在雷达上:在密歇根的河流和溪流中猎杀入侵的小龙虾

密歇根州的小龙虾历史悠久,但这种甲壳类动物的入侵物种威胁着该州的水道。

布莱恩·罗斯在捕小龙虾

2013年夏天,密歇根垂钓者开始注意到一件奇怪的事情:在西密歇根州渥太华县的马卡塔瓦湖岸边,有大量血红色的大龙虾尸体。这种甲壳类动物被鉴定为红色沼泽小龙虾,这是一种特别具有攻击性的物种,来自美国东南部,一直在入侵除南极洲以外的所有大陆。

它们的存在使当地生态系统陷入混乱。由于担心密歇根州会成为小龙虾的下一个目的地,密歇根州自然资源部(MDNR)求助于密歇根州立大学(BOB体育bob体育下载ios密歇根州立大学)渔政及野生动物局寻求协助。红沼泽小龙虾是世界上消费最广泛的小龙虾,这是它们在世界范围内扩张的部分原因。它们被活着出口到大洋和国际边界之外,无论它们落在哪里,它们总会逃离自己的限制,在溪流和湿地中定居下来。

这给已经把这些地方称为家园的野生动物、环境和人类社区带来了麻烦。红沼泽小龙虾以快速繁殖和侵略性的挖洞行为而闻名,它们会对湿地造成严重威胁,因为它们会排干湿地;堤坝和水坝,他们可以破坏;还有本土的小龙虾,它们可以取代它们。在许多情况下,红沼泽小龙虾破坏了当地的食物网,因为它们比本地物种大,不适合作为掠食性鱼类的食物来源。

2014年,凯利·史密斯开始了他的硕士学位课程密歇根州立大学在美国,小龙虾并不在他的专业范围内。当MDNR呼吁研究人员提出建议,对密歇根州的河流和溪流进行全州范围的调查,以寻找红色沼泽小龙虾存在的证据时,情况发bob体育登录生了变化。这位南俄亥俄州人刚刚完成了两年半的承包商工作美国地质调查局渔业部门迈克尔·琼斯- Peter A. Larkin,计量渔业教授密歇根州立大学渔业和野生动物部密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research自然资源项目助理主任就一个小龙虾研究项目找到他bob体育下载ios。

史密斯回忆说:“在我成长的过程中,我总是在小溪里闲逛,抓小龙虾,所以我已经意识到它们以及它们带来的问题。”“专业上,实地调查和调查设计是我的强项,这一切都让这个项目真的很吸引我。”

史密斯一开始工作,就有人加入他的队伍布莱恩罗斯密歇根州立大学农业生物研bob体育登录究生态学家和入侵物种专家。

罗斯说:“通过与其他小龙虾研究人员的交谈,我们知道它们已经在俄亥俄州伊利湖的桑达斯基bob体育登录湾地区站稳了脚跟。”“这已经足够令人担忧了,所以我们知道我们必须更好地了解密歇根州的小龙虾情况。”

琼斯也留在了这个项目中。作为联合主任定量渔业中心在美国,他熟悉统计模型,也熟悉估算大面积地区野生动物数量所带来的不确定性。密歇根州最后一次全州范围内的小龙虾调查是在20世纪30年代进行的,最近的数据来自1975年进行的部分调查。然而,在过去的40年里,密歇根州的环境和生态构成发生了许多变化,这些数据已经不足以完成手头的任务。

为了找到密歇根州红沼泽小龙虾在统计上的有效证据,评估它们构成的风险,并准确描绘该州所有小龙虾种群的状况,该团队决定进行全州范围内的调查。这项任务将需要两年的时间,但其结果将为密歇根州的自然资源政策提供更长时间的信息。bob体育下载ios

走路要轻,拿个大网

罗斯解释了研究小组是如何收集小龙虾数据的:“只需要一个五加仑的水桶、一双涉水鞋和一根长杆子上的网。”“凯利和他的现场技术人员涉水过河,掀翻底部的岩石,用网捞起,看看能找到什么。”

这种方法被称为dip net,因为它可以在密歇根河流和溪流系统的多样性中实施,从而获得一致的结果。例如,该州的许多河流以巨石或鹅卵石等粗糙的基质为特征,这将使其他技术无法使用。虽然数据收集可能很简单,但选择用于采样的流却不简单。利用mdrr溪流数据库,该机构收集了该州每条河流和溪流的信息,该团队在密歇根州的每个地区随机选择了溪流和这些溪流的片段。

这在统计上对整个州的小龙虾种群进行了有效的估计,而不必处理调查每一条溪流的任务。在第一年,该项目只有调查下半岛的资金,但MDNR非常满意,他们将其延长了第二年,以便将上半岛也包括在内。然而,测量野生小龙虾的数量只是他们工作的一个方面。为了充分评估密歇根面临的入侵风险,该团队不得不寻找小龙虾到达的其他方式。

