黄石割喉鳟鱼

迈克尔·k·杨
落基山研究站
贝克维斯大街东800号
蒙大拿密苏拉59807

概述

黄石公园的割喉鳟鱼(克氏圆嘴蛇)是鲑鱼科的一员,是鳟鱼、鲑鱼、灰鱼和白鱼的家族。1882年,C. E. Bendire根据爱达荷州Waha湖的一个分离种群的样本首次描述了这个亚种(Behnke 1992),但许多探险家在蒙大拿州和怀俄明州(1996年5月)对这个亚种进行了更早的观察。毫无疑问,美洲原住民认识这个物种的时间要长得多。

在视觉上,黄石的切喉鳟鱼与其他鳟鱼的区别在于它下颌上有两个突出的红色斜线,而与其他切喉鳟鱼亚种的区别在于它中等大小的黑色斑点往往集中在后部,以及它单调的棕色、淡黄色或银色,即使在成熟的鱼中也通常没有更明亮的颜色(Behnke 1992;Baxter和Stone 1995)。

黄石河切喉鳟鱼与蛇河细斑切喉鳟鱼的关系o.c. spp。是有问题的。早期的遗传分析无法区分这些亚种(Loudenslager and Kitchin 1979;Leary et al. 1987),但最近的尝试更加成功(Kruse 1995)。Behnke(1992)认为蛇河细斑切喉鳟鱼因其独特的外观而构成了一个单独的亚种,这并不奇怪,这是由大量的地面辣椒大小的斑点和其新颖的生活史造成的,包括在地质上年轻的盆地中在泉水、小支流和大河之间的广泛运动(Kiefling 1978)。无论如何,它从未被正式承认,并且经常被认为是黄石的割喉鳟鱼的代名词(例如,为了联邦名单的目的;Dufek et al. 1999)。

状态

在其历史范围内,该亚种被许多州和联邦自然资源机构和组织视为“特别关注的物种”或“敏感物种”,包括蒙大拿州鱼类、野生动物和公园部、美国林业局1区、美国渔业协会和蒙大拿州自然遗产计划(Johnson 1987;BOB中国官方下载BOB国际体育Gresswell 1995;怀俄明州狩猎和渔业部门2000年;蒙大拿州自然遗产项目2001)。1998年,根据《濒危物种法》(生物多样性法律基金会等,1998年),它被申请列为受威胁物种,但该申请在2001年2月被拒绝(美国鱼类和野生动物管理局,2001年)。

对黄石地区割喉鳟鱼数量下降的担忧已经导致了许多状态和分布报告(例如,Hanzel 1959;哈德利1984;Thurow等,1988,1997;Varley和Gresswell 1988;本克先生1992;Gresswell 1995;1996年5月;1998年5月;匿名1999;Dufek et al. 1999)。

历史和当前分布

从历史上看,黄石割喉鳟鱼被认为占据了黄石河流域的大部分地区,包括蒙大拿州和怀俄明州的克拉克叉河、大角河和舌头河流域的部分地区,以及怀俄明州、爱达荷州、犹他州和内华达州的斯内克河流域的部分地区(图1;本克先生1992)。一些主要河流的下游部分,如舌头河,可能过于温暖,无法支持人口。


图1所示。蒙大拿州黄石公园割喉鳟鱼的潜在历史范围。

黄石地区的割喉鳟鱼在分布和数量上都经历了大幅度的下降。犹他州和内华达州的种群限制在1-2个盆地(1996年5月)。根据生物学家的调查,May(1996)得出结论,在爱达荷州,黄石的割嘴鳟鱼占其历史活动范围的43%,在怀俄明州占42%,在蒙大拿州占32%。大多数蒙大拿州的土著居民居住在源头溪流,尽管黄石河干流也支持大量的这种亚种。最近的估计表明,在蒙大拿州,10%的历史上被占领的河流栖息地仍然含有基因纯正的种群(1998年5月;匿名1999)。然而,所有这些估计都必须被视为近似值,因为在其历史范围内的许多水域很可能因为上游洄游的障碍而没有鱼类(1996年5月;Dufek et al. 1999)。此外,在历史上被占领的盆地中,在以前贫瘠的水域中饲养动物也很常见。例如,蒙大拿州只有2-6个湖泊被认为是历史上有人居住的,而现在有超过100个湖泊生活着基因纯正的黄石割喉鳟鱼(1996年5月; May et al. 1998). Finally, recent comprehensive field surveys of Montana waters are lacking. Similar surveys in northwestern Wyoming outside Yellowstone National Park revealed that of 1,700 km of potential historical habitat, only 245 km contained reasonably genetically pure Yellowstone cutthroat trout distributed in four populations, all of which had been exposed to introgression with Snake River fine-spotted cutthroat trout (Kruse et al. 2000).

