Кратки комуникации

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

Резюме

Спортните риби често са хищници от най-високо ниво и имат потенциала да повлияят на структурата и функцията на екосистемата чрез процеси отгоре надолу (Carpenter et al. 1985; Northcote 1988). Ефектът на хищническата пъстърва върху популациите на плячка в езерата в централния Северен остров на Нова Зеландия е до голяма степен неизвестен, но предишни проучвания показват, че дъговата пъстърва може да причини намалено оцеляване на плячката, промяна на хранителните мрежи и промяна в поведението на плячката в приемащите екосистеми (прегледано от Cucherousset & Olden 2011). Количественото определяне на хищничеството на пъстърва върху различни видове плячка е необходима начална стъпка при оценка на въздействието на пъстървата върху популациите на плячка.

диета

Предишни оценки на диетата с дъгова пъстърва в езерата Роторуа са използвали процентната честота на поява на всеки предмет на плячка и са се фокусирали върху възрастни риби през един до три сезона (Smith 1959; Rowe 1984). Необходима е по-нататъшна оценка на диетата на дъговата пъстърва, за да се разберат ефектите от хищничеството върху популациите на плячка и от своя страна влиянието на предлагането на плячка върху растежа на пъстървата. Биоенергийните модели са полезен инструмент за количествено определяне на връзките между хищник и плячка и могат да се използват за оценка на търсенето на хищници за плячка (Chipps & Wahl 2008), за да се определи дали ограниченията в предлагането на храна влияят върху растежа (Baldwin et al. 2000; Murry et al . 2010) и за оценка на ефектите от хищничеството върху популациите на плячка (Cartwright et al. 1998; Vigliano et al. 2009). Биоенергийните модели изискват оценка на относителните пропорции на видове плячка по тегло, както и енергийна плътност; понастоящем тази информация липсва за пъстърва в езерата на Нова Зеландия. Целите на това проучване бяха да се определи количествено енергийният принос на плячката в диетата на дъговата пъстърва в езерото Ротоити и да се оценят сезонните и онтогенетичните промени в диетата. Това проучване има две цели: (1) да предостави информация на мениджърите на риболов за ресурсите на плячката, необходими за оптималния растеж на дъговата пъстърва; и (2) да се идентифицира кои видове е вероятно да бъдат най-засегнати от хищничеството на пъстърва.

Методи

Езерото Ротоити (38.0390 ° ю.ш., 176.4277 ° И.д.) е топло, мономитно, мезотрофно езеро в района на залива Пленти на Северния остров на Нова Зеландия. Езерото е с площ от 34 km 2 и е плитко в западния край, като дълбочината се увеличава до максимум 125 m в източния басейн. За това проучване е избрано езерото Ротоити, тъй като съдържа значителен риболов на пъстърва и вероятно е представител на други важни риболовни пъстърви в региона на Централния Северен остров (например езерата Тарауера и Окатаина).

Сто осемдесет и две дъгови пъстърви бяха уловени от риболов, задържане на плаж и електрориболов на лодка от редица места в езерото Ротоити между март 2009 г. и декември 2010 г. (Таблица 1). Уловената от риболов пъстърва е била уловена, използвайки предимно плитки методи за риболов с тролинг и джигинг. В крайбрежната зона се извършва плаване на плаж и електрориболов на лодки. Диетата се определя чрез анализ на съдържанието на стомаха на произход от люпилня и дива риба (н див = 96; н люпилня = 86). Средната дължина на вилицата (FL) на взетата проба пъстърва е била 444 mm, с дължина от 27–646 mm. Рибите, произхождащи от люпилнята, са идентифицирани чрез клипси на перки. Пъстърва от люпилнята е била на свобода в езерото за различно време, но се предполага, че се е приспособила към езерните условия. Те присъстваха във всички извадени класове по размер, с изключение на най-малкия клас размери (2 = 0,9912, непубликувани данни на J. Blair).

Публикувано онлайн:

Таблица 1 Резюме на методите и времето за вземане на проби за анализ на диетата на дъговата пъстърва на езерото Ротоити с размери на пробите от непразни и празни стомашни пъстърви за редица класове дължина.

