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渔业科技前沿

2021-11-29杨林林

渔业信息与战略 2021年1期
关键词:金枪鱼物种海洋

海洋食物如何具有无限潜力

科学杂志《自然》(Nature)近期发表了一份报告,研究了2050年海产品养活世界的潜力。

报告称,目前世界上生产的可食用肉类中,似乎只有17%的食物来自海上人工养殖或捕捞,但是其潜力要远远大于这个数值。与目前的产量相比,未来可以看到36%~74%的增长,也就是说,到2050年海产品产量将增加2 100×104~4 400×104t。陆基水产养殖和淡水养殖存在限制。作为世界上最大的内陆水产养殖生产国,中国已经开始限制土地和公共水域的使用,原因是水资源稀缺。然而,海水养殖有着光明的未来。报告提出了4种主要途径,首要的是加强对捕捞业的管理。其他措施还包括从监管上解除对海水养殖的限制,寻找更好的方式来饲养鱼类,以及改变消费者的需求。

改善对野生鱼类捕捞的管理将使鱼类数量保持在其最具生产力的水平上。报告指出,渔业管理不善或“开放”渔业的国家往往存在过度捕捞问题,这些国家往往存在食品营养和安全问题。作者建议各国政府应该对捕捞业管理进行改革,既要经济上合理,又要将最大可持续产量作为管理目标,而不是一些模糊的“丰度”概念。

文章建议政府应该考虑改革海水养殖的政策。在某些情况下,政策松懈导致环境管理不善、疾病爆发甚至生态系统崩溃,而在某些情况下,政府的规章又过于严格、复杂和界定不清。改进政策将会增加鱼类产量。

该报告指出,鱼类饲养技术也需要进一步提高。因为目前全球75%的饲料来自捕捞的野生鱼类,这可能会耗尽管理不善的渔业资源。新西兰已经在这方面走在了前面。新西兰King Salmon公司正在与Nelson’s Cawthron研究所合作,优化三文鱼饲料。目前三文鱼饲料中大多是不供人类食用的、个体较小的中上层鱼类。研究指出,包括植物、昆虫和藻类在内的替代饲料原料正在迅速开发中。

最后,还需要将消费者的兴趣和需求引导到捕捞水产品和养殖的鱼类与贝类上来。

随着世界人口的增加和收入的增加,涉渔行业都将蓬勃发展。全球将一直致力于寻找优质的清洁蛋白质。这篇报告的结论是,海洋可以对可持续粮食生产做出更大贡献,但人类必须把它做好,确保捕捞渔业处于良好状态,不断提升养殖技术,鼓励政府采用激励而不是抑制的管理政策和监管制度。

杨林林译自Worldwide:How food from the sea has limitless potential-with caveats,FIS,2020-09-01

白令海冰层处于5 500年来的最低水平

一项研究显示,位于阿拉斯加和俄罗斯之间的北太平洋白令海的冬季冰层处于过去5 500年来的最低水平。研究人员分析了过去5 000多年来无人居住的圣马修岛上的植被。他们观察了泥炭地层中同位素氧16和氧18的变化,它们的比例随时间的推移与大气、海洋和降水变化有关。在阿拉斯加大学(University of Alaska)和美国地质调查局(United States Geological Survey)进行了这项研究的MIRIAM JONES表示,这是白令海中部的一个小岛,它基本上一直在记录着它周围海洋和大气中发生的事情。科学家们研究了一个1.45 m(4.7 ft)高的泥炭地核,这是2012年从圣马修采集的,代表了5 500年的沉积。参与分析的阿拉斯加稳定同位素专家MATTHEW WOOLLER表示,最近看到的情况在过去5 500年里是前所未有的。北极和白令海的冰在夏季融化,在冬季再次结冰,但卫星观测只能追溯到1979年。对北极来说,近几十年来冬季冰的减少是明显而迅速的,与此同时,全球变暖和大气中二氧化碳的浓度不断增加。

