Даниел О'Кийф, разширение на държавния университет в Мичиган, Мичигански морски грант; Чък Маденджиян, Геоложка служба на Съединените щати, Научен център Great Lakes; и Джори Джонас, Министерство на природните ресурси на Мичиган, Изследователска станция за рибарство в Шарлевуа - 8 май 2017 г.

Сьомгата Чинук е най-важният хищник в езерото Мичиган от десетилетия. С намаляването на примамките, някои риболовци вярват, че сега езерната пъстърва яде повече от сьомга.

пъстърва
За да може езерната пъстърва да расте толкова голяма, е необходима много храна, но сьомгата Chinook яде много повече на годишна база. Снимка: Мичигански морски грант

Доставката на храни в езерото Мичиган не е това, което беше преди. Инвазивните видове като миди quagga, намаляването на хранителните вещества в откритите води и големият брой хищни риби, които се хранят, играят роля в „изцеждането“ на примамки като алевифа. Резултатът може да бъде дисбаланс на хищници и плячка. С други думи: твърде много усти, които да се хранят за количеството храна, налично в открита вода.

Разбира се, това е опростен начин на гледане на нещата. Различните видове риби не са еднакви по отношение на енергията, която консумират и използват. Те растат с различни темпове, предпочитат различни температури на водата и използват храната повече или по-малко ефективно.

Тези фактори стават важни, когато се има предвид общият брой (или биомаса) на примамка, консумирана от хищна сьомга и пъстърва в езерото Мичиган. Много риболовци са особено загрижени за въздействието на местната езерна пъстърва спрямо въведената сьомга Chinook. Понастоящем и двата вида са на склад в езерото Мичиган, но и двата вида се размножават по естествен път.

Сьомгата Chinook е ценена дивеч с много висок темп на растеж и кратка продължителност на живота - те обикновено се хвърлят на хайвера и умират на 2,5 или 3,5 години с много малко оцелели до 4-годишна възраст. Езерната пъстърва също е добра дивеч, но не привлича езерото по същия начин, по който прави впечатляващата бойна способност на сьомгата Чинук. Пъстървата със средни размери е отлична храна, но големите, стари езерни пъстърви са склонни да натрупват повече замърсители от сьомгата. Езерната пъстърва също може да живее много по-дълго от сьомгата (над 20 години), но расте много по-бавно.

Тъй като в езерото има ограничен брой примамки, за пъстървата и сьомгата има ограничено количество енергия (калории). Как се играе всичко това по отношение на количеството и видовете плячка, изядени от езерната пъстърва и сьомгата Чинук? За да разбера, предадох някои въпроси по темата на двама души, които изучават риба от езерото Мичиган от общо шестдесет години: Чък Маденджиян (USGS) и Джори Джонас (MDNR).

Как биха се сравнили езерната пъстърва и сьомгата Чинук по отношение на енергията, която консумират всяка година?

СМ.: За периода от 1 до 12 години годишната консумация на храна от езерна пъстърва в езерото Мичиган е средно 13 lbs. Тази оценка се основава на предположението, че годишната консумация на храна за езерна пъстърва на възраст 10 и 11 години е подобна на тази за езерна пъстърва на възраст 7-9 години. За периода от 0 до 3,5 годишна консумация на храна от сьомга Chinook в езерото Мичиган е средно 42,5 lbs. По този начин сьомгата Chinook в езерото Мичиган се храни със скорост над три пъти по-висока от тази на езерната пъстърва.

J.J .: Съгласен съм с обобщението на Чък по-горе, но също така бих добавил, че сьомгата Чинук расте по-бързо, обитава средно по-топли води от езерната пъстърва и е много по-активна. Всички тези фактори водят до повишено търсене на енергия (храна) спрямо езерната пъстърва.

И така, на годишна база сьомгата Chinook яде повече от езерна пъстърва със същия размер. Знаем, че езерната пъстърва живее по-дълго от сьомгата Чинук. Колко яде една средна езерна пъстърва през целия си живот, за разлика от средната сьомга Chinook?

СМ.: Отговорът на този въпрос отчасти зависи от определението за цял живот на езерната пъстърва. Въз основа на биоенергетичното моделиране от Дон Стюарт и други, средната езерна пъстърва консумира 143,3 фунта. храна между времето на зарибяване като едногодишник в езерото Мичиган и 12-годишна възраст. Сьомгата Chinook консумира 147,7 lbs. храна между времето на зарибяване като навършване на 0 години в езерото Мичиган и възраст 3,5, когато сьомга от Чинук е готова за хвърляне на хайвера.

