Свързване на световната научна общност

риби

Следвайте EDP Open на:

Статии с безплатен достъп

  • Горна част
  • Резюме
  • 1. Въведение
  • 2. Материали и методи
  • 3 резултата
  • 4. Дискусия
  • 5 Заключителни бележки
  • Благодарности
  • Препратки
  • Списък на таблици
  • Списък на фигурите

Използването на местни рибоядни риби за ликвидиране на инвазивния китайски спящ, Perccottus glenii

L'utilisation de poissons piscivores indigènes pour l'éradication du dormeur chinois envahissant, Perccottus glenii

Витаутас Ракаускас *, Томаш Вирбикас, Саулиус Стакенас и Андриус ​​Степоненас

Лаборатория по екология на рибите, Център за изследване на природата, ул. Академиос 2, LT-08412 Вилнюс, Литва

Получено: 8 февруари 2019 г.
Прието: 2 април 2019 г.

Основната цел на управлението на инвазивни видове е да се предотвратят биологични инвазии чрез предприемане на мерки за потискане или изкореняване на потенциалните нашественици. Биологичният контрол като инструмент за управление често се прилага за намаляване на популацията, неблагоприятни екологични въздействия и разпространение на инвазивни видове. Ефикасността на мерките за биологичен контрол при управлението на Perccottus glenii населението е оценено в четири малки езера на Литва. Биоконтролът се осъществява чрез въвеждане на местните рибоядни риби Esox lucius и Perca fluviatilis във нахлулите водни тела за два последователни репродуктивни сезона. Запасът на тези риби доведе до незабавно намаляване на P. glenii изобилие и резултатът от многократното зарибяване е пълно изчезване на вида от изследваните водни тела. Нашето проучване доказва, че местните хищни риби могат да бъдат успешно използвани за унищожаване на добре установени P. glenii популации в малки евтрофни езера. Надяваме се настоящите резултати от проучването да допринесат за разработването на съизмерими с риска методологии за контрол на инвазивните P. glenii популации в малки водни тела.

Ключови думи: биологичен контрол/рибна общност/управление на инвазията/Perca fluviatilis/Esox lucius

Mots clés: lutte biologique/communauté de poissons/gestion des invasions/Perca fluviatilis/Esox lucius


Това е статия с отворен достъп, разпространявана при условията на Creative Commons Attribution License CC-BY-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/), която позволява неограничено използване, разпространение и възпроизвеждане в всеки носител, при условие че оригиналната творба е правилно цитирана. Ако ремиксирате, трансформирате или надграждате материала, няма да можете да разпространявате модифицирания материал.

1. Въведение

Настоящото изследване на P. glenii биологията на инвазията е фокусирана основно върху изясняването на заплахите и основния механизъм на нашествията на видове, а не върху осигуряването на устойчиви и практически решения за управление на този инвазивен вид (Grabowska и др., 2011; Решетников и Фицетола, 2011; Nehring and Steinhof, 2015). Освен превантивни мерки, като търговското законодателство, има нужда от ефективни методи за ликвидиране или потискане на местните P. glenii популации и задържане на по-нататъшното им установяване и по-широко разпръскване в Европа (Nehring и Steinhof, 2015). Засега само ограничен брой програми за P. glenii съобщава се за ликвидиране, включващо предимно използването на химични методи (Reshetnikov и Ficetola, 2011).

Целта на това проучване е да изследва потенциала на местните рибоядни риби, като северната щука Esox lucius Линей, 1758 г. и европейският костур Perca fluviatilis Linnaeus, 1758, за ликвидиране или потискане на популациите от P. glenii в малки евтрофни езера.

2. Материали и методи

2.1 Учебно място

Експерименти с биоконтрол бяха проведени през 2012–2017 г. в естествените езера Beržuvis, Bevardis, Cirkliškis и Stūgliai езерце, разположено в източната част на Литва. Всички изследвани водни тела са сходни по своите физически характеристики: всички те са плитки, имат дебел (> 3 м) седиментен слой (сапропел) и крайбрежната зона, гъсто обрасла с макрофити. И четирите водни тела са подложени на нередовно изчерпване на кислорода по време на продължителна ледена покривка (табл. 1).

Първият официален запис на P. glenni в езерото Bevardis (както и в Литва) датира от 1986 г. (Virbickas, 2000). Според риболовците, наличието на P. glenni в другите изследвани водни тела е регистриран преди 2000 г. (лична комуникация). Предварителният анализ, извършен през 2010 г., показа, че по това време видът е добре установен в изследваните водни тела и доминира в техните рибни съобщества. По това време Perccottus glenii съставлявали 66–95% от общия брой на рибите във всички изследвани водни тела (над 300 инд./100 m 2).

