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May 11, 2023

인위적 변화는 담수 포식자의 밀도 피드백을 분리합니다

과학 보고서 13권,

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7613(2023) 이 기사 인용

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포식자 집단 내의 종내 상호 작용은 포식자-피식자 역학 및 군집 구조에 영향을 미칠 수 있으므로 이러한 상호 작용이 인위적 변화에 어떻게 반응하는지 더 잘 이해할 필요성이 강조됩니다. 이를 위해 우리는 이리 호수의 월아이(Sander vitreus) 개체군에서 얻은 반세기(1969~2018)의 풍부함과 연령별 크기 데이터를 사용하여 인위적 변화가 종내 상호 작용에 어떻게 영향을 미쳤는지 확인했습니다. 1980년대 이전에는 어린 월아이(1~2세)의 연령별 길이는 나이가 많은 월아이(3세 이상)의 풍부함과 음의 상관관계가 있었으며 종내 경쟁이 성장을 제한하는 '밀도 피드백'을 나타냈습니다. 그러나 1980년대 초 이후 이러한 종내 경쟁 신호는 사라졌습니다. 이러한 밀도 피드백의 분리는 더 나은 어장 관리로 인한 월아이 개체수 증가, 수질 및 투명성 개선을 위한 계획된 영양분 감소, 따뜻한 수온, 새로운 특성을 가진 외래 어류의 확산 등 다양한 인위적 변화와 관련이 있습니다. (흰 농어, 모론 아메리카나). 우리는 이러한 변화가 나이가 많은 월아이와 어린 월아이 사이의 공간적 중첩을 줄이고 새로운 먹이를 도입함으로써 경쟁적 상호 작용을 감소시켰을 수 있다고 주장합니다. 우리의 연구 결과는 포식자 역학을 예측하고 천연 자원을 관리하는 데 중요한 영향을 미치는 상위 포식자 개체군 내에서 밀도 의존적 ​​종간 상호 작용을 감소시키는 인위적 변화의 가능성을 보여줍니다.

정점 포식자는 인위적인 환경 변화1,2에 의해 심각한 영향을 받아 종간 및 종내 상호 작용을 극적으로 변화시킬 수 있습니다3. 특히 우려되는 점은 포식자의 '밀도 피드백'4에 대한 인위적 변화입니다. 이러한 피드백은 경쟁, 침략, 식인 풍습과 같은 동종 밀도가 증가함에 따라 강화되고 포식자 인구 증가 또는 성장에 영향을 미치는 요인에 후속 영향을 미치는 종내 상호 작용입니다4. 예를 들어, 밀도 피드백은 물고기의 몸 크기5, 새의 번식력6, 포유류의 사망률7, 새로운 서식지로의 포식자의 분산8을 결정하는 것으로 나타났습니다. 포식자의 성장, 번식, 사망률 및 분산에 대한 이러한 영향을 통해 밀도 피드백은 차례로 먹이 그물과 군집 구조9,10 및 포식자 개체군(예: 야생 동물 수확11)에 의해 생성되는 생태계 서비스를 중재할 수 있습니다.

밀도 되먹임의 본질은 종 내에서 고정되어 있다고 가정하는 경우가 많습니다(예: 생활사 특성에 의해 결정됨11,12). 환경 변화는 단순히 개체 수나 수용 능력을 변경하여 개체군에서 예측 가능한 반응을 생성합니다9,12 13. 그러나 인간이 유발한 환경 변화는 개체 수 증가(또는 신체 크기, 번식력, 사망률 등)가 개체 수의 변화에 ​​예상되는 대로 더 이상 반응하지 않을 수 있도록 개체 내 상호 작용의 강도를 변경할 가능성이 있습니다14,15(그림 1) ). 예를 들어, 포식자 개체군 내의 종간 상호 작용의 강도는 환경 구배에 따라 달라질 수 있으며, 먹이 가용성이 낮거나 서식지 이용 가능성이 낮은 지역에서 더 강한 상호 작용이 발생합니다16,17. 따라서 동일한 수의 포식자를 더 작은 지역으로 몰아넣는 서식지 단편화와 같이 유사한 환경 변화를 일으키는 인위적 스트레스 요인은 예상되는 밀도 피드백보다 더 강한 밀도 피드백을 생성할 수 있습니다(그림 1, 라인 b). 반대로, 자원 보조금이나 새로운 먹이의 도입과 같은 종내 상호작용을 감소시키는 인위적 변화는 예상된 밀도 피드백보다 약한 결과를 가져올 수 있습니다(그림 1, 라인 c). 밀도 피드백에 대한 인위적 변화 가능성과 포식자가 수행하는 중요한 생태학적 역할은 인간이 포식자 밀도 피드백의 강도에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대한 더 나은 이해를 필요로 합니다.