研究人员表示,除了2018年和2019年观察到大幅减少之外,白令海的冰层近几十年来似乎一直很稳定。发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的这项新研究的优势在于可以追溯到更久远的时间,让研究人员能够确定当前的水平是一种异常还是一种趋势。研究显示,按照这种速度,现在的条件有利于白令海最终“无冰”,这将对生态系统产生多米诺骨牌效应。除了气温升高之外,还有很多变化正在发生。研究人员已经发现了海洋和大气环流模式的转变。

杨林林译自USA:Bering Sea ice at lowest levels in 5 500 years,study shows,FIS,2020-09-06

细鳞大麻哈鱼可以在温暖的北极繁殖

科学家们常说气候变化在阿拉斯加造就了赢家和输家。一些物种将会面临生死考验,而另一些物种将会从温暖的栖息地中受益。

根据美国和加拿大科学家在《深海研究II》(Deep Sea Research Part II)杂志上发表的一篇新论文,气候变化的赢家之一可能是北极细鳞大麻哈鱼。这项研究提供了新的证据,表明全球变暖可能会使以前过于寒冷的河流和溪流变得更适合细鳞大麻哈鱼产卵,从而导致该地区的细鳞大麻哈鱼增多。这一发现支持了阿拉斯加当地渔民的报告,即北极变暖的速度是全球其他地区的2倍多,导致细鳞大麻哈鱼的数量一直在增加。奥克湾实验室的渔业科学家ED FARLEY表示,也许在过去,他们每隔几年才会看到一些成年的细鳞大麻哈鱼。现在他们每年都能见到它们。因此,问题就变成:这是否意味着细鳞大麻哈鱼未来的产量将会发生变化?一些北极居民已经改变了他们的作业方式,以到达他们海岸的越来越多的细鳞大麻哈鱼为目标。在阿拉斯加北坡波弗特海的卡克托维克村,SHELDON BROWER说他通常捕捞一种红点鲑;他的网网眼太小,抓不到大麻哈鱼。明年他将使用网眼更大的网,希望能捕到更多的细鳞大麻哈鱼。BROWER说,他通常不太吃细鳞大麻哈鱼,但很想抓一些。他已经试吃了一些鱼排和烟熏鱼,觉得还不错,所以想尽可能多地捕捞它们。

FARLEY观测了白令海上的中心城镇诺姆的温度变化。诺姆位于卡克托维克西南约1 000 km处,靠近白令海峡,细鳞大麻哈鱼在那里产卵。科学家们发现,当气候变暖时,细鳞大麻哈鱼幼鱼发育得更好,这使得有更多的成年鱼在第2年夏天产卵。BROWER捕捞的地方目前还不是三文鱼的产卵地,那些三文鱼只是定期“游荡”在那里,但这种情况可能会改变。很有可能在未来会看到细鳞大麻哈鱼在此成功产卵,人们会在高北极地区看到更多的细鳞大麻哈鱼。尽管FARLEY的论文表明,随着全球变暖的持续,有物种在白令海会生存得更好,但其他物种却遭受了损失。

杨林林译自USA:Pink salmon could prosper in warmer Arctic,new study finds,FIS,2020-09-08

温度上升有利于加快鱼类初始生长速度,但体型变小

渔业总是不厌其烦地说气候变化不是它的责任。相反,它深受其害。海洋和海岸气候专家GUILLEM CHUST解释说,气候变化导致鱼类迁移北方或沉入水底,这将导致全球渔业配额的不平衡和由此造成的更大的迁移,渔业还会因鱼类的体型变小而付出代价。数据分析表明,水温增加有利于鱼类快速成长,但体型变小。

预测表明,鱼类的体重将减少20%~30%,如果生态系统允许,它们会变得更小,但数量更多。CHUST表示,气候变暖是否会导致热带地区鱼类枯竭这一问题存在分歧,但人们的共识是,最低的初级生产力—浮游植物和浮游动物在食物链中被放大,并以一种普遍的方式影响到鱼类。到2100年,全球生物量将减少5%~17%。另外,已经证实有物种正以每10年72 km的速度向两极迁移。在这种适应策略中,一些物种提升了它们的产卵能力。