Характеристики на изследваните езера: координати, площ (С); средна дълбочина (З.); максимална дълбочина (З. макс); разтворен кислород на дълбочина 1 m (февруари) (DO).

2.2 Биоконтрол

Езерата са били многократно складирани през пролетта или есента на 2013, 2014 и 2015 г. Материалът за отглеждане е осигурен от местни рибни ферми. Най-големият брой на E. lucius и P. fluviatilis екземпляри на единица площ са били складирани в езерото Бержувис, последвано от тези в Бевардис и Стуляй. Езерото Cirkliškis беше снабдено само с E. lucius, броят на запасените рибни индивиди на единица площ е най-малък сред изследваните езера (табл. 2). Според датите на рибоядни риби, целият период на изследване е разделен на следните три периода: период преди запас (2012–2013), преходен (2014–2015) и период след отглеждане (2017).

Дати на зарибяване на рибоядни риби в биорегулирани езера през 2013–2014 г. и брой на запасените индивиди рибоядни риби. Възраст на запасените риби: 0+: еднолетните риби; 1+: две летни риби; и т.н.

2.3 Анализ на рибните съобщества

Съставът на рибните съобщества беше изследван по време на вегетационния сезон през 2012–2015 г., а през 2017 г. Пробите бяха взети с помощта на електрически риболовни уреди, захранвани от батерии (Samus Special Electronics, Samus-725 mp). Електрическият риболов с една и съща екипировка и режим на риболов се извършва от лодка в дълбочината на водата от 0,2–2,0 m. За улов на единица усилие (CPUE) се прилага 10 минути действителен оперативен електрориболов. Всички риби бяха идентифицирани на ниво видове и преброени. Съгласно държавните закони за риболова и лицензирането на пробите, след вземането на проби всички местни риби бяха пуснати в едни и същи водни обекти, с изключение на представителния брой на E. lucius и P. fluviatilis екземпляри от езерото Бержувис, които са били предназначени за анализ на диетата, и всички чуждестранни P. glenii. Всички риби бяха убити чрез предозиране на анестетици (1,5–2,0 ml · L -1 разтвор на 2-феноксиетанол за 5 минути).

Общият брой и тегло бяха определени за P. glenii уловени екземпляри за всяка единица усилие (CPUE), докато общата дължина на тялото (TL) и възрастта са оценени само за екземпляри от риби от представителни подпроби (до 30 екземпляра за всяка CPUE). Възрастта на P. glenii проби се изчислява от скали (Thoresson, 1993). Освен това измерихме TL (с точност до mm) и телесно тегло (с точност до 0,1 g) от всички E. lucius и P. fluviatilis проби, предназначени за анализ на диетата. Всички процедури за вземане на проби и изследване на риба се извършват в строго съответствие с разпоредбите на Република Литва. Използваната в настоящото проучване рибна таксономия следва тази, предоставена във FishBase (Froese and Pauly, 2018).

2.4 Анализ на диетата с рибоядни риби

Анализът на диетата с рибоядни риби беше извършен върху индивиди от риби, взети от езерото Бержувис през преходния период (2014–2015 г.) на рибни рибни запаси. Рибоядна риба от стандартизиран улов, т.е. E. lucius (н = 28, TL = 33,0 ± 10,3) и едри индивиди от P. fluviatilis (н = 8, TL = 19,6 ± 0,8), са били подложени на анализ на съдържанието на червата. Стомахите на избрани риби бяха отстранени и консервирани в 10% разтвор на формалдехид до изследване в лабораторията. Съдържанието на стомаха се претегля с точност до 0,1 mg, като се използва електронна везна (ABJ 120-4M, Kern и Sohn GmbH), за да се получи мокро тегло. След това хранителните артикули бяха извлечени, идентифицирани, групирани и отново претеглени мокро, като се оценява тяхното съотношение в теглото от общото съдържание на червата.

2.5 Статистически анализи

Улов на единица усилие (CPUE) на различни видове риби в изследваните водни обекти през 2012–2017 г. (средно ± SD): период на запас 2012–2013 г. (Pre), преходен период 2014–2015 г. (преходен) и след запас период 2017 (Публикация).

Метрики на Perccottus glenii популации в изследваните водни обекти през 2012–2017: период на отглеждане 2012–2013 (Предварително), преходен период 2014–2015 (Преходен) и период след отглеждане на запаси 2017 (Пост).

