سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه شهید بهشتی

رحمانی, حسین, مقدس, سیدداریوش. (1402). ارزیابی ریسک تهاجمی گونه‌های ماهیان غیربومی با استفاده از مدل AS-ISK در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر. , 21(1), 31-46. doi: 10.48308/envs.2022.1219
حسین رحمانی; سیدداریوش مقدس. "ارزیابی ریسک تهاجمی گونه‌های ماهیان غیربومی با استفاده از مدل AS-ISK در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر". , 21, 1, 1402, 31-46. doi: 10.48308/envs.2022.1219
رحمانی, حسین, مقدس, سیدداریوش. (1402). 'ارزیابی ریسک تهاجمی گونه‌های ماهیان غیربومی با استفاده از مدل AS-ISK در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر', , 21(1), pp. 31-46. doi: 10.48308/envs.2022.1219
رحمانی, حسین, مقدس, سیدداریوش. ارزیابی ریسک تهاجمی گونه‌های ماهیان غیربومی با استفاده از مدل AS-ISK در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر. , 1402; 21(1): 31-46. doi: 10.48308/envs.2022.1219

ارزیابی ریسک تهاجمی گونه‌های ماهیان غیربومی با استفاده از مدل AS-ISK در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر

فصلنامه علوم محیطی
مقاله 3، دوره 21، شماره 1، 1402، صفحه 31-46    اصل مقاله (433.62 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/envs.2022.1219
نویسندگان
حسین رحمانی* 1؛ سیدداریوش مقدس2
1گروه شیلات، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایرا ن
2بخش زیستگاهها و مناطق حفاظت شده، اداره کل حفاظت مح یط ز یس ت مازندران، سا ری، ایران
چکیده
سابقه و هدف: گونه‌های غیربومی یکی از تهدیدهای مهم برای تنوع زیستی محسوب می‌شوند. برخی از گونه‌های ماهیان غیربومی اثرات سوء زیست محیطی داشته و به­ عنوان ماهیان مهاجم شناخته می‌شوند. رودخانه‏ های حوضه جنوبی دریای خزر که مأمن و زیستگاه طیف وسیعی از ماهیان بومی و تجاری هستند. مدل‌های ارزیابی ریسک تهاجمی گونه‌های ماهیان غیربومی برای شناسایی گونه‌های غیربومی با توان بالای تهاجمی و به­ عنوان ابزاری برای کمک تصمیم‌گیران و سیاست‌گذاران استفاده می‌شود. هدف این تحقیق واسنجی و بررسی کارآمدی مدل  (AS-ISK) Aquatic Species Invasiveness Screening Kitدر ارزیابی خطر ریسک گونه‌های ماهیان غیربومی رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر است.
مواد و روش‌ها: از ابزار ارزیابی ریسک تهاجمی آبزیان (AS-ISK) برای ارزیابی گونه‌های ماهیان غیربومی که ممکن است توان بالای مهاجم شدن در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر را داشته باشند استفاده شده است. 15 گونه از ماهیان غیربومی موجود در منطقه ارزیابی ریسک ارزیابی شدند که 14 گونه آن موجود و یک گونه آن به ­عنوان گونه افق در منطقه ارزیابی ریسک بودند . با استفاده از روش‌های آماری اعداد ریسک حاصل از ارزیابی ریسک توسط هر ارزیاب با هم مقایسه شدند. حد آستانه مدل با روش آنالیز منحنی راک تعیین شد. همچنین برای تطابق اقلیمی منطقه ارزیابی ریسک و گستره بومی ماهیان غیربومی از سیستم طبقه بندی اقلیمی Köppen-Geiger استفاده شده است.
نتایج و بحث: ارزیابی ریسک گونه‌های ماهیان غیربومی در منطقه ارزیابی منجر به شناسایی 73% گونه‌ها به­ عنوان ماهیان با توان بالای تهاجمی شد. بیشترین عدد ریسک در مدل AS-ISK برای گونه‌هایCarassius auratus  و Carassius gibelio و کمترین برای Anguilla anguilla به­ دست آمد. تفاوت معنی‌داری از نظر آماری بین متوسط عدد ریسک دو ارزیاب وجود نداشت. حدآستانه برای
 AS-ISK و ارزیابی ریسک اصلی مدل (BRA) به ترتیب 5/9 و 5/11 به ­دست آمد. سطح زیر نمودار منحنی راک برای مدل AS-ISK %100 بود که از نظر آماری، بیانگر کارآمدی مدل در ارزیابی ریسک گونه‌های ماهیان غیربومی در منطقه ارزیابی ریسک بوده است. 11 گونه از 15گونه ماهی غیربومی به­ عنوان گونه‌های با توان بالای تهاجمی (مهاجم) و بقیه به ­عنوان گونه غیرمهاجم در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر شناسایی شدند. فاکتور اطمینان برای ارزیابی‌های گونه‌ها از 64% تا 73% متفاوت بود. تمام گونه‌های اولویت‌بندی مدیریتی شدند و در سه فهرست سیاه، خاکستری و سفید قرار گرفتند.