关于垂钓者发现的第一批红沼泽小龙虾尸体的起源,该团队的一个假设是,它们是作为活诱饵被购买的,然后逃跑了。由于这与小龙虾最初在其他地区的情况类似,他们认为这值得研究。当时,根据密歇根州法律和MDNR政策,进口红沼泽小龙虾供个人食用是合法的,人们担心它们也被用于其他目的,不仅是作为诱饵,还被用作宠物或课堂科学项目。

史密斯和他的团队确定并走访了许多鱼饵店、宠物店和海鲜市场,以评估红沼泽小龙虾进入该州的潜力。他们还对157名公立学校的科学教师进行了关于使用和处理活小龙虾的调查。

好消息和坏消息

经过两年的调查,史密斯的团队在上半岛和下半岛的数百条河流断面上没有发现任何野生的红沼泽小龙虾,他们也没有发现商店或教室是一个特别严重的入侵门户。

琼斯说:“总的来说,我们没有发现迄今为止最有可能发生入侵的一条途径。”“相反,我们发现我们必须关注所有人。”

作为回应,MDNR对进口任何非本地活小龙虾(包括红沼泽小龙虾)实施了新的限制,以限制潜在的入侵。

罗斯说:“红沼泽小龙虾仍然是一个问题,因为俄亥俄州的种群仍然非常靠近密歇根州,但我们欣慰地发现它们还没有来到这里。”“控制任何入侵物种的最佳时机是在它们牢牢扎根之前,我们现在知道我们有机会采取预防措施。”

该团队确实发现了自80年前第一次全州范围内的调查以来,密歇根州小龙虾种群的更全面的情况。拥有这样一个完整的数据集将使mnr官员能够做出合理的、基于科学的自然资源管理决策,这些决策将影响到任何依赖密歇根生态系统的人,从休闲垂钓者到商业渔民,再到在商店购买当地海鲜的人bob体育下载ios。

没有红沼泽小龙虾当然是受欢迎的,但并非所有来自该项目的见解都如此乐观。史密斯发现,另一种入侵物种——锈迹斑斑的小龙虾,在过去40年里大幅扩散。

琼斯说:“他们已经从几个县蔓延到整个下半岛,并进入上半岛。”“根据我们的发现,我们可以说,锈迹斑斑的小龙虾存在于大约60%的流域。同样重要的是,这对我们本土物种意味着什么。”

虽然并不是所有的数据都经过了处理,但史密斯说,他从威斯康星州进行的类似研究中了解到,生锈的小龙虾经常胜过当地物种,如北方小龙虾和北方清水小龙虾,将它们推到不那么理bob体育登录想的栖息地,在那里它们暴露在更多的鱼类捕食中。通过用它们的钳子切割植被,它们也威胁到了重要的鱼类种群,如蓝鳃鱼和鲈鱼,它们的幼鱼依赖植被作为庇护。

除了发现锈迹斑斑的小龙虾的扩张范围外,该团队还能够描述最理想的栖息地条件。例如,在有岩石或鹅卵石河床的溪流中,生锈的小龙虾迅速蔓延,几乎取代了所有本地物种。然而,在拥有更有可塑性的泥床或沙床的河流中,尽管有新邻居,本地物种已被证明具有弹性。

小龙虾的重要性

小龙虾虽然无处不在,但在历史上并没有像其他常见的水生生物那样受到同等水平的研究兴趣或资助。bob体育登录史密斯、罗斯、琼斯和他们的团队希望这些发现能帮助人们认识到小龙虾对该州生态的重要性,也许还能筹集更多的研究资金。bob体育登录

“小龙虾是生态系统工程师,”琼斯说。“像海狸一样,它们是可以创造自己栖息地的一小部分生物。它们可以用钳子砍断植被,移动岩石,在河岸挖洞,或者改变周围的环境。这反过来又会通过改变可用资源来影响其他共享栖息地的生物。”

罗斯在威斯康辛大学攻读博士学位以来,一直在研究小龙虾,尤其是锈斑小龙虾,他已经看到人们对这种淡水甲壳类动物越来越感兴趣。

罗斯说:“如果你环顾全州,与自然资源经理和保护官员交谈,他们知道小龙虾是生态系统的重要组成部分。”“很多人都担心非本地物种进入密歇根州,我们的研究强调了过去几十年已经发生的变化。我们需要反复监测和研究它们如何影响食物网,我们希望这项工作能成为一个跳板。”

对史密斯来说,这个项目不仅仅是改善自然资源管理的重要一步。bob体育下载ios

史密斯说:“我基本上得到了三个夏天露营的资金,看到了很多很多人都没有去过的偏远地区的溪流。”“小龙虾是一个关键物种,拥有健康的种群——不太多也不太少——对生态系统的每个部分都有好处。我学到了很多关于科学合作的重要性,我喜欢能够应用我的技能来帮助解决实际问题。”

本文发表在《未来》杂志上,该杂志由密歇根州立大学AgBioResearch每年出版两次。BOB体育bob体育登录欲查看过去的期货,请访问www.futuresmagazine.msu.edu.欲了解更多信息,请发邮件给编辑霍莉·惠茨斯通whetst11@msu.edu或打电话517-355-0123

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