За да се измери енергийната плътност на плячка от пъстърва, основните елементи на плячка за възрастни пъстърви (топене, обикновен побойник, kōaro и kōura) бяха уловени между януари 2010 г. и ноември 2010 г. от езерото Ротоити с помощта на плажна мрежа с мрежи и лодка за електрориболов. Плячката се измерва, претегля и суши в пещ Contherm при 60 ° С за приблизително 24 часа, докато се достигне постоянно тегло. Във всяка проба бяха включени няколко обикновени побойници и топи, за да се получи достатъчно материал за калориметрия на бомбите, но kōura и kōaro бяха обработени индивидуално, тъй като бяха уловени малко проби (среден брой индивиди на единица за вземане на проби: топене, 12; обикновен побойник, девет; kōaro, един; kōura, един). Енергийната плътност на предметите от плячката е измерена с помощта на калориметър с обикновена кислородна бомба на Parr Model 1341 и кислородна бомба с Parr 1108 с помощта на стандартни методи (Parr Instrument Company 2008).

Разликите в пропорциите на плячка при възрастни пъстърви между сезоните и разликите между калоричното съдържание на жертвите са оценени с помощта на вариационен анализ на Kruskal – Wallis (ANOVA) по рангове в STATISTICA, версия 9.0. Връзката между дължината на пъстървата и дължината на консумираната топене е оценена, като се използват 0,10, 0,50 и 0,90 регресионни квантили. Равенството на регресионните наклони беше оценено с помощта на ANOVA. Квантилната регресия и свързаните с нея анализи бяха извършени с помощта на пакета quantreg за R, версия 2.13.2.

Резултати

Процентът пъстърва с празен стомах варира леко в зависимост от сезона и е най-висок през лятото, 23,5% (Таблица 1). Дъговата пъстърва, по-малка от 200 mm FL, се консумира главно от безгръбначни, включително амфиподи (Paracalliope fluviatilus), скариди танаид (Sinelobus stanfordi), водни насекоми и сухоземни насекоми (таблици 2 и 3). Водните насекоми включват хирономидни какавиди (Chironomidae) и кадиси (Пароксиетира spp.), а сухоземните насекоми са били предимно възрастни мухи (ред Diptera) и оси (подряд Apocrita). И двата метода за изброяване показват, че дъговата пъстърва преминава към предимно рибоядна диета при около 200 mm FL; миризмата беше основната плячка на дъговата пъстърва, по-голяма от 200 мм. Обичайните побойници присъстваха в диетата на повечето класове пъстърва, с изключение на рибата Диета на дъговата пъстърва в езерото Ротоити: енергийна перспектива

Публикувано онлайн:

Таблица 2 Процентна честота на поява на плячка, изядена от дъгова пъстърва с различни класове дължина в езерото Ротоити.

Публикувано онлайн:

Таблица 3 Процентно съдържание на теглото на плячката, изядена от дъгова пъстърва с различни класове дължина в езерото Ротоити (средно ± 1 SE).

Процентният състав на теглото на топенето, кюрата и обикновените хулигани в диетата на пъстърва (с дължина> 400 mm) не варира сезонно (фиг. 1; тест на Крускал – Уолис, н= 116, P> 0,05). Kōaro са открити в пъстървовите стомаси само през есента и зимата и процентният състав на теглото на този вид е значително различен между сезоните (тест на Kruskal – Wallis, н= 116, P= 0,018). По-конкретно, теглото е различно между лятото и есента и между пролетта и есента (тест на Kruskal – Wallis, множество сравнения на средните рангове). Теглото на неидентифицирания материал се различава значително между лятото и есента (тест на Kruskal – Wallis, множество сравнения на средните рангове).