J.J .: Чък свърши хубава работа, обобщавайки потреблението през целия живот на двата вида по-горе. Когато задавате въпрос като този, е важно да помислите защо е зададен. Общото потребление на плячка през целия живот не се равнява на информация, ценна за определяне на устойчивостта на системата. Винаги се произвеждат новогодишни класове риби и отделните видове имат различна продължителност и история на живота. Няколко поколения алевифи и сьомга Чинук ще са се движили по време на живота на езерна пъстърва. Например, по време на живота на езерна пъстърва на възраст 12 години, която консумира 143,3 фунта. плячка ще има четири поколения сьомга Chinook, всяка консумираща 147,7 lbs. плячка (590,8 фунта.). Поради колебанията в ражданията и смъртните случаи и липсата на синхрон на продължителността на живота между видовете, ние обикновено обобщаваме нивата на популацията на хищници и плячка на годишна база, за да наблюдаваме промените във времето.

Рибите са хладнокръвни животни, така че температурата на водата трябва да влияе на това колко често се хранят и колко бързо усвояват храната. Дали температурните предпочитания играят голяма роля при сравняване на биоенергетиката на езерната пъстърва и сьомгата Чинук?

СМ.: Температурата играе роля при сравняване на биоенергетиката на езерната пъстърва и сьомгата Чинук. Основният двигател на разликата в процентите на потребление между езерната пъстърва и сьомгата Чинук е разликата в темповете на растеж между двата вида. С други думи, основната причина за много по-високата степен на консумация на храна от сьомга Chinook в сравнение с тази от езерната пъстърва е, че сьомгата Chinook расте значително по-бързо от езерната пъстърва. Средните летни температури, изпитвани от езерната пъстърва в езерото Мичиган варират от 46,4 до 50 ° F, докато средната лятна температура, изпитвана от сьомгата Chinook в езерото Мичиган, варира между 53,6 и 55,4 ° F. Метаболитните разходи обикновено се увеличават с повишаване на температурата и затова се очаква сьомгата Chinook да има по-високи метаболитни нива от езерната пъстърва. Независимо от това, основната причина за по-високата степен на консумация на храна за сьомга Chinook в сравнение с тази за езерната пъстърва е по-високият темп на растеж на сьомга Chinook в сравнение с тази за езерната пъстърва.

J.J .: Сьомгата Чинук също е по-активна от езерната пъстърва, пътува на големи разстояния и обикновено се движи повече. Комбинирайте по-високи нива на активност с факторите, споменати от Чък по-горе, включително по-висока заетост и ще имате по-голямо търсене на калории, за да поддържате сьомгата Чинук.

Рибите се нуждаят от енергия, за да поддържат основните функции на тялото, да преследват плячката и да се размножават. Допълнителна енергия може да се използва за растеж. Как се сравняват езерната пъстърва и сьомгата Чинук по отношение на способността им да използват хранителна енергия за растеж?

СМ.: Брутната ефективност на растежа (GGE) е равна на растеж (увеличаване на теглото), разделен на количеството храна, консумирано за постигане на този растеж. По този начин GGE е мярка за ефективността, с която рибата преобразува консумацията на храна в своя растеж. Според биоенергетичното моделиране от Дон Стюарт и други, GGE за 3,5-годишна сьомга Chinook е 13,3%. Тоест, 3,5-годишната сьомга Chinook преобразува храната си в своя растеж с ефективност от 13,3%. GGE за 12-годишна езерна пъстърва се оценява на 8,0%. По този начин сьомгата Chinook е значително по-ефективна при превръщането на храната в растеж, отколкото езерната пъстърва в езерото Мичиган.

Големите, стари езерни пъстърви са често срещан улов в централната и южната част на езерото Мичиган. Тези риби могат да тежат над 20 килограма и да са на 20 или повече години. Компютърни модели, които изчисляват колко рибки за хранене се ядат в езерото Мичиган, третират 20-годишна езерна пъстърва по същия начин като шестгодишна. Дали 20-годишната езерна пъстърва наистина яде само толкова, колкото шестгодишна?