3.2 Преходен период

Общият брой на рибите на CPUE остава непроменен през преходния период във всички изследвани водни тела с изключение на езерото Cirkliškis (табл. 3). След E. lucius зарибявайки в това езеро, средният брой риби на CPUE рязко намалява от 138,9 ± 28,8 инд. в периода преди складиране до 43,0 ± 37,0 инд. в преходния период на биоконтрол (U-тест на Ман-Уитни: Z. = 2,57, P = 0,010). Броят на рибните видове се е увеличил във всички езера и варира от четири до седем вида.

Улов на единица усилие (CPUE) от Perccottus glenii в езера Beržuvis (A), Bevardis (B), Cirkliškis (C) и Stūgliai (D), изучавани преди (Pre: 2012–2013), по време (Преходно: 2014–2015) и след (Post: 2017) изпълнението на мерки за биоконтрол, т.е. въвеждането на местни рибоядни видове риби (медиана, квартили, ареал). Малки букви (a, b) означават еднородни групи според тестовете на Mann-Whitney U.

3.3 Период след складиране

След периода на биоконтрол броят на видовете в рибните сборища на изследваните езера е спаднал и е сравним с този в периода преди отглеждане (табл. 3). В периода след отглеждане, P. glenii изчезва от разследваните рибни сборища в повечето случаи, което предполага, че процесът на биоконтрол е бил успешен (табл. 3). въпреки това, P. glenii остава в улова на риба, разтоварен от езерото Cirkliškis, макар и значително намален (1,9% от общия улов на риба) в сравнение с периода преди отглеждане (U-тест на Ман-Уитни: Z. = 1,96, P = 0,04) (Фиг. 1С). Оцелелите P. glenii екземпляри са останали в това езеро и са достигнали възрастта на зрялост. Най-големите екземпляри достигат до 18,0 см дължина и са на възраст над 5 години (табл. 4). Като цяло, в периода след зарибяването, местните видове доминират рибни сборища във всички изследвани езера, но разнообразието от рибни общности остава лошо.

3.4 Рибноядна рибна диета

Диетичният анализ на E. lucius и големи P. fluviatilis проби (TL> 17 cm) показаха, че са малки P. fluviatilis (Лица на възраст над 5 години) са унищожени през първата година от прилагането на биоконтрол във всички езера, с изключение на едно. След четири години прилагане на биоконтрол, P. glenii вече не е регистриран в CPUE в изследваните езера, с изключение на езерото Cirkliškis, където населението на P. glenii е силно потиснат, но не е изкоренен. Трябва да се отбележи, че това езеро е било запасено само с E. lucius, и броя на рибните запаси на единица площ са най-ниските сред всички изследвани езера (вж. табл. 2).

Анализът на дивечовата рибна диета в езерото Бержувис показа, че приносът на P. glenii към диетата на E. lucius беше неочаквано ниско, но представляваше значителна част от диетата на големите P. fluviatilis екземпляри. Този факт по някакъв начин противоречи на констатациите, получени в други изследвания, показващи това P. glenii може да бъде предпочитана плячка за E. lucius (Литвинов и О’Горман, 1996; Telcean и Cicort-Lucaciu, 2016), докато способността на P. fluviatilis за регулиране на изобилието от P. glenii все още не е проучен. Съществуващите оскъдни данни показват това P. fluviatilis е в състояние да преследва P. glenii въпреки че делът му в диетата на костурите е тривиален (Литвинов и О’Горман, 1996; Didenko и Gurbyk, 2016; Mérö, 2016). Според нашите наблюдения, P. fluviatilis сам не е в състояние да изкорени P. glenii, което се доказва от факта, че в няколко езера на Литва и двата вида съжителстват от десетилетия (непубликувани данни).

Ниският брой на P. glenii в диетата на E. lucius може да се отдаде на забавянето във времето между първото хищно рибно зарибяване и техния анализ на диетата. Средният дял на P. glenii в общия улов на риба по време на рибоядна диета извадката е само 0,1%. Този факт показва, че по-голямата част от P. glenii по това време хората вече са били консумирани. Оцелелите малки P. glenii екземпляри евентуално са били потискани от едри индивиди от E. lucius в много плитка приморска зона, обрасла с плътни макрофити, т.е. в местообитанията, където са големи E. lucius не може лесно да ловува поради ограниченото пространство за хищничество от тип засада (Перс. наблюдение). Очевидно, рибоядни P. fluviatilis все още са били в състояние да плячка на малки по размер P. glenii индивиди в плитки води, обрасли с макрофити, докато по-големи индивиди от E. lucius премина към захранване L. delineatus и P. fluviatilis в открити води.

