本文提供了最佳处理实践的详细程序,并将声学微型发射器植入幼年美国鲥鱼中。我们的实验室研究结果表明,这些标记技术可以用于幼年美洲鲱鱼的实地研究,存活概率很高。
使用遥测技术来更好地了解美国鲥鱼幼鱼(Alosa sapidissima)在水电系统中迁移时的行为和生存情况一直具有挑战性,因为众所周知,鲱鱼对处理特别敏感。本研究的目的是使用一种新的声学微型发射器开发一种标记协议,以最大限度地减少标记过程的不利影响,并最大限度地提高美国鲥鱼幼鱼的标记后存活率。在标记前后限制出水处理和使用咸盐水(千分之 7.5)可提高使用简单胸腔植入方法标记的鲥鱼的存活率。该协议提供了一个详细的分步程序,用于用声发射器标记幼鲥鱼。使用该程序标记并在实验室中保存 60 天的鱼的存活率为 81.5%,而未标记的鱼的存活率为 70%。本研究中开发的成功的标记和处理方法可应用于幼鲥和其他敏感物种的野外遥测研究。
美洲鲥鱼(Alosa sapidissima)是一种溯河鱼类,原产于美国东海岸。生境可用性的减少和水电大坝的开发增加导致鲱鱼在其原生范围内的数量下降 1,2。幼鲥和其他海藻在向海洋迁徙时,在通过水力发电结构时可能特别容易受到伤害和死亡3,4,5。了解水电站大坝中鲱鱼幼鱼的通过率和存活率对于为这些设施的重新许可以及该物种的恢复工作提供信息至关重要。然而,缺乏成功的标记技术来评估美洲鲱鱼在迁移到海洋时的通过率和存活率。用发射机标记用于遥测研究的沙德应代表未标记的推理群体,并且不应受到标记或标记过程的负面影响6,7。
为了帮助提高追踪幼鲥鱼的能力,西北太平洋国家实验室(PNNL)开发了一种新的声学微型发射器,用于研究美洲鲥鱼和其他具有相似压缩体型的鱼类。研究美洲鲱鱼和其他海芥鱼的常见挑战之一是与其他物种相比,它们对处理、运输和标记的敏感性。例如,Raquel等人8 发现,在他们的研究中,美国鲱鱼幼鱼的装卸和卡车运输死亡率一直高于其他五种幼鱼。在为数不多的已发表的评估美国鲱鱼幼鱼标签努力的研究中,已经报告了广泛的存活率,从标记后 7 天后低至 2%9 和标记后 48 小时后高达 100%10 ,关于标记的幼鲥鱼的长期存活率和递质保留的信息很少。
成功处理和标记敏感物种(如美洲鲱鱼)的挑战揭示了有关其迁徙、行为和栖息地利用的知识差距。跟踪水电站大坝运动的能力将大大促进对美洲鲱鱼的通行和存活率的理解。这将有助于为现有水力发电设施的管理决策提供信息,并为系统设计提供新颖的设计,以尽量减少对以前未研究过的鱼类和生命阶段的影响。随着新的变质机技术的发展,了解变质和标记过程的影响对于最大限度地减少偏差并准确评估传代和存活率至关重要。本研究的目的是评估用新的声学微型发射器标记的幼年美国鲥鱼的 60 天存活率,并提供一种处理和标记协议,以减少标记对鲥鱼的负面影响,从而使它们与未标记的鲥鱼更具可比性。
研究美国鲱鱼幼鱼在水电设施周围的运动需求促使制定了处理和标记协议,以提高标记鲥鱼的存活率。在PNNL,最初尝试在不使用盐水的情况下用新型声发射器植入幼鱼,结果在24小时内死亡率达到100%。随后精心制定的处理和标记方案表明,美洲鲱鱼可以植入声学微发射器,并在实验室环境中长期保存,存活率高(81.5%)。在标记之前和之后尽量减少出水处理和使用咸咸水对于成功标记幼年美国鲱鱼至关重要。
在初步评估中,使用四种植入方法用假发射器标记小至 50 毫米的鲥鱼。胃标记是标记成年鲥鱼 13、14、15 的最常见方法之一,在试点测试期间取得了有希望的结果,但在初步评估期间标签丢失的发生率很高。通过骨盆切口植入已成功用于研究成年 Twaite 鲥鱼的运动16 ,背部附件已用于对幼年美国鲥鱼的短期监测10。最近,通过胸切口植入标签用于研究成年鲱鱼在河流和海洋环境中的长期运动17。在 PNNL 的初步评估中,胸廓切口位置的表现优于其他三个评估位置,7 天标记后生存率超过 90%。
总体而言,这些评估的结果表明,标记鲥鱼的存活率与未标记鲥鱼的存活率相当,超过声学发射器电池寿命的持续时间,预计为~30天,每5秒传输一次声音信号。
