重复性屏障淹没是促进河川性鱼类长距离迁徙的关键：对墨累-达令盆地金鲈迁移模式的三年度声学追踪研究

《Aquatic Sciences》：Repeated barrier drown-out is required to facilitate long-distance migration of a potamodromous fish

本研究针对河流碎片化对洄游性鱼类的威胁，在澳大利亚墨累-达令盆地开展为期三年的声学追踪研究。研究人员通过植入式声学标签监测150尾成年金鲈(Macquaria ambigua)的迁移行为，发现75%的个体在洪水期间进行超过50公里的上游迁徙，最远达1500公里。研究证实多重水流事件对实现大规模扩散至关重要，并建立了流量-运动关系定量模型，为跨区域管理策略（包括鱼道建设、屏障拆除和流量保护）提供了科学依据。

　　

在全球范围内，河流调控工程已导致大多数自然河流的碎片化，对淡水鱼类种群造成严重威胁，其中洄游性物种受到的冲击尤为显著。澳大利亚最大的河流系统——墨累-达令盆地(MDB)正面临着类似挑战，密集的水利基础设施改变了自然水流模式，阻断了鱼类迁徙路线，并导致种群隔离。近年来，过度取水和水质恶化甚至引发了数百万鱼类死亡事件，凸显了平衡人类需求与淡水生态系统保护的紧迫性。

在这背景下，金鲈(Macquaria ambigua)作为墨累-达令盆地的代表性河川性鱼类，其生命周期依赖连续流动的水域栖息地。这种中等体型（通常达50厘米和5公斤）的长寿（>25年）多次产卵物种，其浮性卵和仔鱼可顺流扩散数百至上千公里，但成年鱼的上游迁徙则受到系列堰坝的严重阻碍。这些堰坝（大部分<4米高）通常需要较高流量才能实现"淹没"（即下游水位上升至与上游水平相当的状态），从而为鱼类提供通道。

为揭示金鲈的迁移奥秘，研究团队在2021-2024年期间开展了一项大规模声学追踪研究。他们在巴望-达令河(Barwon-Darling River)主线布设65个声学接收器，覆盖从普恩卡里至芒吉迪的2347公里河段，并对150尾成年金鲈进行手术植入声学标签（V13型100尾，V9型50尾）。研究期间恰逢多次高流量事件和洪水期，为观测屏障淹没条件下的鱼类行为提供了独特机会。

关键技术方法包括：1）通过船载电击法捕获金鲈并实施外科手术植入声学标签；2）构建覆盖2347公里河道的声学接收器阵列监测鱼类运动；3）利用水文站数据与线性插值法重建全流域日流量序列；4）应用贝叶斯广义线性混合模型(bGLMM)和贝叶斯广义加性混合模型(bGAMM)分析流量与运动关系；5）通过离散时间风险模型评估迁徙启动的流量阈值。

水文环境特征

研究期间流域经历高于平均水平的降雨，产生明显的流量脉冲。由于空间尺度大且河道坡度缓，水流存在显著滞后效应，2022年末的洪峰耗时54天流经1407公里主河道（约26公里/天）。堰坝淹没状态存在时空差异，从科拉伦布里堰(Collarenebri Weir)的7%淹没时间到蒂尔帕堰(Tilpa Weir)的32%不等，全系统完全连通（所有堰坝同时淹没）的时间仅占研究期的5%。

迁移模式总结

86%（129尾）的标记金鲈被至少检测到一次，其中75%（95%CrI:68-86%）个体进行长距离（>20公里）上游迁徙。上游迁移距离（平均500公里，范围1.1-1515公里）显著大于下游运动（平均23.1公里，范围0.2-621公里）。

迁移活动高度集中于堰坝淹没期（98%检测事件），尽管淹没期仅占研究总天数的36%。平均运动速率为17.7公里/天（±7.9公里/天），最快达47.3公里/天。值得注意的是，10尾迁徙超过1000公里的个体中，8尾需要多次流量脉冲完成旅程，其中一尾经历四个独立运动阶段。

迁徙启动与维持机制

迁徙启动的最佳预测因子是运动开始前后10日的平均日流量（图7A）。当流量达到约20,000 ML/day（伯克堰历史超过概率11%）时，启动几率趋于稳定。一旦开始迁徙，继续上游运动的概率同样随流量增加而上升至20,000 ML/day阈值，此后略有下降（图7B）。

捕获点的景观位置（代表空间位置）对迁徙倾向影响微弱，表明金鲈在整个河流系统中保持一致的流量触发迁徙策略。

支流利用模式

金鲈表现出对特定支流的偏好，进入频率最高的包括麦夸里河（23尾）、布米河（16尾）和卡尔戈河/巴隆河（10尾）。

支流流量贡献比例(TRIB)对进入概率的影响存在差异：卡尔戈河呈现正相关（斜率=28.8），而麦夸里河和布米河则在较低比例时进入概率更高，其他支流未发现显著关系。

研究结论强调，巴望-达令河是成年金鲈重要的迁徙走廊，其长距离上游迁徙（包括进入多条支流）依赖淹没屏障的大流量事件。气候变迁预测将加剧该区域的迁移挑战，因此需要综合管理策略——包括屏障拆除、鱼道建设和流量保护——来增强河流连通性。这项研究揭示了河川性鱼类在调控河流中面临的全球性挑战，为跨管辖边界的迁徙物种保护提供了重要范例。

论文发表于《Aquatic Sciences》期刊(2025年，第87卷第104页)，通过量化金鲈在连通河流中的运动极限，为恢复水文连通性的管理行动提供了关键科学依据。研究结果特别强调，需要多重流量事件才能实现流域尺度的鱼类扩散，这一认识对设计适应性管理策略具有重要指导意义。