Енергийната плътност на стопилката варира с почти една трета между сезоните и е най-ниска през зимата (Таблица 4). Обикновените насилници и миризми, уловени през есента, имат сходна енергийна плътност, а kōaro, уловена през есента, има най-високата енергийна плътност от всички видове плячка. Енергийната плътност на kōura е подобна на тази на топенето. Средната дължина на миризмата, изядена от дъгова пъстърва, е 47,3 mm, с диапазон от 32,9–97,6 mm (фиг. 2). Максималният и средният размер на изядената топене се увеличава с размера на пъстървата, но минималният размер на топенето не се променя с дължината на пъстървата; уравненията за регресия за квантилите 0,10, 0,50 и 0,90 бяха у= 37,0 + 0,00х, у= 34,2 + 0,03х, и у= 34,5 + 0,05х, съответно, където у е дължина на миризмата (mm) и х е дължина на пъстърва (мм). Всички регресии са статистически значими (P Диета на дъговата пъстърва в езерото Ротоити: енергична перспектива

Публикувано онлайн:

Фигура 1 Сезонни промени в процентния състав на плячката от мокро тегло, изядено от възрастна дъгова пъстърва (> 400 mm) от езерото Ротоити (средно ± SE).

Фигура 1 Сезонни промени в процентния състав на плячката от мокро тегло, изядено от възрастна дъгова пъстърва (> 400 mm) от езерото Ротоити (средно ± SE).

Публикувано онлайн:

Таблица 4 Енергийна плътност на плячката на възрастни дъгови пъстърви от езерото Ротоити.

Публикувано онлайн:

Фигура 2 Връзка между дължината на миризмата и пъстървата (FL), с 0,10, 0,50 и 0,90 регресионни квантили (плътни линии; н= 435).

Фигура 2 Връзка между дължината на миризмата и пъстървата (FL), с 0,10, 0,50 и 0,90 регресионни квантили (плътни линии; н= 435).

Дискусия

Нашите резултати показват, че топенето е най-важният източник на храна за дъговата пъстърва в езерото Ротоити, потвърждавайки предишни оценки, използващи стабилни изотопи на C и N в тъканите на пъстърва (McBride 2005). Сега миризмата изглежда е по-важен източник на храна за пъстърва> 200 mm в сравнение с по-ранните записи; дъговата пъстърва в езерото Ротоити премина от всеядна диета с високо съдържание на насекоми и мекотели (Smith 1959) към основно рибоядна диета, съдържаща малко насекоми и мекотели (Таблица 3). Дъговата пъстърва в езерото Ротоити, което сега е мезотрофно, консумира по-малко насекоми и по-често срещани побойници и кōаро от пъстървата в олиготрофното езеро Тауп (Cryer 1991). Внасянето на хранителни вещества е причинило езерото Ротоити да стане по-евтрофно между 1955 г. и до момента (Vincent et al. 1984; Scholes 2009), което може да е причинило увеличаване на производството и наличността на стопилка.

Подозрелите и дребните възрастни дъгови пъстърви (200–400 mm) са имали тенденция да се хранят предимно с топене, а големите възрастни дъгови пъстърви (> 400 mm) консумират по-голямо разнообразие от плячка, включително кюра и риба, различна от миризма, в съответствие с други проучвания на дъговата пъстърва в централните езера на Северния остров (Smith 1959; Rowe 1984; Cryer 1991). В нашето проучване разликите в състава на диетите не са статистически значими между класовете по размер поради ниските размери на пробите. Моделите на консумация на плячка с размер изглеждат съвместими между проучванията, въпреки факта, че Rowe (1984) и Smith (1959) вземат проби от пъстърва през лятото и зимата, съответно, и Cryer (1991) вземат проби от пъстърва целогодишно. Връзката между дължината на пъстървата и дължината на погълнатата миризма (максималният размер на плячката се увеличава с дължината на хищника) е в съответствие с тази, наблюдавана в отношенията между хищник и плячка, където размерът на плячката е ограничен от размера на зеврата на хищника (Boubée & Ward 1997; Persson и др. 1996; Nilsson & Bronmark 2000). По-големи, бентосни видове като kōaro и kōura са били изядени само от пъстърва, по-голяма от 400 mm, което предполага промяна в стратегията за хранене, за да се включи по-бентосно хранене около тази дължина.