生态

黄石地区的割喉鳟鱼生活在相对清澈、寒冷的溪流、河流和湖泊中。据报道,最佳温度为4至15°C,占用水域为0至27°C (Gresswell 1995年)。黄石的切喉鳟鱼通常在春季和初夏产卵,此时流量已经从季节性峰值下降,并倾向于选择有合适基质(直径小于85毫米的砾石)、水深(9-30厘米)和水速(16-60厘米/秒)的地点(Varley和Gresswell 1988;Byorth 1990;Thurow and King 1994)。水温决定了鱼苗孵化和出苗的时间。产卵后,鱼苗立即开始进食,通常在附近的溪流边缘栖息地,但它们也可能迁移到其他水域(Gresswell, 1995年)。幼鱼需要三年或更长时间才能成熟。产卵鱼的体长一般在200毫米到600毫米以上,体重在0.1公斤到5公斤之间(Thurow et al. 1988)。鱼可以活11年(Gresswell 1995)。

有三种主要的生活史模式:居住型、河流型和辅助型(Gresswell 1995)。常驻鱼的活动范围完全在相对较短的溪流范围内。这可能是源头溪流的主要策略,特别是那些与其他水域隔离的屏障。河鱼成年后从较大的溪流或河流迁移到较小的溪流繁殖。由此产生的鱼苗在出苗1-3年后迁移到较大的水域。黄石河中的许多鱼都表现出这种模式(Clancy 1988)。临河鱼表现出类似的模式,但当成年鱼从湖泊迁移到入口或出口溪流产卵时,“有时迁移数公里”。黄石公园麦克布莱德湖的割喉鳟鱼“过去在蒙大拿州发现了许多高山湖种群”(McMullin和Dotson 1988),并采用了这种策略。在提供多样化栖息地的盆地中,黄石地区的切喉鳟鱼种群进化出了所有这些策略的变体(Gresswell et al. 1994,1997);不同策略的个体可能使用相同的栖息地,甚至杂交(cf. Jonsson 1985)。

切喉鳟鱼的运动也可能与时间栖息地的变化有关。在冬季水温较低的时候,幼鱼(也可能是幼鱼)会在白天进入河底的空隙,晚上从里面出来(Griffith和Smith 1993)。较大的切喉鳟鱼也可能随着水温下降和锚冰和冰架冰的形成而从秋季转移到冬季(Brown and Mackay 1995;Jakober et al. 1998)。黄石地区的割喉鳟鱼可能会在其他季节进行与栖息地或食物供应变化相关的局部运动(cf. Young 1996;Young等,1997,1998)。

威胁

Gresswell(1995)和Kruse等人(2000)认为非本地鱼类物种是黄石地区割喉鳟鱼生存的最大威胁。由于黄石的割喉鳟鱼和虹鳟鱼很容易杂交并产生可育后代,同域种群经常形成杂交群体(Allendorf和Leary 1988;Henderson et al. 2000)。褐鳟鱼的引入或入侵斑鳟属trutta还有小溪鳟鱼Salvelinus fontinalis已经导致了美国西部的割喉鳟鱼的迁移(Behnke 1992)。最近发现的高度食鱼的湖鳟鱼Salvelinus湖红点鲑在黄石湖中,如果黄石的切喉鳟鱼大量减少,生态系统的营养后果将引起关注(kading et al. 1996)。尽管如此,外来鱼类对鱼类洄游的脆弱性是不一致的(见Thurow et al. 1988;Varley and Gresswell 1988),可能反映了黄石地区切喉鳟鱼特定种群的进化史、非本地物种的栖息地需求和栖息地质量。另一个相关的问题是非本地黄石割鲑种群的广泛饲养,例如,黄石湖的鱼类在整个亚种历史范围内的分布(Varley和Gresswell 1988年)。这种做法往往使种群在基因上同质化,可能不利于种群的长期存在。

其他非本土生物的影响也威胁着黄石国家公园切喉鳟鱼的生存。黄石的红喉鳟鱼很可能易受脑黏液虫的感染,这是一种欧洲原生动物,也是旋涡病的病原体(Bergersen和Anderson, 1997年)。这种疾病是否会危害割喉鳟鱼种群,取决于幼鳟鱼生长、寄生虫中间宿主的栖息地可用性和水温之间的相互作用(R. Vincent,蒙大拿州鱼类、野生动物和公园部门,个人交流)。同样,新西兰泥蜗牛的影响Potamopyrgus antipodarum对鳟鱼种群和水生生态系统的影响尚不清楚。这种生物目前在黄石国家公园的麦迪逊河、蛇河和黄石河中被发现(B. L. Kerans,蒙大拿州立大学,未发表数据),并且很可能被无意中引入(可能是垂钓者)到其他水域。