比斯开湾的鳀鱼就是一个例子,据估计每10年有6 d是鳀鱼的产卵高峰期,到本世纪末,产卵期会更长,因为根据气候变化专家的预测,鱼卵的数量将增加近3倍(乘以2.7),产卵区将扩大16%。当然,这种预测模型没有考虑初级生产力,如果考虑这些,结果会有不同。另一个令巴斯克和加利西亚船队感兴趣的物种是鲭鱼,它正在向极地迁徙。大约每10年前进15 km。而竹筴鱼,也是2支船队的目标,在最寒冷的冬天会在坎塔布里亚海看到更多竹筴鱼。这些预测是通过分析海洋观测数据得出的。

杨林林译自Spain:The rise in temperatures favors a faster initial growth but with smaller size,FIS,2020-09-17

巴西洋流正在变化并影响捕捞业

全球变暖正在南大西洋引起环境变化。水温的升高和风的强度变大正在使巴西洋流向南移动,这将对渔业资源造成严重影响。

由海洋学家BARBARA FRANCO和一个著名科学家团队编写的报告表明,气候变化已经对南大西洋西南部产生了影响,导致水温变化以及巴西洋流向南移动。温暖的海水被拓展到南方,改变了与马尔维纳斯洋流的汇合处,这导致海洋环境发生变化,影响阿根廷、巴西和乌拉圭巴塔哥尼亚扇贝、鳀鱼和无须鳕等商业捕捞品种。马尔维纳斯洋流沿着阿根廷大陆坡和大陆架边缘向北输送冷水和营养物质,而巴西洋流则沿着巴西和乌拉圭的大陆坡和大陆架外围向南输送暖水。这些洋流的汇合产生了生产力非常高的环境,Talud地区是巴西和全世界最著名的渔场之一。但是气候变化的影响正在改变这种情况。南大西洋风向的变化导致巴西洋流的加剧。因此,在巴西大陆架南部和拉普拉塔河,沿巴西洋流的路径观察到了强烈的海洋变暖。在气候变化的驱动下,主要亚热带海洋环流的两极不断发生变化,海洋西部边缘的边界洋流有强烈的表层变暖趋势,巴西洋流正在向南扩展。在该区域,观察到海洋表面变暖主要是沿着巴西洋流的轨迹、巴西-马尔维纳斯洋流交汇处和拉普拉塔河。

据报道,南大西洋是全球海洋变暖最广泛和最强烈的地区之一,该研究小组已经确定了热区,即“热点”,特别是海洋物种栖息的中层和下层。但他们指出,尽管海洋物种的分布和生产力的变化比世界其他地区更快,但潜在的变化在很大程度上仍未被探索。虽然由于卫星数据的易获得性,对由于海洋变暖和热浪造成的热区进行了相对较好的研究,但对较深和底层温度变化的研究仍然不足,它们对浅海、远海和深海生态系统中有潜在的影响。尽管存在局限性,研究小组仍然能够根据可获得的科学渔业信息描述一些具有商业重要性的渔业变化,这些变化与巴西洋流迁移造成的环境变化有关。海水变暖可能超过巴塔哥尼亚扇贝的热耐受性及生存能力。例如,2014年平均表面温度显示,巴西洋流温暖水域比2005年观测到的纬度更靠南。由于巴塔哥尼亚扇贝是一种冷水物种,这种关于变暖趋势南移的预测意味着该物种将处于不利的热环境中。至于另一冷水物种无须鳕,他们指出,在过去的25年中,该物种的捕获量也在减少,已经观察到该物种向南移动可能是海洋变暖的结果。他们认为,这种情况“值得迫切努力改进研究”。

