视觉与电感觉威慑对圈养软骨鱼类行为反应的影响：以巨型铲鼻鳐和褐斑竹鲨为例

《Journal of Fish Biology》：Effect of visual and electrosensory deterrents on captive elasmobranchs

　　

商业刺网渔业与多种软骨鱼类（elasmobranchs）发生互作，其中许多物种被兼捕（bycatch）。威慑技术已成为减少与受威胁软骨鱼类互作的潜在途径。在本探索性研究中，研究人员将圈养的巨型铲鼻鳐（Glaucostegus typus）和褐斑竹鲨（Chiloscyllium punctatum）暴露于附着在实验刺网上的静态绿色发光二极管（LED）灯和脉冲电感觉威慑装置。光威慑最初减少了巨型铲鼻鳐的互作；然而，该反应随时间减弱。在10分钟时段内，被威慑的巨型铲鼻鳐在两种处理下的威慑距离均显著大于对照组。此外，对照组与光处理组之间的平均眼部距离存在显著差异，但鼻部距离无显著差异。相比之下，褐斑竹鲨对两种威慑均未表现出显著反应。这些对比性反应可能反映两个物种在感觉生态学上的差异，凸显了在开发软骨鱼类兼捕缓解技术时考虑物种特异性的重要性。鉴于这些威慑在其他研究中已报道的有前景结果，以及软骨鱼类分类群之间反应的明显差异，有必要在更广泛的兼捕物种中开展进一步评估。

商业刺网渔业常与多种软骨鱼类（elasmobranchs）发生互作，其中大量个体作为兼捕（bycatch）被意外捕获。据统计，约33%的软骨鱼类物种被国际自然保护联盟（IUCN）红色名录列为受威胁，过度捕捞是主要威胁。在北澳大利亚，州和领地管理的网渔场面临缓解兼捕的挑战，尤其是受EPBC法案保护的锯鳐和蝠鲼等物种，因其形态和行为特征极易被刺网缠绕。由于刺网低可见度、大表面积且动物一旦接触易被缠绕，逃生型兼捕减少装置难以适用，缓解策略应着力于降低互作概率。感官威慑（sensory deterrent）应运而生，其中视觉和电感觉刺激显示出较大潜力。静态绿色发光二极管（LED）已被多个野外研究证实能减少兼捕，脉冲电威慑也在延绳钓中取得效果，但在控制条件下的行为研究较少，且种间反应可能不同。为此，本研究旨在行为学层面评估两种现成威慑设备——静态绿色LED和脉冲电威慑装置——对两种圈养软骨鱼的作用，检验其能否减少与实验刺网的接触。

研究人员于2024年10月至11月在澳大利亚昆士兰大学Moreton Bay研究站进行实验。第一组包括5条巨型铲鼻鳐（Glaucostegus typus），由商业隧道网渔民在南Dunwich潮间带沙坪捕获；第二组包括3条褐斑竹鲨（Chiloscyllium punctatum），由钩线在Bird岛和Goat岛附近捕获。所有动物经3天适应后进入2500升试验水槽，试验设对照（无源设备）、光处理（绿色NetLight）和电处理（脉冲SharkGuard）三个处理。通过视频记录行为，分类为“被威慑”和“未被威慑”，并测量角度和威慑距离。结果显示，光威慑对巨型铲鼻鳐的初次互作有威慑效果，但随时间显著减弱；两种处理下巨型铲鼻鳐的威慑距离均大于对照（眼距：光与电均显著，鼻距：电显著）。褐斑竹鲨对两种处理均无显著反应。这些发现表明感官威慑的效果存在强烈的物种特异性，为未来兼捕缓解技术的开发提供了初步依据。

本研究采用受控行为实验。样本来源：5条巨型铲鼻鳐（Glaucostegus typus）由商业隧道网渔民在Moreton Bay海洋公园南部Dunwich潮间带沙坪捕获；3条褐斑竹鲨（Chiloscyllium punctatum）由钩线在Bird岛与Goat岛之间捕获。实验装置为2500升试验水槽，中央设置1米实验网，分别挂载无源设备、静态绿色LED（NetLight, 500 nm）和脉冲电设备（SharkGuard, 30 V方波, 1.5 ms, 0.5 Hz）。行为视频经GoPro 8记录，按预定分类表判定威慑与否。统计分析包括：初始反应使用Firth逻辑回归比较处理间威慑比例；重复反应使用二项广义线性混合模型（GLMM）检验处理和时间效应；角度差异采用卡方检验和Fisher精确检验；威慑距离采用Kruskal-Wallis检验及Dunn事后检验（Holm校正）。

3.1 初始反应

通过分析所有动物首次接触实验网的反应，研究人员发现巨型铲鼻鳐的威慑概率在处理间显著不同（Firth逻辑回归：似然比检验χ²=7.29, df=2, p=0.026）。尽管电处理和光处理的估计威慑概率高于对照，但两两比较未达显著。褐斑竹鲨仅在电处理中出现1次威慑，样本量不足无法统计。数据显示，穿网而过是最常见的未威慑反应。

3.2 重复反应

对巨型铲鼻鳐10分钟内所有互作的分析显示，整体威慑率在三种处理间无显著差异（二项GLMM, p>0.5），但在光处理中，威慑概率随时间推移显著下降（估计值=-1.15±0.57 SE, p=0.046），电处理也呈类似但不显著的趋势（估计值=-1.06±0.61 SE, p=0.079）。所有处理中未威慑反应超过90%。角度分析发现，处理类型显著影响接近角度（χ²，p<0.001），光处理中平行接近比例更高。威慑距离方面，巨型铲鼻鳐在电处理后平均鼻距离为54.5 cm，显著大于对照的21.8 cm（p=0.002）；光处理平均眼距离30.6 cm，与对照16.6 cm差异显著（p=0.049），电处理平均眼距离41.0 cm亦显著大于对照（p=0.005）。此外，在电处理中观察到7次胸鳍收缩和身体抽搐，光处理中观察到7次长时间静止面对网的行为，虽然未被归类为威慑，但可能代表更细微的厌恶反应。

讨论指出，光威慑对巨型铲鼻鳐的初效可能与其视觉生态有关：该物种眼睛背外侧位，可能拥有更宽视野和双色视觉，能更好地探测蓝绿光；而褐斑竹鲨眼腹侧、依赖对比度，故对光照不敏感。电威慑无效可能与设备放置位置有关：两种物种的电感受器（壶腹Lorenzini）多集中于腹侧头部和吻部，而设备悬于中深度可能降低了被检测的机会。此外，SharkGuard的30 V、0.5 Hz参数可能低于某些物种的阈值，其他研究需100 V或更高频率才能引发较强躲避。本研究的局限性包括样本量小、水槽环境压力和个体差异，因此结果应视为探索性而非结论性。研究人员建议未来在更大样本、更广泛物种中测试不同设备配置，并在野外条件下验证。结论方面，本研究为感官威慑的物种特异性反应提供了初步见解，表明这些技术仍需进一步优化才能在商业渔业中实施。