实验只进行了四年,可能粗木栖息地的影响并没有达到最终的平衡状态,不足以形成结论。



文字丨燕欣瑶、陈月静

汇报人|燕欣瑶、陈月静

指导老师|姜晓东

本文来源于2024年“水生生物学”课堂讨论。

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