这种发射器设计和标记协议在野外应用中研究小型、敏感和受威胁的鱼类(如美洲鲥鱼)方面显示出巨大的前景,使研究人员能够获得有关水力发电设施附近鱼类运动的宝贵信息。例如,这种标记技术将用于即将到来的现场应用,以研究声学标记的幼鲥鱼在接近水电大坝的溢洪道和发电站时的行为。从河内研究中获得的结果可以更好地为这些设施的管理决策提供信息,并有助于保护该物种的整个幼年生命阶段。未来的研究应评估该程序在野外条件下标记和跟踪径流鱼类的有效性。此外,这些技术可以很容易地转移到植入鲥鱼或其他敏感物种的无源集成应答器(PIT)标签上,这可以在它们的整个生命史中提供长期监测。
The authors have nothing to disclose.
这项研究由美国能源部(DOE)水力技术办公室资助。实验室研究在PNNL进行,PNNL由Battelle根据合同DE-AC05-76RL01830为DOE运营。作者要感谢美国能源部的Dana McCoskey和Tim Welch,PNNL的Eric Francavilla,Ryan Harnish,Huidong Li,Stephanie Liss,Brian Mason,Megan Nims,Brett Pflugrath和Ashlynn Tate对研究和手稿的帮助,以及美国陆军工程兵团和太平洋国家海洋渔业委员会在收集幼鲥鱼方面的帮助。
#11 stainless steel surgical blade | Exel | 29502 | purchased from Med-Vet International; no real preference on blade vendor |
#11 stainless steel surgical blade | Miltex | MIL4-311 | purchased from Med-Vet International; no real preference on blade vendor |
2 gallon bucket | Leaktite | #2GL White Pail | |
acoustic transmitter for American shad | Pacific Northest National Laboratory | Patent-Pending | BattelleIPID: 32500 |
air stone | Pentair | AS3 | |
aquarium air pump | Tetra | Whisper | |
dissolved oxygen meter | YSI | ProODO or ProSolo | |
ethanol | Decon Laboratories | 2805HC | |
fine mesh net | Blue Ribbon | ABLEC8 | |
fish holding tank | Reiff Manufacturing | NA | round aquaculture tank |
foam garden kneeler | Tommyco | 12003 | |
plastic storage container | Ziploc | discontinued; 8oz container with lid | |
PVC cement | Oatey | 30821 | |
PVC pipe | Charlotte Pipe | NA | PVC Schedule 40 2" diameter |
PVC primer | Oatey | 30757 | |
PVC tee | Charlotte Pipe | NA | 2" PVC Schedule 40 S x S x S Tee |
sea salt | InstantOcean | SS15-10 | |
silicone tubing 3/16" | Pentair | tp30s | tubing to supply water during tagging |
sodium bicarbonate | Fisher Chemical | S233-500 | |
sterile water | NA | NA | water is sterilized using an autoclave |
tricaine methanesulfonate | Syndel USA | 15650 | |
tubing for airline | Hydromaxx | 1403038050 |