产卵鲑鱼年龄分布的缩小引发了对气候适应能力的担忧

根据加州大学圣克鲁斯分校和国家海洋和大气管理局渔业的科学家的一项新研究，通过在不同年龄段返回萨克拉门托河产卵，奇努克鲑鱼减轻了糟糕年份的潜在影响，并增加了它们种群在面对气候变化时的稳定性.

不幸的是，产卵的奇努克鲑鱼越来越年轻，并且集中在较少的年龄组中，近年来很少见到年龄最大的产卵者。这项新研究于2 月 27 日发表 在加拿大渔业和水生科学杂志上，表明孵化场实践和渔业管理的变化可能有助于恢复鲑鱼种群的年龄结构，并使其更能适应气候变化。

研究人员专注于萨克拉门托河秋季生长的奇努克鲑鱼，它们对加利福尼亚州和俄勒冈州南部的鲑鱼渔业做出了重大贡献。这一人群特别容易受到气候变化导致的日益严重的干旱条件的影响。

“随着我们的气候条件变得更加多变，降雨和干旱更加极端，我们将看到更多‘繁荣与萧条’的人口动态，除非我们开始恢复人口的年龄结构，这可以分散影响跨时间的好年头和坏年头，”加州大学圣克鲁兹分校生态学和进化生物学教授兼渔业合作项目主任、资深作者埃里克·帕尔科瓦茨说。

如果大多数鲑鱼在同一年龄恢复产卵，那么糟糕的一年可能会对整个种群造成毁灭性的打击。将风险分散多年是生态学家所说的“投资组合效应”的一个例子，就像将风险分散到多项投资的金融投资组合一样。

第一作者、渔业合作计划的博士后研究员 Paul Carvalho 解释说，幼鲑鱼在从淡水河流和溪流迁移到海洋时特别容易受到干旱的影响。

“我们关注的是干旱对幼鲑鱼生存的影响，但干旱条件也会增加成年鲑鱼逆流上游产卵时返回的死亡率，”他说。

Carvalho 开发了萨克拉门托河秋季运行的奇努克鲑鱼种群的生命周期模型，以模拟不同干旱情景和其他变量对种群的影响。该模型基于实地研究的数据，例如 NOAA 渔业科学家对河流流量与幼鲑鱼存活率之间关系进行量化的研究。

该模型使研究人员能够评估可能影响人口年龄结构的不同机制的影响。一个世纪前，大部分返回萨克拉门托河流域的产卵鲑鱼已经四岁，有些甚至有六岁。然而，今天很少观察到 6 岁的鱼，大多数产卵者都是 3 岁。

“从历史上看，你会看到巨大的鲑鱼在年长时回归，但在过去的一个世纪里，它们变得越来越小，越来越年轻，”Palkovacs 说。“现在占主导地位的年龄段是 3 岁，甚至 5 岁的也很少，所以年龄结构发生了很大的变化。”

成熟时尺寸和年龄的减小是渔业引起的进化的典型模式。年老鱼的高死亡率选择成熟较早的鱼，因为在产卵前死亡的鱼不会传递其基因。但捕捞压力并不是推动鲑鱼种群年龄结构变化的唯一因素。孵化场实践也可能无意中选择了更早的成熟。

“很明显，目前的孵化场做法导致非常同质的种群在三岁时返回，”Palkovacs 说。“与其生产统一的产品，不如通过选择年龄更大、更大的鱼并确保尽可能多地进入产卵种群来增加年龄结构的多样性。”

Carvalho 指出，通过选择在海中度过更长时间(延迟成熟)的鱼来改善种群的年龄结构，同时降低捕捞率是最有效的。

“因为鱼在海洋中停留的时间更长，它们暴露于渔业和其他死亡原因的时间更长，所以如果你不减轻那些年龄较大的鱼群的捕捞压力，就会减少返回产卵的数量，”他说。

总的来说，结果表明，通过降低死亡率和延迟成熟来维持或增加年龄结构可以提高鲑鱼种群的稳定性，缓冲干旱的不利影响，并使种群在日益多变的气候中更具弹性。

“无论机制如何，无论是降低死亡率还是延迟成熟都在推动它，增加年龄结构的多样性将增加人口的稳定性，”卡瓦略说。

除了 Carvalho 和 Palkovacs，该论文的合著者还包括 NOAA 西南渔业科学中心的 William Satterthwaite、Michael O'Farrell 和 Cameron Speir。这项工作得到了海洋、地球和大气系统合作研究所 (CIMEAS) 和 NOAA 定量生态学和社会经济学培训 (QUEST) 计划的支持。