СМ.: За да се отговори на този въпрос, ще е необходима траектория на растеж на езерната пъстърва на възраст от 1 до 20 години. Stewart et al. (1983) изчислява средното тегло на възраст само от 1 до 10 години, така че за отговора на този въпрос ще е необходима информация за средното тегло на възраст от 11 до 20 години. Според Stewart et al. (1983), годишната консумация на храна от средна езерна пъстърва в езерото Мичиган остава относително постоянна на стойност около 17,6 lbs. между 6 и 10 години. С други думи, годишната скорост на хранене на езерната пъстърва не се е увеличила, тъй като възрастта на езерната пъстърва се е увеличила от 6 на 10. Средното тегло на 6-годишна възраст е 6,6 lbs., а средното тегло на 10-годишна възраст е 10,6 lbs . По този начин, въпреки че теглото на средната езерна пъстърва се е увеличило с 4 кг. между 6 и 10 години годишният процент на консумация на храна от езерната пъстърва не нараства между 6 и 10 години (Stewart et al. 1983). Имайте предвид, че годишното наддаване на тегло от езерната пъстърва е намаляло между 6 и 10 години. Ако годишното наддаване на тегло (годишен прираст) продължи да намалява между 10 и 20 години, не би се очаквало голямо увеличение на годишното потребление на възраст между 10 и 20 години.

J.J .: Вярно е, че по-големите риби средно изискват повече енергия от по-малките риби, при всички останали условия. С напредването на възрастта на езерната пъстърва годишният темп на растеж е много по-малък, намалявайки нуждите от енергия, както беше споменато от Чък по-горе. В по-скорошни усилия за моделиране на улова при възрастта в източното езеро Мичиган средното тегло на езерната пъстърва на 6-годишна възраст е 5,7 lbs., На 10-годишна възраст е 9,7 lbs. (промяна от 4 lbs. за 4 години) и е 11,2 lbs. на 15-годишна възраст (увеличение с 1,5 кг за 5 години). До 7-годишна възраст повечето езерни пъстърви се хвърлят на хайвера си, така че рибите на възраст 7-15 трябва да изпитват подобни енергийни нужди за хвърляне на хайвера. Въпреки това темпът на растеж (добавено телесно тегло годишно) продължава да намалява с напредване на възрастта на рибите.

Проучвания върху биоенергетиката на сьомга и пъстърва в Големите езера са проведени през 80-те години. Вярват ли те и днес с толкова много инвазивни видове в хранителната мрежа и промени в щамовете на езерната пъстърва?

Сега знаем колко отделни пъстърви и сьомга ядат, но колко примамки се изяждат годишно от всички хищници в езерото Мичиган? Как се прогнозира консумацията на езерна пъстърва в сравнение с прогнозната консумация на сьомга Chinook на езерна основа през 2016 г.?

J.J .: През 2016 г. езерната пъстърва консумира 13,7 kt плячка, а сьомгата Chinook - 38,4 kt. Въпреки че броят на сьомгата Chinook през 2016 г. по всяко време е бил с ниски нива в цялото езеро, те са консумирали почти 3 пъти повече фураж от езерната пъстърва. През 2016 г. биомасата на сьомга Chinook в езерото Мичиган се оценява на 5,0 kt и езерна пъстърва 5,9 kt. Само преди четири години, през 2013 г., биомасата от сьомга Chinook е значително по-висока на 15,7 kt, а езерната пъстърва е 7,0 kt.

Досега обсъждахме само колко ядки се ядат, но знаем, че сьомгата Чинук почти изцяло зависи от алевифа, докато езерната пъстърва може да яде разнообразна плячка, включително кръгли биби. Нека езерната пъстърва се отдалечи от яденето на алевифа в езерото Мичиган?

Така че, все още не знаем точно какъв процент от диетата с езерни пъстърви в езерото Мичиган е алевифа, но какъв беше реалистичният диапазон на възможната консумация на алевифи от езерната пъстърва през 2016 г.?

J.J .: Все още е рано, но повечето от нас се чувстват комфортно със средния дял на диетата на алевифи около 50% за езерната пъстърва, която в момента използваме в модели за консумация. Предварителните проучвания показват, че през пролетта (от април до средата на юни) алевитата съставлява между 7% и 20% от диетата на езерната пъстърва, а от средата на юни до август алевифата може да представлява от 50% до 80% от диетата. Продължаваме да се стремим към подобрения, за да опишем моделите на хранене на този по-сложен хищник в басейна на езерото Мичиган.

Благодаря на Джори и Чък за предоставените подробни отговори на тези въпроси.

В обобщение, когато риболовците посочат, че езерната пъстърва се нуждае от повече храна, за да достигне дадено тегло, те са правилни. Езерната пъстърва се нуждае от около 125 килограма храна, за да достигне тегло от десет килограма, докато сьомгата Chinook се нуждае от около 75 килограма храна (въз основа на разликите в ефективността на брутния растеж). Въпреки това, сьомгата Chinook консумира това количество храна за много кратък период от време в сравнение с езерната пъстърва.