نتیجه‌گیری: مدل  AS-ISKبرای شناسایی گونه‌های ماهیان غیربومی که ممکن است در رودخانه‌های حوضه جنوبی دریای خزر مهاجم شده یا شوند کارآمد بوده و می‌توان از این مدل برای اولویت‌بندی مدیریتی آن­ها بر اساس میزان ریسک و به ­عنوان ابزاری علمی در حمایت از مدیران حفاظت، تصمیم‌گیران و سیاست‌گذاران طرح‌های توسعه آبزی‌پروری در منطقه ارزیابی ریسک استفاده نمود.
کلیدواژه‌ها
غربالگری خطر؛ AS-ISK؛ گونه مهاجم؛ دریای خزر
عنوان مقاله [English]
Invasiveness risk assessment of non-native fishes using the AS-ISK model in the rivers of the southern basin of the Caspian Sea
نویسندگان [English]
Hossein Rahmani1؛ Seyed Daryoush Moghaddas2
1Department of Fisheries, Faculty of Animal Science and Fisheries, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2Part of Habitats and Protected Areas, Mazandaran Department of Environment, Sari, Iran
چکیده [English]
Introduction: Non-native species are one of the important threats to biodiversity. Some non-native fish species pose environmental impacts and are known as invasive species. Rivers of the southern Caspian Sea are home to a vast variety of native or commercial fish species. Non-native species invasiveness risk assessment tools are used to identify the species with high invasive potential risks and are used as a decision–making tool. The main aim of this study is to calibrate and validate the Aquatic Species Invasiveness Screening Kit (AS-ISK) for non-native fish species of rivers in the southern Caspian Sea basin.
Material and methods: AS-ISK was used to assess non-native (NN) fish that may pose a high potential risk of becoming invasive in rivers of the South Caspian Sea. Fifteen NN fish species were assessed, 14 of which are extant and 1 is horizon species in the risk assessment (RA) area. The statistical methods were used to compare the scores obtained by each assessor. The threshold score was calculated using receiver operating characteristic curve analysis. Also, the Köppen-Geiger climate system was used to match the climate between the native range of NN fish species and the risk assessment area.
Results and discussion: Risk assessment of NN fish species led to the identification of 73 % of the species as potential invasive species in the RA area. Carassius gibelio and Carassius auratus achieved the highest risk score and Anguilla anguilla obtained the lowest risk score among all NN fish species. There was not a statistically significant difference between assessor-specific mean risk scores. Threshold scores were 9.5 and 11.5 for AS-ISK and Basic Risk Assessment (BRA), respectively. The area under curve was 100%, which shows an excellent output for the efficiency of the AS-ISK in the RA area. Eleven out of the 15 NN fish species were identified as potential invasive species and the rest as non-invasive NN species in the RA area. Confidence factors were different from 73% to 64%. All NN fish species were categorized in three lists i.e., black, grey and white in regard to their risk ranks in order to manage prioritization.
Conclusion: The AS-ISK efficiently identified NN fish species that pose a high risk of being/becoming invasive in rivers in the south Caspian Sea to prioritize them based on their risk rank and to support conservation managers, decision-makers and policymakers in the aquaculture development plans.
کلیدواژه‌ها [English]
risk screening, AS-ISK, invasive species, Caspian Sea
مراجع

Abbasi, K., Valipour, A., Haghighi, T., Sarpanah, A. and Nezami, S., 1999. Atlas of Iranian fishes Guilan Inland Water. Guilan Fisheries Research Center. Guilan, Iran.