Открихме малко доказателства за сезонни вариации в диетата на дъговата пъстърва в езерото Ротоити, подобно на дъговата пъстърва в езерото Таупо (Cryer 1991). За разлика от тях, дъговата пъстърва в езерото Ротома показва сезонна диетична промяна от по-епибентосна плячка (обикновен побойник и kōura) през лятото към по-пелагична плячка (миризма) през зимата (Rowe 1984). Въпреки това открихме сезонни разлики в процента на празните стомаси. Делът на празните стомаси обикновено се увеличава с температурата при рибите (Vinson & Angradi 2010), но причината за увеличената празнота на стомаха през лятото в езерото Ротоити не е известна; неизмерени фактори като наличност на плячка може да са повлияли на появата на празни стомаси. Не открихме доказателства за превключване на плячка в езерото Ротоити през зимата, когато енергийната плътност на топенето е била най-ниска, което предполага, че варирането в енергийната плътност не е достатъчно голямо, за да предизвика промяна във видовете плячка, изядени от пъстърва. Количеството изядена плячка обаче може да се промени; това е потенциален въпрос, който трябва да бъде разгледан чрез биоенергийно моделиране.

Въпреки че сме документирали хищничество върху kōaro и kōura от дъгова пъстърва, ефектите от хищническото хищничество върху популациите kōaro и kōura не са известни. Въздействието на въведените видове сьомга върху местните популации на галаксииди в езерата не е добре разбрано (McIntosh et al. 2010), въпреки че историческите данни сочат, че популациите kōaro без излаз на море са намалели след въвеждането на пъстърва в някои новозеландски езера, включително тези в Централния Северен остров ( McDowall 2006). Състезанието с топилото обаче може да е допринесло и за спада на kōaro в централните езера на Северния остров (Rowe 1993). Биоенергийното моделиране показа, че дъговата пъстърва упражнява значителен хищнически натиск върху местните галаксииди в олиготрофни езера в Аржентина (Vigliano et al. 2009), а подобен подход трябва да бъде приложен за количествено определяне на ефекта от хищническото хищничество на местните видове в езерата на Нова Зеландия.

Точността на оценките на потреблението, изчислена с помощта на биоенергийни модели, зависи от качеството на входните данни. Стойностите за енергийната плътност на плячката могат да бъдат оценени или заети от други видове и местоположения, но тези практики могат да причинят грешки в оценките на потреблението (Ney 1993). Следователно е ясно, че енергийната плътност трябва да се измерва директно, в съответната екосистема, ако е възможно (Hartman & Brandt 1995). Сезонните промени в енергийната плътност на плячката трябва да бъдат оценени точно, тъй като те могат да бъдат значителни (Bryan et al. 1996; Rand et al. 1994) и могат да повлияят на резултатите от биоенергийния модел (Hartman & Brandt 1995). Също така е важно да се измерват сезонните промени в диетата, тъй като резултатите от модела могат да бъдат чувствителни към вариациите в състава на диетата (Lyons & Magnuson 1987). Данните, измерени в това проучване, ще осигурят основа за биоенергийно моделиране на популациите от дъгова пъстърва в езера на централния Северен остров на Нова Зеландия. Възможните допълнителни усъвършенствания на данните включват характеризиране на вариацията в енергийната плътност на топенето с размера и хищничеството при различни класове по размер на топенето от пъстърва с различни размери. Стратифицираното вземане на проби от дъгова пъстърва по местообитания (напр. Пелагична срещу бентосна) също може да помогне за определяне на моделите на хранене.

Благодарности

Благодарим на Eddie Bowman, Matt Osborne и служителите на Fish & Game за съдействието при събирането на проби и на Инженерното училище към Университета в Уайкато, че ни позволиха да използваме техния бомбен калориметър за измерване на енергийната плътност на плячката. Благодарим на Дейвид Роу, Майкъл Пинграм, Илия Островски и двама анонимни рецензенти за полезни коментари по ръкописа. Финансирането е осигурено от Регионалния съвет на залива на изобилието, Университета в Уайкато и Договора за научни изследвания UOW X0505 от Министерството на науката и иновациите на Нова Зеландия.