在过去的几十年里，太平洋地区的粉红鲑（*Oncorhynchus gorbuscha*）数量经历了显著的增长，这种增长与海洋温度上升、人工繁殖以及渔业管理措施的变化密切相关。粉红鲑的这种极端的两年周期性繁殖模式，使得其种群数量在奇数年远高于偶数年，这种现象对许多海洋物种，包括奇努克鲑（*Oncorhynchus tshawytscha*）产生了不利影响。而在华盛顿州的普吉特湾，奇努克鲑的繁殖数量在1997年之后出现了明显的波动，特别是在奇数年，粉红鲑的丰度大幅增加，而奇努克鲑的繁殖数量却相对减少。这种现象引起了科学家的关注，因为奇努克鲑是南方居民虎鲸（Southern Resident killer whales, SRKW）的主要食物来源，而SRKW的数量在1997/1998年厄尔尼诺事件之后也开始出现两年周期性的死亡率和繁殖率变化。
粉红鲑的两年周期性繁殖模式源于其固定的生命周期，这种模式使得它们在奇数年和偶数年的种群数量呈现出显著的差异。这种差异不仅影响了粉红鲑自身的生存状态，也对与其共存的其他鱼类产生了深远的影响。例如，研究发现，粉红鲑的数量增加会对其他鲑鱼种群的生存、繁殖和数量造成负面影响，包括奇努克鲑。此外，粉红鲑的捕食行为也对海洋生态系统的结构产生了连锁反应，例如通过减少浮游动物的数量，间接促进了浮游植物的生长，从而改变了整个食物链的动态平衡。在北太平洋和白令海区域，粉红鲑的捕食行为还对鱿鱼种群产生了显著影响，而鱿鱼是许多鲑鱼种群的重要食物来源。
在普吉特湾地区，南方居民虎鲸的数量在1990年代末期开始下降，并在2000年代初被列为濒危物种。这一下降趋势与粉红鲑的两年周期性丰度变化存在某种联系，尽管虎鲸很少直接捕食粉红鲑。研究者提出，粉红鲑的大量出现可能干扰了虎鲸的回声定位系统，从而降低了它们捕食奇努克鲑的效率。这种干扰效应可能在某些情况下对虎鲸的生存状态产生不利影响。此外，虎鲸的死亡率和繁殖率变化也表现出两年周期性，这与奇努克鲑的丰度变化同步。在某些情况下，虎鲸的死亡率会延迟到次年的偶数年才显现，这可能是由于虎鲸具有较强的生理缓冲能力，使得其对环境变化的反应并非即时。
在普吉特湾地区，粉红鲑的丰度在1997年之后显著增加，而奇努克鲑的丰度则在奇数年和偶数年之间出现了明显的差异。具体来说，自1997年以来，普吉特湾地区的奇努克鲑数量在奇数年平均比偶数年减少了34%，并且与粉红鲑的丰度呈现负相关关系。这一发现支持了研究者提出的假设，即粉红鲑的丰度变化可能通过影响奇努克鲑的数量，间接导致了南方居民虎鲸的两年周期性死亡率和繁殖率变化。这一假设的关键在于，粉红鲑和奇努克鲑在某些河流中存在空间和时间上的重叠，特别是在奇数年，粉红鲑的数量激增，而奇努克鲑的幼鱼数量则相应减少。
在研究过程中，科学家们特别关注了斯诺霍米什河流域的苏丹河（Sultan River）中的奇努克鲑种群。他们发现，在奇数年，当粉红鲑在河的下游大量繁殖时，奇努克鲑的繁殖分布发生了向上游的迁移。这种迁移可能与粉红鲑对奇努克鲑幼鱼的资源竞争有关，因为粉红鲑的繁殖活动会占用奇努克鲑的产卵地，从而减少奇努克鲑幼鱼的密度。此外，粉红鲑的繁殖行为还可能通过其他方式影响奇努克鲑的生存环境，例如通过改变水体中的氧气水平，或者通过捕食奇努克鲑的幼鱼。这些因素共同作用，可能导致了奇努克鲑数量的下降，从而影响了南方居民虎鲸的生存状况。