Abbasi, K., Moradi, M. and Mirzajani, A., 2019. Anzali Wetland Basin Fishes. Green Books, Lahijan Press, Lahijan, Iran.

Abdoli, A. and Naderi, M., 2009. Biodiversity of Fishes of the Southern Basin of the Caspian Sea. Abzian Publishers, Tehran, Iran.

Abdoli, A., 1999. The Inland Water Fishes of Iran. Iranian Nature and Wildlife Museum. Tehran, Iran.

Abdoli, A., 2015. The Field Guide of the Inland Water Fishes of Iran. Iranshenasi Publications, Tehran, Iran.

Abdoli, A., Valikhani, H., Nejat, F. and Khosravi, M., 2022. Non-native Freshwater Fishes of Iran: Identification, Impacts, Management. Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.

Anonymous., 2015. Iran’s Annual Statistical Report on Water. Comprehensive Planning Bureau. Ministry of Power. Tehran, Iran.

Anonymous., 2019. Annual statistical report. Iranian Fisheries Organization. https://www.fisheries.ir/site/personelinfo.aspx?jaygah=2

Blanco, S., Romo, S. and Villena, M.J., 2004. Experimental study on the diet of mosquitofish (Gambusia holbrooki) under different ecological conditions in a shallow lake. International Review of Hydrobiology. 89, 250–262.

Britton, J.R., Copp, G.H., Brazier, M. and Davies, G.D., 2011. A modular assessment tool for managing introduced fishes according to risks of species and their populations, and impacts of management actions. Biological Invasions. 13, 2847–2860.

Clarke, S.A., Vilizzi, L., Lee, L., Wood, L.E., Cowie, W.J., Burt, J.A., Mamiit, R.J.E., Ali, H., Davison, P.I., Fenwick, G.V., Harmer, R., Skóra, M.E., Kozic, S., Aislabie, L.R., LeQuesne, W.J.F., Copp, G.H. and Stebbing, P.D., 2019. Identifying potentially invasive non-native marine and brackish water species for the Arabian Gulf and Sea of Oman. Global Change Biology. 26, 2081-2092.

Coad, B.W. and Abdoli, A., 1993. Exotic fish species in the fresh waters of Iran. Zoology in the Middle East. 9, 65–80.

Coad, B.W., 2017. Review of the livebearer fishes of Iran (Family Poeciliidae). Iranian Journal of Ichthyology. 4,305-330.

Copp, G.H., Wesley, K.J. and Vilizzi, L., 2005. Pathways of ornamental and aquarium fish introductions into urban ponds of Epping Forest (London, England): the human vector. Journal of Applied Ichthyology. 21, 263–274.

Copp, G.H., Britton, J.R., Jeney, G., Joly, J.P., Gherardi, F., Gollasch, S., Gozlan, R.E., Jones, G., MacLeod, A., Midtlyng, P.J., Moissec, L., Nunn, A.D., Occhipinti-Ambrogi, A., Oidtmann, B., Olenin, S., Peeler, E.J., Russell, I.C., Savini, D., Tricarico, E. and Thrush, M., 2008. Risk Assessment Protocols and Decision Making Tools for Use of Alien Species in Aquaculture and Stock Enhancement. Report to the European Commission. UK.

Copp, G.H., Vilizzi, L., Tidbury, H., Stebbing, P.D., Tarkan, A.S., Moissec L. and Goulletquer P.H., 2016. Development of a generic decision-support tool for identifying potentially invasive aquatic taxa: AS-ISK. Management of Biological Invasions. 7, 343–350.

Cucherousset, J. and Olden, J.D., 2011. Ecological impacts of non-native freshwater fishes. Fisheries. 36, 215-230.

Dudgeon, D., Arthington, A. H, Gessner, M.O., Kawabata, Z., Knowler, D.J., Leveque, C.L., Naiman, R.J., Prieur-Richard, A., Soto, D., Stiassny, M.L.J. and Sullivan, C.A., 2006. Freshwater biodiversity: importance, threats, status and conservation challenges. Biological Reviews. 81, 163–182.