另一方面,他们指出,尽管捕捞的数量低于建议的数量,并获得了可持续性认证,但鳀鱼的数量以及个体大小和重量都发生了变化。他们认为,这些变化可能与表层温度的升高和水的盐度变化有关。另一个相关的信息是竹筴鱼的南移,这可能与其索饵场的扩大有关。在乌拉圭,他们甚至开始看到物种的热带化,以前被冷水种占据的空间正在被暖水种占据。气候变化还加剧了南大西洋西南部的极端天气和气候事件,影响到特别脆弱的渔业。在受影响的物种中,他们列举了黄蛤种群大量死亡以及随后种群数量持续下降的案例。对专家来说,预测捕捞量的变化需要根据主要渔业资源的产量、丰度、分布和大小变化的观察进行研究。他们指出,这些预测变化的影响取决于该地区各国如何提高适应气候变化的能力。虽然巴西、乌拉圭和阿根廷拥有许多具有商业意义的渔业,但他们很少从气候变化的角度进行研究。缺乏长期监测计划、对现有信息的获取受到限制、从全球种群评估数据库加载部分数据以及机构对渔业环境变化漠不关心,导致与其他地区相比渔业管理知识短缺。他们警告说,数据的匮乏导致南大西洋在全球气候对渔业影响评估中的代表性不足,并削弱了政府和海洋社区的适应能力,突出表现为有59%的人口在不可持续的水平上捕鱼,建议改进评估,为实现在气候变化背景下更好的渔业管理奠定基础。报告总结说,通过提高对气候变化对渔业潜在影响的认识,适应鱼类产量的变化,并积极地建立有效的跨界机构,可以减轻气候变化对渔业的许多潜在不利影响。

杨林林译自Argentina:The Brazilian Current is changing and affects fishing,FIS,2020-10-21

被称为“海洋旅行者”的微塑料对水产养殖构成威胁

新的研究认为,微塑料也可能是病原体的载体,传播耐药基因。微塑料很小,但它们对水生生物的影响却越来越大。这些塑料颗粒是从纺织品上脱落下来,或者是大块塑料垃圾分解时产生的,是海洋中最常见的海洋垃圾。据估计,漂浮在海洋表面的塑料颗粒多达5.1×1013个,重量在9.3×104~23.6×104t。这似乎很多,但只是2010年进入海洋的塑料垃圾的1%左右。

美国普渡大学(Purdue University)水产养殖实验室教授MARIA SEPULVEDA博士表示,塑料污染势不可挡,在某种程度上几乎不可避免。微塑料,严格说是直径小于5 mm的塑料颗粒,已经在无数水生生物中被发现,从浮游生物到鲸鱼体内,都能找到他们的痕迹。研究表明,微塑料影响海洋生物生长速度,增加生存压力并导致更高的死亡率。一篇新论文认为,微塑料也可能是病原体的载体,传播耐药基因。微塑料表面的耐药细菌浓度比周围海水浓度高5 000倍,仅有芝麻大小的塑料颗粒也可能传播有害微生物,并引发疾病暴发。

该研究的合作者,埃克塞特大学(University of Exeter)海洋生物学副教授CERILEWIS博士表示,贻贝、牡蛎、蛤蜊和其他滤食动物是“海洋旅行者”的潜在宿主,且塑料微粒经常在食用双壳类中发现,这提高了病原体转移和水产养殖潜在经济损失的风险。LEWIS解释说,当塑料变小时,它们通过肠道的速度会很慢,会占据本应该充满食物的空间。大多数贻贝、牡蛎和其他处于食物链底层的物种都必须迅速生长和繁殖,而任何降低它们从食物中获取能量的事情都会减缓它们的生长,并对它们的繁殖造成严重后果。

SEPULVEDA教授担心鳟鱼和其他以鱼为食的物种也可能暴露在有毒的微塑料中,因为海洋环境中漂浮的微粒最终会进入它们的内脏或它们捕食的鱼的内脏,导致亚致死、暴露致死。环境中有很多化学物质会粘附在塑料上。所以现在讨论的是一种不再惰性的惰性粒子,因为它周围环境中含有具生物活性的化学物质,鱼的作用就像一个载体。但到目前为止,很少有人对水产养殖中微塑料或其传播病原体潜力的影响进行评估。LEWIS承认目前仍不确定微塑料上的病原体是否会转移到海洋物种中,是否会导致更多水产养殖企业因为疾病原因而关闭养殖场的现象。LEWIS补充说,对微塑料的研究刚起步,但对微塑料风险的研究已有很多。能够通过微塑料传播的病原体已经在牡蛎和贻贝中发现,生产者也在水产养殖操作中对它们进行监测。

杨林林译自USA:What threat do microplastics,a.k.a.‘ocean hitchhikers’,pose to aquaculture?FIS,2020-10-28

