管理可持续水库渔业面临的一个挑战是鱼类通过或越过放水结构的逃逸。逃逸在不同系统和物种间存在差异,逃逸率可能等于或超过自然死亡率和捕捞死亡率(Weber and Weber, 2021a, Weber and Weber, 2021b, Lewis et al., 2023, Page and Wagner, 2025),这可能会降低钓鱼爱好者的满意度。逃逸还可能导致非本地物种被引入水库放水区域下游,从而可能对本地鱼类群落造成危害(Miller et al., 2005, Brunson and Christopherson, 2007)。鉴于逃逸对种群可能产生的负面影响,人们对实施减少水库渔业逃逸策略的兴趣日益增加。
了解鱼类何时出现在放水结构附近并面临逃逸风险,是有效制定减少逃逸策略的关键第一步。鱼类的运动和行为受环境条件的影响,这些条件可以决定鱼类何时容易逃逸(Martins et al., 2013, Weber and Weber, 2021a, Weber and Weber, 2021b)。逃逸通常与水库排放正相关,最高逃逸率通常发生在水库水量达到峰值流量时(Weber and Weber, 2021a, Weber and Weber, 2021b, Lewis et al., 2023, Page and Wagner, 2025)。然而,排放增加与其他季节变化(如水温、光周期等)之间的相关性使得很难分辨出哪些线索在驱动鱼类向溢洪道区域移动。此外,尚不清楚是春季有更多鱼类出现在溢洪道附近,还是鱼类全年都存在但因为在那些时期的不同行为而具有更高的逃逸概率(例如,春季使用较浅的水深与夏季相比)。
除了环境影响外,鱼类行为和运动的昼夜模式也可能在逃逸脆弱性中发挥作用(James, 2002; Miller et al., 2005; Lewis et al., 2023)。例如,白鱼 Sander vitreus 在夜间更活跃(Ellis and Giles, 1965; Kelso, 1978; Kirby et al., 2016),可能更有可能在夜间逃逸。此外,逃逸脆弱性也会根据水库中放水结构的位置以及放水结构周围的栖息地而变化(Page and Wagner, 2025)。例如,离岸设置的放水结构通常比近岸设置的放水结构具有较低的逃逸率(Lewis et al., 2023, Page and Wagner, 2025)。鱼类在水柱中的位置与出水口结构的深度相比也可以调节逃逸。例如,在分层导致鱼类栖息于较浅水域时,具有底部出水口水库的逃逸率通常较低(Smith and Andersen, 1984, Skaar et al., 1996, Paller et al., 2006)。
物理屏障(如筛网、网、栏杆)已被用于减少许多水库的逃逸(Stober et al., 1983, Jahn et al., 1987; O'Hearn et al., 2010)。屏障可以成为减少逃逸的具有成本效益的选择,并且通常不会影响水库的其他用途(Lewis et al., 2024)。然而,屏障建设的常见限制是,由于水流改变(即,由于屏障的存在导致部分阻塞水流)和堵塞,洪水风险增加(Lewis et al., 2023)。缓解这些风险可能需要频繁维护以清洁屏障,以及将断裂特征纳入屏障设计中。断裂特征的设计使得结构的一部分或全部可以在高压下让位,使水自由流动,从而缓解洪水风险。如果鱼类在屏障受损时存在并面临逃逸风险,逃逸可能是相当大的。预测高逃逸风险条件使管理者能够安排和分配更多时间清洁和维护屏障,以最小化断裂事件的发生概率,并决定修理的紧迫性。此外,如果鱼类仅在特定时期或条件下面临逃逸风险,则可以按季节实施屏障,无需在鱼类不在时运营或维护它们。
量化影响鱼类何时出现在溢洪道旁边的因素对水库渔业管理和减少逃逸具有重要意义。因此,我们设计了一项声学遥测研究,连续监测两个水库溢洪道附近北美狗鱼和白鱼的存在情况。我们的目标是:1. 评估鱼类在整个湖泊和溢洪道相邻区域随时间推移的居民性指标,按物种划分;2. 量化可能面临逃逸风险的种群比例随时间的变化;3. 评估环境因素(如水温、水位高度、光周期)和昼夜模式如何影响鱼类出现在溢洪道旁边的概率;4. 评估溢洪道旁边鱼的深度随时间(一天中的小时)和环境因素(水温、水位高度、光周期)的变化;以及5. 评估屏障断裂事件是否可能与鱼类存在高峰期重叠。本研究的结果将为具有现有屏障的水库的管理和维护计划提供信息,并可纳入新屏障的建造规划和设计阶段。