Esmaeili, H.R., Teimori, A., Owfi, F., Abbasi, K. and Coad, B.W., 2014. Alien and invasive freshwater fish species in Iran: Diversity, environmental impacts and management. Iranian Journal of Ichthyology. 1, 61–72.

Gozlan, R.E., Britton, J.R., Cowx, I. and Copp, G.H., 2010. Current knowledge on non-native freshwater fish introductions. Journal of Fish Biology. 76, 751–786.

Holčík, J. and Oláh, J., 1992. Fish, Fisheries and Water Quality in Anzali Lagoon and Its Watershed. Report Prepared for the Project– Anzali Lagoon Productivity and Fish Stock Investigations. FAO, Rome, Italia.

Interesova, E., Vilizzi, L. and Copp, G.H., 2020. Risk screening of the potential invasiveness of non-native freshwater fishes in the River Ob basin (West Siberian Plain, Russia). Regional Environment Change. 20(64), 1-10.

I.P.C.C., 2005. Guidance notes for lead authors of the IPCC fourth assessment report on addressing uncertainties. Available online at: www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-uncertaintyguidancenote.

Keller, R.P., Lodge, D.M. and Finnoff, D.C., 2007. Risk assessment for invasive species produces net bioeconomic benefits. Proceeings of the National Academy Sciences of the USA. 104, 203–207.

Keivany, Y., Nasri, M., Abbasi, K. and Abdoli, A., 2016. Atlas of Inland Water fishes of Iran. Iran Department of Environment. Iran.

Kiabi, B.H., Abdoli, A. and Naderi, M., 1999. Status of the fish fauna in the South Caspian Basin of Iran. Zoology in the Middle East. 18(1), 57–65.

Kumschick, S. and Richardson, D.M., 2003. Species based risk assessments for biological invasions: advances and challenges. Diversity Distribution. 19, 1095–1105.

Kolar, C.S. and Lodge, D.M., 2002. Ecological predictions and risk assessment for Alien fishes in North America. Science. 238, 1233-1236.

Leung, B., Lodge, D.M., Finnoff, D., Shogren, J.F., Lewis, M.A. and Lamberti, G., 2002. An ounce of prevention or a pound of cure: bioeconomic risk analysis of invasive species. Proceedings. Biological sciences. 269(1508), 2407–2413.

Lovieh, S.F and Alijani, B., 2019. Future climate change of the southern Caspian Sea, using regional climate model. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards. 1, 11-136.

Lusková, V., Lusk, S., Halačka, K. and Vetešník, L., 2010. Carassius auratus gibelio – the most successful invasive fish in waters of the Czech Republic. Russian Journal of Biological Invasions. 1, 176–180.

Margaritora, F.G., Ferrara, O. and Vagaggini, D., 2001. Predatory impact of the mosquitofish (Gambusia holbrooki, Girard) on zooplanktonic population in a pond at Tenuta di Castelporziano (Rome, Central Italy). Journal of Limnology. 60, 189–193.

Moghaddas, S.D., 2020. Effectiveness of invasiveness risk assessment models for non-native fish species in Anzali wetland. Ph.D. Thesis. Shahid Beheshti University. Tehran, Iran.

Moghaddas, S.D., Abdoli, A., Hassanzade Kiabi, B. and Rahmani, H., 2020a. Risk assessment of the potential invasiveness of Coptodon zillii (Gervais, 1848) in Anzali Wetland using AS-ISK Model. Environmental Sciences. 18(2), 255-270.

Moghaddas, S.D., Abdoli, A., Kiabi, B.H., Rahmani, H., Vilizzi, L. and Copp, G.H., 2020b. Risk screening for potentially invasive non‑native freshwater fishes in the Anzali Wetland Complex (Iran). Fisheries Management and Ecology. 28, 28-39.

Morgan, D.L. and Beatty, S.J., 2007. Feral goldfish (Carassius auratus) in Western Australia: a case study from the Vasse River. Journal of the Royal Society of Western Australia. 90, 151-156.

