平台:新颖非入侵鱼监控法

生物环境从空间和时间上都极易变异,这会使鱼使用传统采样设备难以监控Joseph Merz博士Cramer渔业科学开发出一种新的非入侵采样设备单板水生物和生境采样系统(或平台)能够通过视频捕捉监测鱼群及其栖息地跨各种类型互动,而无需鱼处理,减少敏感物种的潜在影响实践证明,这可能是评价人类活动对生态系统影响的有用工具,同时帮助为未来河口管理提供参考

教程环境季节性变异结果,河口发现的许多生物生命周期都具有季节性迁移模式、生长模式、繁殖模式和栖息地关联模式近些年来,为恢复受损港口投入了大量资金以保护敏感本地物种正因如此,有必要量化河口栖息地变化对水生生物的影响,并评价恢复努力的成功

目前河口鱼采样受可用渔具约束可有效抽取可用齿轮的栖息地往往采样更多,而其他栖息地可能代表不足。拖网通常用于采样开口水,Seines则用于采样沙滩和近岸栖息地拖网缺乏机动性并可能对鱼造成压力和伤害,而海网则非常有限有效布设正因如此,用于监测鱼群的方法可能限制研究人员准确解释和比较时间段或不同采样方法所采集数据的能力。

Joseph Merz博士Cramer鱼科学团队设计单平台水生物和Hands采样系统(或平台),这是鱼监新创工具平台可采样开浅水以及超出传统采样方法所及范围的复杂生境虽可用于捕获鱼收集手动数据,但也可起非入侵采样技术作用,通过视频被动记录鱼

平台设计
平台前端配有集水器网的修饰浮舟样本口伸展前端,而网余通过船底水和鱼在两个浮舟间流出,穿过甲板下安装的可清除活盒,然后排入船尾

平台能够充分采样跨栖息类型鱼,通常需要多型渔具

平台漏网捕捉活盒摄像头, 减少现场处理需求-调查后分析录制视频图片提高各种水生栖息地采样效率并尽量减少敏感鱼群的压力、伤害和致命捕获量,使研究人员能够以相对非入侵方式监测鱼群

平台还安装各种物理监控设备。允许各种生物非生物数据,包括水质度量和浮游生物编组与鱼采样数据同时收集 — — 通常需要使用不同方法多采多采以这种方式生成更多标准化数据,并能够直接将环境条件与鱼观察相关联

平台实践
Merz博士和Cramer鱼科团队开始测试平台对不同栖息类型采样并检测鱼群差异的能力允许它们研究不同栖息地鱼类丰度和分布

这项研究是在Mildred岛进行的,这是旧金山Estuary内沉浸的岛河口特征是过去170年发生重大变化,包括清除95%历史河口湿地供农工使用、流水疏通和疏通以及清除大片木质碎片也被认为是地球上受入侵最多的栖息地,随时间推移引进了大量非本地物种

团队识别采样区内四种生境类型:开水湖、湖湿地、开水江和江河湿地2018年7月26日至8月31日共执行205剖面遍历24 213鱼采样总和,16个不同物种被识别样本中94%的鱼类为非本地生物平台成功捕捉到所观察鱼类不同生命阶段生境关联变化

研究团队能够展示平台辨识四个河口栖息地物理特征并检测这些栖息地间鱼类种类隔离的能力研究还显示平台能同时收集标准环境数据与鱼类数据这使与环境条件相关联的鱼群变化得到适当评价精确检测这些数据对高效监测生态系统变化并适当响应这些变化至关重要。

研究团队通过平台试验显示这是监测鱼及其相关栖息地的有效方法能够使用单一方法采样多栖小生物类,收集与使用传统采样方法采集的结果相似的结果

平台对常规采样
平台克服许多挑战 传统方法用于鱼监举例说,seining往往受深度和岸边访问的限制,只能采样小量水同时,拖网与其他技术相比效率低下,因为它们缺乏机动性,并可能改变采样鱼的行为方式。此外,由于大多数传统采样方法需要捕获和处理,它们可能与重大压力、伤害和鱼死相关联。

河口环境不同采样齿轮通常在一年的不同时间使用,以反映鱼群的季节性移位及其栖息地使用然而,各种鱼种的早期生存阶段往往没有被传统渔具采样,因为有些人使用难以精确采样的高植被沿海栖息地。此外,渔具类型可偏差捕获数据,取自所选渔具采样特定栖息或物种的有效性,从而使跨栖息地数据难以标准化比较

Merz博士及其团队进行了一项研究,对比平台性能与两种传统监测方法,即沙滩seining和Kodiak拖网岩石、水下植被和树枝都可提供海鱼海滨逃生路线平台在研究期间通过木质植物有效采样,产生准确结果由于其采样速度提高,平台同期还能够采样水量大于沙滩接合Kodiak拖网能够采样水量大得多,但可操作性小得多,无法采样复杂栖息地,每单位采样鱼比平台少

整体而言,团队发现平台能够对通常需要多型渔具的跨栖类型鱼进行适当采样直接解决对跨栖息地标准化可比数据的需求问题,不因使用不同齿轮而产生偏差。此外,由于它可以收集更多个人同拖网和网网一样长的时间,它可能证明更有效地检测不太常见的物种,例如受到威胁或濒危的物种。

各种鱼种的早期生存阶段往往由传统渔具取样不足。

开发原型
平台原型并仍在测试和进一步发展中未来和持续调查包括直接从活盒视频上完善鱼识别和尺寸估计自动化系统,并扩展平台深度范围修改净附加角和网高度可扩展采样深度范围,允许未来研究比较平台和近海技术

平台为监测各种水生栖息地空间和时间变异提供了有效新颖方法它不仅有可能评价人类对水生生态系统的影响,还有可能评估恢复努力的有效性并监测管理活动对鱼群的影响转而为未来管理这些生态系统提供参考