科学家揭示北极海洋中藻华的发生

北极的环境正在迅速变化。显然,这对生态系统构成了挑战,但人们还不了解其错综复杂局面的全部后果。然而,对海冰减少、海洋酸化和水温升高的第一反应发生在单细胞藻类的水平上。藻类是利用阳光将二氧化碳和水转化为有机物质的光合生物,它们构成了海洋食物网的基础。在北极,由于在极夜完全缺乏阳光,这些生物面临着巨大挑战。即使在春天太阳回归,季节性海冰的存在也限制了进入水体的光照强度。因此,一年中,只有在光线和营养充足的很短时间里才能看到藻华。北极的许多其他生物已经调整了它们的生命周期,以适应这种重要的食物资源。由于藻类的生长受到环境条件的强烈控制,很明显,气候引起的环境变化将影响藻类的繁殖。

在被冰覆盖的北极水域,春天太阳回归时第一次藻华发生在海冰的最下层,靠近冰水界面。在海洋中,这标志着从冬季到春季的过渡,通常发生在陆地上出现春天迹象很久之前。尽管条件极端恶劣,这部分冰层中的微小融水通道为特化的单细胞藻类提供了稳定的栖息地。海冰藻类适应于非常低的光强度,它们的大部分生长季节都受到光照限制。海冰顶层上的雪比冰本身吸收更多的阳光,但是一旦雪开始融化,更多的光被透射进去,其他的单细胞藻类(浮游植物)开始在冰下水体中爆发。这2次藻华发生的时间对以藻类为食的小型甲壳类动物(包括桡足类)来说意义重大。这些动物(以及它们的近亲物种)在使藻类产生的生物量为处于食物链更上层的动物所利用方面发挥着核心作用。

在过去的4 年里,挪威的研究人员在FAABulous项目支持下研究了北极海冰和海水中的藻华现象。他们重点研究了斯瓦尔巴群岛2个具有鲜明特征的峡湾系统,研究了环境条件和藻华的季节性发展。由于这些峡湾地处偏远,科学家们使用了能够提供连续数据的自主运行仪器,同时开展了大量的实地采样活动。Kongsfjorden是一个位于79°N的峡湾,在过去的10年里基本上没有冰,受到西匹次卑尔根暖流的强烈影响,代表着未来的气候情景。另一个名为Van Mijenfjorden的峡湾位于斯匹次卑尔根群岛西海岸以南,由于一个岛屿封锁了大部分出口,因此更加孤立。由此,它通常每年被海冰覆盖4~5个月。在2015年9月至2016年8月的持续研究中,科学家们发现在冰覆盖的系统中,浮游植物爆发开始得更早,但藻类生物量积累较慢。无冰的Kongsfjorden在较长时期内具有较高的营养水平,因此支持更长的藻华时间和更高的总生物量。研究人员观察了不同藻类的不同发育阶段,并不是所有的藻类都是食草动物的高质量食物。当比较这2个峡湾时,发现物种的重叠程度高得惊人。最明显的差异是 Van Mijenfjorden海冰下的早春群落以壳缝羽纹硅藻(Pennate diatom)种类为主。这些物种通常与海冰有关,在Kongsfjorden没有发现该种。

2016—2018年连续3年比较了Kongsfjorden春季藻华的情况,发现年间物种组成差异很大,这可以归因于物理条件。Kongsfjorden海域浮游植物春季爆发时间的年际差异也被持续10年(2003—2013年)的观测结果所证实。除了适当的环境条件外,春季藻华的开始还取决于经历了一个冬天依然有活力的藻类孢子群体,一旦重新暴露在阳光下,就准备好开始光合作用。科学家们对微藻的这种越冬行为所知甚少。在极夜的地表水中只有很少的藻细胞存在,而且这些细胞中的很多并不仅仅依靠光合作用。然而,人们对它们的生理状态一无所知,既不知道它们是否能恢复活跃的光合作用和生长,也不知道能以多快的速度恢复。为了验证这一点,科学家们在1月和12月采集了地表水里的自然浮游植物群落,并在实验室中测量了它们在黑暗中以及再次暴露于不同光照强度下的生理状态。这些实验表明,即使在非常昏暗的光线下几个月,海藻细胞仍具有功能近乎完整的光合作用系统。在峡湾进行的原位培养实验证明,这种水平的光照不足以产生净初级生产力。然而,重新暴露在实验室的光线下,藻类能够在24 h内适应不同光线强度的范围。这证实了它们在光照下几乎可以立即开始光合作用。