Nentwig, W., Bacher, S., Pyšek, P., Vilà, M. and Kumschick, S., 2016. The generic impact scoring system (GISS): a standardized tool to quantify the impacts of alien species. Environmental Monitoring and Assessmen. 188(5), 1-13.

Pazooki, J. and Masoumian, M., 2012. Synopsis of the parasites in iranian freshwater fishes. Iranian Journal of Fisheries Sciences. 11, 570–589.

Rahmani, H., 2016. Limnology and demography study on fish species in Rajai Dam. Department of Environment in Mazandaran. Iran.

Ramin, M., Khalifenimsaz, M., Mohamadkhani, H., Abedini, A., Nazari, K., Kianerci, F. and Daghighi, R., 2015. Identification and introduction of aquaculture capacities Inland waters of the country. Research Report. Iranian Fisheries Science Research Institute. Iran.

Raziei, T., 2017. Köppen-Geiger climate classification of Iran and investigation of its changes during 20th century. Journal of Earth and Space Physics. 43, 419–439

Ries, C., Krippel, Y. and Pfeiffenschneider, M., 2020. Risk assessment after the Harmonia + protocol of invasive alien vascular plant species in Luxembourg. Bulletin Societe des Natturalistes Luxembourgeois. 122, 195-205.

Safari, S., Bratloo, A., Elfil, M. and Nagida, A., 2016. Evidence Based Emergency Medicine; Part 5: Receiver Operating Curve and Area under the Curve. Archive Academic Emergency Medicine. 4, 111-113.

Sattari, M., Mokhayer, B., Khara, H., Nezami, S. and Shafii, S., 2007. Occurrence and intensity of parasites in some bony fish species of Anzali wetland from the southwest of the Caspian Sea. Bulletin- European Association of Fish Pathologists. 27, 54–62.

Sayad Borani, M., Nezami, S.N. and Hasanzadeh, Kiabi, B., 2001. Biological study and population dynamics of Carassius auratus gibelio in Anzali Lagoon. Scientific Journal of Iranian Fisheries. 10, 57-70.

Shamsi S, Jalali, B. and Aghazadeh Meshgi, M., 2009. Infection with Dactylogyrus spp. among introduced cyprinid fishes and their geographical distribution in Iran. Iranian Joutrnal of Veterinary Research. 10, 70-74.

Tarkan, A.S., Cucherousset, J., Zięba, G., Godard, M.J. and Copp, G.H., 2010. Growth and reproduction of introduced goldfish Carassius auratus in small ponds of southeast England with and without native crucian carp Carassius carassius. Journal of Applied Ichthyology. 26, 102-108.

Vilizzi, L., Copp, G.H., Adamovich, B., Chan, J., Davison, P.I. and Zeng, Y., 2019. A global review and meta-analysis of applications of the freshwater Fish Invasiveness Screening Kit. Reviews in Fish Biology and Fisheries. 29, 529-268.

Vilizzi, L., Copp, G.H., Hill, J.E., Adamovich, B., Aislabie, L. and Akin, D. and Bakiu, R., 2021. A global-scale screening of non-native aquatic organisms to identify potentially invasive species under current and future climate conditions. Science of the Total Environment. 788, 147868.

Vilizzi, L., Piria, M. and Copp, G.H., 2022. Which calibrated threshold is appropriate for ranking non-native species 4 using scores generated by WRA-type screening toolkits that assess risks 5 under both current and future climate conditions. Management and Biological Invasion. 13(4), 593-608.

Wang, T., Jakovlić, I., Huang, D., Wang, J.G. and Shen, J.Z., 2016. Reproductive strategy of the invasive sharp belly, Hemiculter leucisculus (Basilewsky 1855), in Erhai Lake, China. Journal Applied Ichthyology. 32, 324–333.

Yerli, S.V., Mangıt, F., Emiroğlu, Ö., Yeğen, V., Uysal, R., Ünlüb, E., Alp, A, Buhan, E., Yıldırım,T. and Zengin, M., 2014. Distribution of Invasive Carassius gibelio (Bloch, 1782) (Teleostei:Cyprinidae) in Turkey. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 14, 581-590.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 10,635
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 4,514