近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室(LTO)研究员修鹏团队建立了鱼类成长-洄游模型并评估了环境因素对西北太平洋鲐鱼早期生活史的影响。相关研究发表在Progress in Oceanography(《海洋学进展》)上。

鲐鱼为小型中上层洄游性鱼类,广泛分布于我国大陆架及其邻近海域,是西北太平洋主要的经济鱼种之一。在过去数十年间,鲐鱼资源量以及捕捞量均有显著的周期性变动,通常被认为与大洋长期气候变化所引起的环境因素变化相关,但具体机制仍有待进一步研究。

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图1 成长-洄游模型计算海域(上)与产卵海域(下)。上图黑框表示用于模型结果对比的既往研究现场采样区域,下图橙色点表示设定的产卵位置。

本研究建立了鲐鱼的能量收支模型,与个体模型相结合,在以卫星数据为基础构建的模型环境中(图1),通过模拟2002-2016年间鲐鱼早期生活史,探究了各项环境因素对鲐鱼成长,洄游以及最终补充量的影响。

图2鲐鱼成长-洄游模型2002-2016年计算得出的仔稚鱼的3种分布类型。颜色代表鱼类个体体长。

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图3 2002-2016年资源补充量与位于黑潮北部的仔稚鱼个体数比较。

图4 补充成功率(RPS)与黑潮-房总半岛距离比较。

研究发现个体移动路径与成长存在密切联系,位于黑潮北部的个体通常有更好的早期成长,并且通过自主选择游泳行为更积极地洄游进入饵料更丰富的海域(图2)。在年际变化分析中,早期成长迅速的个体越多,该年份的补充量和补充成功率也会更高,验证了早期成长率与补充量之间的相关关系假说(图3)。在影响鲐鱼早期成长速度和最终补充量的环境因素中,除了既往研究中揭示的海水温度,浮游生物丰度之外,黑潮距主要产卵场的距离以及浮游生物的种群组成的变化也是重要因素(图4)。当黑潮更接近房总半岛(产卵地)时,沿岸水温升高会引起沿岸浮游生物种群丰度增加并对鲐鱼的早期成长和最终补充量产生积极影响。

以上结果揭示了黑潮海流和饵料环境对西北太平洋小型中上层鱼类补充量的综合影响机制,有助于深入认识海洋鱼类的生态动力过程。

郭晨颖博士后为第一作者,修鹏和日本东京大学教授Shin-ichi lto为共同通讯作者。本研究得到了中国博士后科学基金(2021M703294)、日本KAKENHI项目(JP15H05823,JP18H0395,JP21H04735)等共同资助。

相关论文信息:Guo, C., S. Ito, Y. Kamimura, and P. Xiu, 2022, Evaluating the influence of environmental factors on the early life history growth of chub mackerel (Scomber japonicus) using a growth and migration model, Progress in Oceanography, 206, 102821. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2022.102821

文图/郭晨颖

编辑/ 孙 琳