栖息地问题可能不那么重要。尽管栖息地退化被认为有利于某些非本地鱼类,但这些物种经常入侵原始环境或在原始环境中生存(Kruse et al. 2000)。然而,栖息地退化、丧失和破碎化对黄石地区的割喉鳟鱼造成有害影响的例子比比皆是。用于灌溉的支流降水(Clancy 1988),大坝(作为屏障)和水库(作为非本地鱼类的不良栖息地和来源;Thurow et al. 1988),河道化(或裂口rap;C. Clancy,蒙大拿州鱼类、野生动物和公园部门,个人交流)、放牧(Corsi 1988)、采矿(Nelson et al. 1991)、伐木(Chamberlin et al. 1991)和道路建设(Furniss et al. 1991)都涉及到割喉鳟鱼种群的损失或减少。因为黄石地区的许多割喉鳟鱼种群拥有复杂的生活史,依赖于在不同栖息地之间的移动(Clancy 1988;瑟罗等,1988;Gresswell et al. 1994),栖息地质量或可用性的破坏可能会降低这种多样性(Rieman和Dunham 2000)或导致孤立种群的灭绝(Dunham et al. 1997)。不幸的是,蒙大拿州剩下的大多数种群都是孤立的,并面临着因自然和人为事件而灭绝的风险(May et al. 1998)。

从历史上看,垂钓者的密集捕捞改变了黄石公园某些水域的切口鳟鱼的大小结构和数量(Gresswell和Varley 1988),可能是因为这个亚种非常容易被捕获(Schill等人1986)。限制捕捞似乎足以保护黄石公园在严重垂钓压力下的切喉鳟鱼(Gresswell和Varley 1988),这些措施在蒙大拿州普遍使用。

管理的机会

为了保持黄石切喉鳟鱼的健康种群,并确保这个亚种在蒙大拿州和其他地方的广泛存在,在最近的状态评估中提出了一些策略(黄石切喉鳟鱼工作组1994;Gresswell 1995;1996年5月;May et al. 1998;匿名1999;杜菲克等,1999;怀俄明州狩猎和渔业部门2000年)。这些措施包括实地调查、收获管理、栖息地保护和改善、非本地物种控制和亲本管理。

首先,有必要对蒙大拿州所有被认为历史上存在黄石地区割喉鳟鱼的水域进行全面调查(sensu Kruse et al. 2000),以确定它们目前的分布和安全性。初步调查正在蒙大拿州的几个流域进行(B. May,加勒廷国家森林,个人交流)。与此相辅相成的是,需要完成那些被认为是基因纯正的人群的基因清单(匿名,1999;怀俄明州狩猎和渔业部门2000年)。通过捕捞和释放规定、季节性封闭、最大大小限制和槽位限制来限制捕捞已经取得了成功,继续使用它很重要。此外,应该尽量减少对黄石地区割喉鳟鱼栖息地的改变。退化的栖息地应该通过更好的土地和水资源管理来改善,并重新连接破碎的栖息地以允许鱼类通过。

在大范围内清除非本地物种是不现实的,但这种方法应该在成功清除非本地物种和成功重建黄石切喉鳟鱼自我维持种群的大概率水域进行尝试。如果建造屏障来隔离切喉鳟鱼种群并防止外来物种的上游入侵,那么在这些屏障之下积极清除外来物种是必要的,因为大多数结构将在几年或几十年后失效(参见Harig等人,2000年),并且小的、孤立的鳟鱼种群可能最终灭绝(Hilderbrand和Kershner, 2000年)。恢复黄石国家公园切喉鳟鱼的育苗应该反映出特定流域独特的进化遗产。因此,单个的亲本应该针对历史范围的不同部分进行开发,并应反映在特定分水岭最有可能成功的生活史。最后,恢复计划应确定哪些水域是维持和增加人口所必需的,以及将使用哪些策略来扩大和保护这些水域;May等人(1998)提供了一个针对特定种群的保护计划的极好例子。

致谢

我感谢R. Gresswell, C. Kruse, B. May和J. Tohtz审阅了这份手稿的草稿。本文件的编写经费由怀俄明州拉勒米的4352研究工作单位落基山研究站提供。

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