气候变化很可能改变藻类和浮游植物对初级生产的相对贡献。由于这2种物种发生在不同的时间和不同的栖息地,它们也主要被不同的食草动物群体所食用。因此,它们相对重要的变化可能会在食物网中产生连锁反应。对自然群落和单一物种进行了培养实验,研究2个物种对光照增加和海洋酸化的反应,这是预计在未来看到的场景。结果表明,浮游植物能更好地适应和利用更高的光强度,并相应地增加其产量。另一方面,藻类似乎更容易受到强光和低pH值(海洋酸化)的影响,在未来的北极气候情景下,它们似乎注定会成为输家。因此,依赖藻类生存的动物将在未来的条件下面临挑战。

挪威研究委员会(2015—2020年)资助了一个项目——未来北极藻华以及它们在气候变化背景下的影响。5个挪威合作伙伴——Akvaplan-Niva、斯瓦尔巴特群岛大学中心(University Centre in Svalbard)、挪威北极大学(Arctic University of Norway)、北 方 大 学 (Nord University)、NIVA-挪威水研究所和4个国际合作伙伴——阿尔弗雷德韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute)、苏格兰海洋科学协会(Scottish Association of Marine Sciences)、波兰海洋科学院研究所(Institute of Oceanology-Polish Academy of Science)和马克斯普朗克气象研究所(Max Planck Institute for Meteorology)进行跨学科研究,如海冰光学、物理海洋学、藻类生态生理学、生物化学和建模等。海藻生产也是全球的热点。就在2020年,新西兰推出了“绿色浪潮”(Green Wave),这是一个涉及海藻和不同贝类物种混合养殖的可再生海洋养殖系统。它可能有助于恢复受损的海洋环境,并建立新西兰第一个商业化的海藻养殖场。绿色浪潮计划的试点阶段将包括在豪拉基湾的2个地点种植本地褐海带。全球藻类的需求预计将呈直线上升趋势,这对海产品行业来说是一个好消息。

杨林林译自Norway:Themelting Arctic:how algal blooms change in rapidly warming seas,FIS,2020-10-09

微生物多样性是海洋生态系统的健康指标

西班牙巴塞罗那研究所(Institut de Ciències del Mar of Barcelona,ICM)和西班牙海洋研究所(Spanish Institute of Oceanography,IEO)的科学家发表了一项研究成果,提出一个在分析微生物生物多样性的基础上,简单、廉价和快速评估海洋环境状况的方法。这可能有助于执行欧盟海洋战略框架指令。

这项研究朝着实现欧盟海洋战略框架指令迈出了一步,该指令旨在通过分析和监测一系列描述指标来量化生态系统健康,实现欧洲海洋良好的环境状况。这项指令初期最大的困难是开发监测指标技术,即开发创新、简单、廉价和快捷的指标和分析方法。由于大规模测序技术的发展和廉价化,这些指标将有助于了解海洋的环境状况。在这项研究中,科学家评估了皮米浮游生物(比1 mm小1 000倍的浮游生物)和纳米浮游生物(比1 mm小100倍的浮游生物)的多样性是否是确定良好环境状况的有用生物指标。为此,研究人员在加泰罗尼亚—巴利阿里海周边不同用途地区(从城市用途到农业用途,包含了受河流或地下水影响的地区)选择了6个采样区。

