基于自适应分辨率成像声呐的刺网与缠网作业中银鲫行为响应及驱赶策略效应评估

《North American Journal of Fisheries Management》:Evaluating Silver Carp behaviors with adaptive resolution sonar in response to driven and undriven entanglement gear

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月07日 来源:North American Journal of Fisheries Management 1.3

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  研究人员量化了密西西比河流域入侵银鲫(Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix)在刺网(gill net)与缠网(trammel net)下的遇网行为、渔获组成及捕获效率。缠网是监测与机械清除银鲫的主要手段,但浑浊水体阻

  
研究人员量化了密西西比河流域入侵银鲫(Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix)在刺网(gill net)与缠网(trammel net)下的遇网行为、渔获组成及捕获效率。缠网是监测与机械清除银鲫的主要手段,但浑浊水体阻碍直接观察其避网与逃逸机制。研究采用四类刺网(双密度、多股、复丝、单丝,均8.9-cm bar mesh)与四种网目缠网(5.1–8.9-cm bar mesh),设驱赶(driven,以舷外机噪声驱鱼向网)与未驱赶(undriven)两种布设,并利用自适应分辨率成像声呐(ARIS)记录遇网行为。80次布网共记录14,499次遇网事件,归为10类行为;最常见为触网后折返(bounced back,65%)与沿网平行游动(25%)。缠附并留存效率极低:未驱赶网0.40%,驱赶网0.73%。结果表明银鲫强回避行为受感觉探测与高游速驱动,传统缠网显著低估其资源量,直接观测行为可为渔具改进与采样设计提供依据。
研究背景与问题提出
银鲫(Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix)原产东亚,20世纪70年代引入北美后于密西西比河流域大规模入侵,改变营养级通路并对本土鱼类造成级联影响。当前管理依赖缠网(entanglement net)渔获数据估算相对丰度、追踪种群结构与压制成效,但银鲫极难捕获,且栖息地水体浑浊,遇网回避与接触后逃逸行为长期无法直接观测,导致渔具选择性、捕获概率与资源评估存在偏差。
研究人员以美国密苏里州密苏里河主干及Lamine河、Blackwater河、Moniteau溪、Cedar溪等低流速河段为样本来源(2015–2016年),系统评估不同网型、网目、驱赶与未驱赶策略下的遇网行为机制。核心结论是:银鲫表现出以触网折返为主的强回避行为,缠网捕获效率极低,常规渔具可能严重低估其真实丰度;驱赶虽提高遇网量但未根本改变回避主导模式。
关键技术方法
研究依托三类技术:一是多配置渔具实验,采用单丝/复丝/多股/双密度刺网(均8.9-cm bar mesh)与5.1–8.9-cm网目缠网;二是驱赶与未驱赶对照布设,驱赶组以115-hp舷外机噪声由上游200 m向网推进;三是自适应分辨率成像声呐(ARIS,adaptive resolution imaging sonar)水下行为量化,于距网10 m处记录约10 m网段、7帧/s影像,人工判读折返、沿网、穿过、缠附、逃逸等10类行为,并以负二项模型与多项log-linear模型分析渔获与行为差异。
研究结果
渔获(Catch)
80次布网共捕获18种462尾鱼,银鲫占42.9%,小口水牛鱼(Smallmouth Buffalo, Ictiobus bubalus)占30.5%。银鲫体长462–948 mm。网型分析显示:8.9-cm单丝刺网对两目标种整体渔获较高;5.1与6.4-cm网目缠网对银鲫捕获率显著更高。驱赶并未在所有网型中稳定提升银鲫留存捕获,说明遇网行为而非单纯接触频率决定最终渔获。
行为(Behavior)
ARIS共记录14,036次鲤形目(cypriniform)遇网事件。触网后折返占65.29%,多次沿网弹跳(bounced along)占25.21%,穿过网具占3.85%,真正缠附仅0.54%,且逃逸多于缠附。驱赶组遇网量更大,但折返仍是主导响应。多项模型表明单丝刺网“沿网弹跳”与“穿过”比例低于双密度基线。结果证实:银鲫依靠发达机械觉与化学感觉在浊水中识别物理障碍,接触瞬间高速反向游动,使网具拦截失败。
讨论与结论翻译
讨论指出,鲤形目渔获占比90.3%,但行为观测显示绝大多数个体成功避网。形态上,银鲫头部宽于体深、后部收窄,不利于鳃盖或体部挂网;小口水牛鱼前体窄、易在多网目挂住,解释种间捕获差异。研究区分了商业大规模移除与标准化监测目标:本文网具反映监测场景,行为机制约束的是偏倚评估而非捕捞优化。
结论部分译述如下:
强回避行为很可能由感觉探测与快速游泳能力共同介导,制约了机械清除效率,提示常规缠网低估银鲫丰度。本研究直接观测到的行为揭示了低捕获效率的成因,相关认知可用于指导管理实践,或研发创新渔具技术,以最大化遇网机会并利用其响应特征。
接下来你更想先看论文的评审意见、方法局限分析,还是渔具改进建议?
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