在美国黄石国家公园,只有一种入侵性捕食性鱼类在水生和陆地生态系统中产生了广泛的变化。事实上,它的存在造成了严重破坏,改变了从浮游植物到熊的所有饲养水平。
黄石湖流域被认为是原始的,食物网很大程度上不受人为干扰。在1994年之前,本地的鳟鱼(Oncorhynchus clarkii bouvieri)是湖中的顶级捕食者,也是熊,水獭和水鸟等陆生物种的重要食物来源。
然后又出现了另一种鳟鱼,入侵湖鳟(Salvelinus namaycush)。这条大鱼成了新的顶级捕食者。到1998年,科学家计算出仅在那一年估计就有125,000只湖鳟消耗了300到400万只鳟鱼。
水獭和熊不能转向吃新物种,因为湖鳟留在更深的水域,并且在产卵时不会像本地物种那样移动到浅水区。
在“ 科学进展 ”杂志上发表的一篇论文中,来自黄石资源中心的Todd Koel及其同事分析了1980年至2017年的数据集。数据的范围,以及水生和陆地生态系统指标的测量,使他们能够比较入侵鱼入侵前后的湖泊生态。
在引入新型捕食者(称为营养级联)之后,先前稳定的食物网中的级联变化在水生生态系统中得到了很好的研究。
在开展这项工作时,Koel及其同事预测,“顶级捕食者的连锁效应在水生生态系统中会很强,但会在水生陆地生态系统边界上减弱或减弱”。
相反,他们发现两种生态系统类型的影响仍然很强,特别是对于熊和鱼腥草(Pandion haliaetus),但在以前依赖于苛刻的鳟鱼的每种捕食者物种中也很明显。
灰熊(Ursus arctos)和黑熊(Ursus americanus)对前鳟鱼产卵溪流的访问量分别下降了63%和84%,因为他们在公园的其他地方寻找替代食物,包括可能是麋鹿犊。
鱼鹰别无选择,只能吃鱼,因此无法切换猎物来源,因此因湖鳟入侵而急剧下降。在1987年至1991年期间,鸟类的成功率平均为59%,但在2008年至2011年期间下降到零。该地区留下的少数鱼饵离开黄石湖在10公里外的蛇河上游觅食,猎物鱼更丰富。
秃鹰(Haliaeetus leucocephalus)的嵌套成功大大下降,然后在2013年至2017年间恢复到平均70%。研究人员表示,恢复可能是由于猛禽从苛刻的鳟鱼转移到吃水鸟的年轻人,如作为号手天鹅(Cygnus buccinators),在公园里已经衰落了。
河獭(Luta canadensis)将他们的饮食从鳟鱼转移到另一种引进的鱼类,并且还吃了两栖动物。该数据集未包括湖鳟到达前水獭丰度的估计值。
在湖泊本身,浮游动物的生物量和个体长度有利于更大的生物体,并且还减少了向支流的养分输送。
在2012年至2017年期间,更加努力地从黄石湖中清除湖鳟鱼,Koel报告说,在多年没有成年鳟鱼返回一些较小的支流后,熊的使用增加了结果是”。
该研究详细介绍了“入侵湖泊内外多个营养级别之间的相互作用,突出了引入的捕食性鱼类对其他原始生态系统的潜在实质性影响”。