Като цяло, E. lucius и P. fluviatilis са хищници с подчертан опортюнизъм и пластичност на храненето. И двата вида консумират плячката, която е достъпна, лесна за улавяне и е подходяща като храна поради размера си (Rakauskas и др., 2010; Педрески и др., 2015). За съжаление, към днешна дата няма информация за това колко избирателно е E. lucius и P. fluviatilis са в тяхното хищничество на P. glenii, и до каква степен тези хищници проявяват предпочитание към храненето P. glenii в сравнение с други видове плячка. Благодарение на специфичната структура на муцуната и по-големия размер на тялото, E. lucius трябва да бъде по-добър в контролирането на по-големи P. glenii екземпляри, докато P. fluviatilis се оказа способна ефективно да плячка на малки P. glenii физически лица. Стратегиите за предсказване на тези два вида също се различават. E. lucius обикновено остава в самота и разчита на хищническо засада (Harper and Blake, 1991; Eklöv, 1992), докато P. fluviatilis активно търси плячка и ловува в група (Eklöv, 1992; Turesson and Brönmark, 2004). Следователно, използването на тези два хищника едновременно води до най-добрия ефект на биоконтрол и може да бъде обяснение защо премахването на P. glenii в езерото Cirkliškis, снабдено единствено с E. lucius, не беше успешен.

Трябва обаче да се има предвид и възможността за силен ефект върху местната рибна група. Проведените експерименти разкриват, че местната рибна общност на езерото Бержувис, която първоначално е била силно небалансирана от P. glenii инвазия, най-накрая беше унищожена в резултат на рибоядни рибни запаси през четвъртата година от прилагането на биоконтрола. Заслужава да се отбележи, че езерото Бержувис е било запасено с най-голям брой хищници. Остава обаче неясно дали това е резултат от масово зарибяване на хищници или резултат от изчерпването на кислорода, наблюдавано в края на зимата през 2016 г.

5 Заключителни бележки

Благодарности

Сърдечно благодарим на Egidijus Leliūna и Robertas Staponkus за тяхното съдействие в работата на място. Това проучване е финансирано от Министерството на околната среда на Литва чрез националния проект Изготвяне на план за действие за защита на редките видове и регулиране на изобилието от инвазивни видове (проект № VP3-1.4-AM-02-V-01- 003) и от Изследователския съвет на Литва, проект № LEK-13/2012.

Препратки

Цитирайте тази статия като: Rakauskas V, Virbickas T, Stakėnas S, Steponėnas A. 2019. Използването на местни рибоядни риби за ликвидиране на инвазивния китайски спящ, Perccottus glenii. Ноул. Управлявай. Акват. Екосист., 420, 21.

Всички таблици

Характеристики на изследваните езера: координати, площ (С); средна дълбочина (З.); максимална дълбочина (З. макс); разтворен кислород на дълбочина 1 m (февруари) (DO).

Дати на зарибяване на рибоядни риби в биорегулирани езера през 2013–2014 г. и брой на запасените индивиди рибоядни риби. Възраст на запасените риби: 0+: еднолетните риби; 1+: две летни риби; и т.н.

Улов на единица усилие (CPUE) на различни видове риби в изследваните водни обекти през 2012–2017 г. (средно ± SD): период на запас 2012–2013 г. (Pre), преходен период 2014–2015 г. (преходен) и след запас период 2017 (Публикация).

Метрики на Perccottus glenii популации в изследваните водни обекти през 2012–2017: период на отглеждане 2012–2013 (Предварително), преходен период 2014–2015 (Преходен) и период след отглеждане на запаси 2017 (Пост).

Всички фигури

Улов на единица усилие (CPUE) от Perccottus glenii в езера Beržuvis (A), Bevardis (B), Cirkliškis (C) и Stūgliai (D), изучавани преди (Pre: 2012–2013), по време (Преходно: 2014–2015) и след (Post: 2017) изпълнението на мерки за биоконтрол, т.е. въвеждането на местни рибоядни видове риби (медиана, квартили, ареал). Малки букви (a, b) означават еднородни групи според тестовете на Mann-Whitney U.

Отговорно професионално публикуване на качествено съдържание в естествени и приложни науки със свободен достъп за насърчаване на трансфера на знания и стимулиране на по-нататъшни разработки и приложения.

EDP ​​отворен е платформа, осигуряваща глобален обхват на свободно достъпно съдържание, управлявано от EDP Sciences, базирано на обществото професионално издателство, създадено да обслужва научната общност.