Всъщност типичната сьомга от Чинук консумира приблизително три пъти повече храна през дадена година, отколкото типичната езерна пъстърва. Това е критично важно, тъй като алевифата (и другите плячки) се размножават и растат всяка година. Следователно абсолютното количество храна, консумирано от сьомга или пъстърва през живота си, е по-малко важно за поддържането на добър баланс хищник-плячка, отколкото годишното му търсене на плячка.

Сьомгата Chinook наистина изгаря чрез алевифа много по-бързо от езерната пъстърва, но това не означава, че консумацията на езерна пъстърва е напълно незначителна. Науката винаги се подобрява и предстоящото проучване на диетите с хищници е един пример за усилие да се разбере по-добре какво ядат езерните пъстърви по различно време и в различни части на езерото Мичиган.

Въпреки безкрайното търсене на по-добра информация, мениджърите на риболов трябва да вземат решения в реално време въз основа на най-добрата налична научна информация. Знаем, че отделна сьомга Chinook консумира повече алевифи, отколкото езерната пъстърва, но също така знаем, че сьомгата Chinook вече не е единственият важен вид, който трябва да се има предвид при разглеждане на баланса на хищниците и плячката в езерото Мичиган. В бъдеще учените ще гледат по-трудно на диетата и консумацията на други хищници като езерна пъстърва, кохо сьомга и стомана.

Повече информация:

  • Тази статия е достъпна и като изтегляне в PDF формат.
  • Чък Маденджиян дава преглед на биоенергетиката в това видео.

Морският грант в Мичиган помага за насърчаване на икономическия растеж и защита на крайбрежните ресурси на Големите езера в Мичиган чрез образование, научни изследвания и промоция. Съвместни усилия на Университета в Мичиган и Мичиганския държавен университет и неговото разширение MSU, Michigan Sea Grant е част от Националната мрежа за морски грантове NOAA от 33 университетски програми.

Препратки

Bergstedt, R.A., Argyle, R.L., Krueger, C.C., и Taylor, W.W. 2012. Използване на местообитанията на Батитерма от щамове на езерната пъстърва с произход от Големите езера и Пръстите езера в езерото Хюрон след промяна в изобилието и състава на плячката. Сделки на Американското общество за рибарство 141 (2): 263-274.

Madenjian, C. P., D. V. O’Connor, S. M. Chernyak, R. R. Rediske и J. P. O’Keefe. 2004. Оценка на модел за биоенергетика на сьомга (Oncorhynchus tshawytscha). Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 61: 627-635.

Madenjian, C. P., S. R. David и S. A. Pothoven. 2012. Ефекти на алгоритъма за балансиране на активността и енергийния бюджет върху лабораторните показатели на рибен биоенергичен модел Сделки на Американското рибарско общество 141: 1328-1337.

Madenjian, C. P., S. A. Pothoven и Y.-C. Као. 2013. Преоценка на моделите за биоенергетика на езерна пъстърва и езерни белокрилки. Journal of Great Lakes Research 39: 358-364.

Stewart, D.J., и Ibarra, M. 1991. Хищничество и производство от риби сьомга в езерото Мичиган, 1978-88. Канадско списание за рибарство и водни науки 48: 909-922.

Stewart, D.J., Kitchell, J.F. и Crowder, L.B. 1981. фуражни риби и техните хищници от сьомга в езерото Мичиган. Сделки на Американското общество за рибарство 110: 751-763.

Stewart, D.J., Weininger, D., Rottiers, D.V. и Edsall, T.A. 1983. Енергиен модел за езерна пъстърва, Salvelinus namaycush: приложение към популацията в езерото Мичиган. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 40: 681-698.

Тази статия е публикувана от Разширение на държавния университет в Мичиган. За повече информация посетете https://extension.msu.edu. За да получите обобщена информация, изпратена директно във входящата ви поща, посетете https://extension.msu.edu/newsletters. За да се свържете с експерт във вашия район, посетете https://extension.msu.edu/experts или се обадете на 888-MSUE4MI (888-678-3464).

Смятате ли, че тази статия е полезна?

Моля, кажете ни защо

  • риболов и дива природа
  • инвазивни видове
  • езера
  • морски грант от Мичиган
  • msu разширение
  • природни ресурси
  • наука и инженерство
  • потоци и вододели

Свържете се с природата: Регистрирайте се за поредицата от уебинари „Conservation Talk“

Научете за езерата онлайн с MSU Extension.