该研究第一作者 IEO 研究员 ISABEL FERRERA表示,浮游微生物对生态系统中的扰动,如大量营养物质或污染的进入,反应非常迅速,因此它们是体现这些影响的有用指标。然而,尽管结果证明了这些技术的有效性,但在考虑微生物多样性作为生态系统健康指标时,必须考虑其缺点。浮游生物群落天然存在的巨大季节性变化,可能与人类影响造成的变化相混淆。因此,使用该变量作为生态系统的健康指标,必须了解各地区微生物多样性的自然季节性。此外,人类的影响,如大量的营养物质排放,有时会导致微生物多样性的增加,这可能会错误地解读为良好的环境状况。因此,作者建议使用这些新的指标不仅要考虑环境条件,还要结合其他生物群落的分析。ICM 研究员ESTHER GARCÉS表示,考虑到海洋生态系统对人类的重要性,了解它们在人类影响下有多么脆弱是至关重要的。监测手段必须能够了解海洋的状况及其对压力的反应。只有这样,人们才能有效管理那些导致某些地区环境退化的负面因素,并使环境保持良好状态。

杨林林译自Spain:Microbial biodiversity could be a good indicator of marine ecosystems health,FIS,2020-10-10

水温变化影响金枪鱼仔稚鱼的摄食习惯

俄勒冈州立大学(Oregon State University)研究人员发现,海洋温度的微小变化可能会对黑鳍金枪鱼(Thunnus atlanticus)在仔稚鱼发育阶段的摄食习惯产生重大影响。在这个阶段,寻找食物和快速生长对其生存至关重要。

研究发现,在水温较高的一年里,黑鳍金枪鱼的仔稚鱼摄食减少且生长缓慢,部分原因是与前一年相比,水温升高1~2℃时,可捕获的猎物减少了。这些发现为金枪鱼仔稚鱼生长和环境条件之间的关系以及气候变化对海洋鱼类种群更广泛的影响提供了新的见解。研究人员表示,随着气候持续变暖,从长期来看,不断升高的水温可能会与不断变化的食物网相互作用,给鱼类种群带来严重问题。该研究的主要作者MIRAM GLEIBER表示,这2年的鱼类有明显不同。有一年金枪鱼的肠道非常饱满且猎物个体也较大。这有利于更好地了解这些鱼在早期脆弱阶段如何在温度变化条件下生存。不仅温度变化本身很重要,温度变化对猎物的影响也很重要。这项研究结果发表《ICES海洋科学》(ICES Journal of Marine Science)杂志上。合作者是俄勒冈州立大学哈特菲尔德海洋科学中心生物学教授SU SPONAUGLE和哈特菲尔德海洋科学中心主任ROBERT COWEN。

黑鳍金枪鱼是体型最小的金枪鱼品种之一,也是在佛罗里达海峡最常见的仔稚鱼之一,该地区的鱼类种类非常丰富。黑鳍金枪鱼的饵料组成与其他商业上更受欢迎的金枪鱼品种(如蓝鳍金枪鱼和长鳍金枪鱼)相似,这使它们成为研究金枪鱼如何应对食物网中制约因素的样板,比如那些由变暖引起的制约因素。SPONAUGLE表示,鱼产很多卵是很常见的。但过去的研究表明,鱼类生命早期发生的任何微小变化都会对未来产生重大影响。在仔稚鱼发育阶段发生的事情可以极大影响整个种群。2014年和2015年,研究人员在佛罗里达海峡的调查中收集了数百条黑鳍金枪鱼的幼鱼样本。在考察中,研究人员还用一种成像系统记录了黑鳍金枪鱼的捕食环境,这种成像系统可以测量取样区域中黑鳍金枪鱼捕食范围内的浮游动物分布。研究人员还收集了水温的数据,2015年的水温比2014年平均高出1.2℃。GLEIBER表示,有趣的是,在开始收集和分析数据之前,就可以看到2014年黑鳍金枪鱼的数量是2015年的10倍。众所周知,这种金枪鱼在这个地区数量很多,所以想要回答的一个问题是,为什么一年会比另一年多出这么多金枪鱼?这可能与他们的饵料有关。GLEIBER花了大约一年的时间,解剖和分析了数百条金枪鱼仔稚鱼的胃含物,以确定它们吃了什么,吃了多少。这些金枪鱼仔稚鱼的体长在3~10 mm之间。她还取出并研究了这种鱼的耳石,一种可以用来确定年龄和生长速度的小组织。这些耳石就像小洋葱,每天在同心圆的层面上沉积一点物质,比人类头发还细。研究人员可以像树木年轮一样利用这些标志来估计鱼的年龄和每天的生长情况。