为了进一步验证这一假设，科学家们还分析了普吉特湾地区的七个奇努克鲑种群的丰度和繁殖率变化。他们发现，这些种群在奇数年和偶数年之间的数量差异与粉红鲑的丰度变化密切相关。这种两年周期性的变化不仅体现在种群数量上，还影响了奇努克鲑的繁殖成功率和幼鱼的存活率。研究者认为，这种变化可能是由于粉红鲑和奇努克鲑在某些河流中存在竞争关系，特别是在奇数年，粉红鲑的大量出现可能对奇努克鲑的生存和繁殖造成了不利影响。
此外，研究还发现，南方居民虎鲸的体况在奇数年会有所下降，而在偶数年则有所恢复。这种体况的变化可能与奇努克鲑的丰度有关，因为奇努克鲑是虎鲸的主要食物来源。当奇努克鲑的数量在奇数年减少时，虎鲸可能无法获得足够的营养，从而导致体况下降。而在偶数年，奇努克鲑的数量有所回升，虎鲸的体况也随之改善。这种体况的变化不仅影响了虎鲸的生存能力，还可能对它们的繁殖成功率产生影响，从而形成了两年周期性的繁殖率变化。
研究者还指出，南方居民虎鲸的死亡率和繁殖率变化可能不仅仅是由粉红鲑的数量变化引起的，而是多种因素共同作用的结果。例如，海洋环境的变化、渔业管理措施的调整以及气候变化等因素都可能对虎鲸的生存状况产生影响。然而，粉红鲑的数量变化似乎在这些因素中扮演了关键角色，特别是在奇数年，粉红鲑的大量出现可能加剧了奇努克鲑的生存压力，从而间接影响了虎鲸的数量变化。
从生态学的角度来看，粉红鲑和奇努克鲑之间的竞争关系可能对整个海洋生态系统产生深远的影响。粉红鲑的大量繁殖可能会改变水体中的营养结构，影响其他鱼类和海洋生物的生存环境。此外，粉红鲑的捕食行为也可能对海洋食物链的稳定性产生影响，例如通过减少浮游动物的数量，间接促进浮游植物的生长。这种生态系统的连锁反应可能对南方居民虎鲸的生存产生间接影响，特别是在奇数年，当粉红鲑的数量达到高峰时，奇努克鲑的数量可能受到更大的压力，从而影响虎鲸的食物供应。
为了更好地理解这一现象，科学家们还分析了普吉特湾地区在1975–1996年和1997–2022年两个时间段内的生态数据。他们发现，在这两个时间段内，粉红鲑和奇努克鲑的数量变化呈现出相似的两年周期性模式，而南方居民虎鲸的死亡率和繁殖率变化也与这一模式相吻合。这一发现进一步支持了粉红鲑和奇努克鲑之间的竞争关系可能对虎鲸的数量变化产生影响的假设。
研究者认为，减少粉红鲑的数量，特别是那些能够进入奇努克鲑繁殖区域的个体，可能有助于奇努克鲑种群的恢复，从而间接改善南方居民虎鲸的生存状况。然而，这一建议需要谨慎对待，因为粉红鲑在生态系统中也扮演着重要的角色，例如作为许多捕食者的食物来源。因此，任何针对粉红鲑的管理措施都必须综合考虑其对整个生态系统的影响。
总的来说，粉红鲑和奇努克鲑之间的竞争关系可能对南方居民虎鲸的数量变化产生了重要影响。这种影响不仅体现在奇努克鲑的数量减少上，还可能通过改变虎鲸的体况和繁殖成功率，间接导致了虎鲸的死亡率和繁殖率变化。研究者呼吁，需要进一步探讨粉红鲑和奇努克鲑之间的相互作用，以及这些相互作用对整个海洋生态系统的影响。只有通过深入的生态研究和综合的管理措施，才能有效保护南方居民虎鲸这一濒危物种，同时维持海洋生态系统的平衡。
