《Movement Ecology》:From non-tidal to tidal environments: movement behaviour of Chinese mitten crabs on downstream spawning migration
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为解决中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)在产卵洄游期间行为未知的问题,研究人员开展了利用声学遥测技术追踪其从非潮汐淡水河到潮汐河口洄游的研究。结果发现其在非潮汐河迁移速度更快且多在夜间活动,在潮汐河受潮汐周期影响大。该研究有助于了解其生态,为管理策略提供依据。
中华绒螯蟹,这种在全球分布广泛的蟹类,在其原生地不仅具有重要的商业价值,还面临着生存威胁;而在入侵地,它们又给当地生态带来了诸多挑战。其独特的生活史中,下游产卵洄游是至关重要的一环,然而一直以来,人们对它们在这一过程中的行为却知之甚少。此前的研究虽然对其生活史有了一定了解,但对于洄游时的具体行为,如不同性别间是否存在差异、在不同水流环境下的运动变化等,都缺乏深入研究。为了填补这些知识空白,来自比利时安特卫普大学(University of Antwerp)和比利时自然与森林研究中心(Research Institute for Nature and Forest,INBO)的研究人员开展了一项极具意义的研究。
研究人员利用声学遥测技术,对中华绒螯蟹从非潮汐淡水河到潮汐河口长达 125 千米的洄游过程进行了追踪。在三年时间里,他们为 34 只成年中华绒螯蟹安装了声学标签,其中 6 只还配备了加速度计和压力传感器,以记录螃蟹的活动和深度。该研究成果发表在《Movement Ecology》上,为我们揭开了中华绒螯蟹产卵洄游行为的神秘面纱。
研究中,研究人员用到的主要关键技术方法有:一是声学遥测技术,通过在研究区域部署声学接收器网络,实现对带有声学标签的中华绒螯蟹的追踪定位;二是数据分析法,在 R 软件中运用多种统计方法对收集到的数据进行处理和分析,包括确定昼夜和潮汐模式、计算迁移速度等。
研究结果如下:
洄游的时空尺度 :34 只被标记的中华绒螯蟹中,33 只在释放后被检测到,平均追踪距离为 76±40 千米,追踪时间为 109±69 天。大多数螃蟹向 Scheldt 河口下游迁移,部分到达 Antwerp 和 Hansweert 等地,且多在冬季抵达河口。
昼夜和潮汐模式 :中华绒螯蟹在白天较暗的时段迁移活动更多,在非潮汐区和过渡区,其检测比例与预期差异显著,在潮汐区则只有到达时间的检测比例差异显著。同时,它们在退潮时迁移活动更频繁,在非潮汐区和过渡区,加速度在夜间达到峰值,而在潮汐区,加速度受潮汐周期影响,退潮时活动增加。
深度 :在不同区域,中华绒螯蟹的迁移深度不同,从非潮汐区到潮汐区逐渐增加,如在 River Grote Nete 的非潮汐区平均深度为 0.97±0.33 米,在 Westerschelde 的潮汐区平均深度为 12.49±3.45 米。
迁移速度 :非潮汐区迁移速度平均为 4.65±3.51 千米 / 天,过渡区为 4.71±2.26 千米 / 天,潮汐区则降至 1.29±1.22 千米 / 天,且雄性和雌性螃蟹迁移速度无显著差异。
研究结论和讨论部分表明,中华绒螯蟹在产卵洄游过程中,通过调整运动行为来最大化适应度并保存能量用于繁殖。在非潮汐河流中,夜间迁移可能是为了降低被捕食风险;而在潮汐河流中,它们能利用退潮进行选择性潮流运输(STST),这不仅是首次发现成年中华绒螯蟹具有这种行为,也证明了该行为对成年蟹的重要性。此外,研究还推测了中华绒螯蟹的繁殖地点可能在 Antwerp 和 Hansweert 之间的区域,繁殖时间从 12 月持续到 6 月左右。
这项研究为中华绒螯蟹的生态研究提供了重要数据,也为制定更有效的管理策略提供了科学依据。在非原生地,可利用其迁移行为特点提高清除计划的效率;在原生地,则有助于促进其洄游,保障其种群的延续。同时,研究也为其他类似的生物洄游研究提供了参考范例,推动了相关领域的进一步发展。
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