鱼类通常在较暖的温度下生长得更快,而金枪鱼是一种快速生长的物种,这就增加了它们对充足食物来源的需求。但比较2年的样本,包括胃含物、从耳石得到的生长率数据以及从成像系统获得的猎物信息,结果表明,在温暖的水条件下,黑鳍金枪鱼吃得少,且种类也不同,会吃小规格的食物,生长更为缓慢。GLEIBER表示,不仅仅是温度决定了它们的生长。生长也必须依靠可获得的猎物来支撑。虽然这项研究仅基于2年的数据,但结果表现出了水温、浮游动物丰度和仔稚鱼生长和生存之间的明确关系。SPONAUGLE表示,研究人员看到了1~2℃的温度变化,就出现了这些巨大的差异。这是一个令人担忧的问题,因为如果在温暖的环境下没有猎物或者数量减少,这些小金枪鱼将无法生存。

杨林林译自USA:Shifts in water temperatures affect eating habits of larval tuna at critical life stage,FIS,2020-11-17

科学家探究罗非鱼幼鱼在生物膜循环再生水中的生产性能

新的研究结果表明,生物絮团循环再生水养殖具有良好的产量、存活率和其他生产参数。生物絮团技术(biofloc technology,BFT)为水产养殖生产提供了许多好处,包括通过生产各种微生物(细菌、真菌、微藻和浮游动物)获得优质且经济的营养素、改善水质、排除病原体和减少用水。如果在多个养殖循环中重复使用相同的水,利用BFT减少的用水量会更大。

有关鱼和甲壳类动物养殖使用重复利用生物絮团水的现有信息十分有限。BFT循环水对养殖生物的生产性能和营养品质的影响必须进行评估,包括疾病或寄生虫传播的概率及水中沉积的盐或有毒物质是否会影响产量和鱼虾质量。此外还需要评估其他生产参数,包括近似组成(主要营养元素含量,包括蛋白质、碳水化合物和脂质等)和其他可以提供养殖生物健康状况的参数,比如建立反应环境因素对特定器官直接影响的参数,肝脏或性腺等重要器官的变大或缩小等。

就目前所知,研究者认为尼罗罗非鱼可以使用100%来自BFT系统的循环再生水养殖。因为之前的研究表明罗非鱼耐受不良环境,被认为是对生物絮团养殖生理适应性最强的物种之一,可进行高密度养殖。这一方案的成功实施可改善尼罗罗非鱼的生产和商业生产用水。研究评估了尼罗罗非鱼幼鱼在BFT系统循环再生水中高密度养殖的生产性能和其他生产参数。这项研究是在墨西哥韦拉克鲁斯市Boca del Rio技术研究所的遗传改良和水产养殖生产实验室进行的,历时14周。

2种处理条件采用完全随机设计,分别在生物絮团(tilapia culture in biofloc,TB)中养殖罗非鱼和在生物絮团循环再生水中(reused water,RW)养殖罗非鱼,分别设置3个实验池。在生物絮团成熟期(biofloc maturation period,BP)结束时,3个实验池分别连接1个BP池,每个BP池使用1个沉降室。所有组件都安装在1个覆盖着遮阳网的温室内。在研究过程中,富絮凝水连续循环,通过潜水泵从BP罐进入实验罐,通过重力回流,蒸发或抽泥损失的水通过自流井的水补充。BP和实验池按100尾·m-3的密度,分别无性别选择投放尼罗罗非鱼幼鱼(初始平均体质量(79.28±14.44)g,初始平均长度(12.44±0.70 cm)。TB处理和RW 处理的鱼种雌雄比例分别为39∶61和40∶60。按罗非鱼总生物量估计值的2%每天2次投喂商业配方饲料并定期调整。每2周对BP池的40条鱼和每个实验池的20条鱼进行测量(体质量和标准长度),以获得生物特征数据。周期性地在BP罐中添加糖浆以支持生物絮团。

杨林林译自Worldwide:Productive performance of Nile tilapia juveniles in water reused from biofloc systems,FIS,2020-11-10

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