Page 103 - 《水产学报》2025年第7期

2025, 49(7): 079309 JOURNAL OF FISHERIES OF CHINA

DOI: 10.11964/jfc.20241114755

人工智能鱼群监测技术揭示青海湖裸鲤洄游
与河流环境的关系

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黄真理 ， 温 浩 ， 祁洪芳 ， 叶冠中 ， 李海英 ， 王鲁海 ， 通信作者：黄真理，工学博士，二级
教授。长期组织协调三峡工程生态保
付生云 ， 钟南昌 ， 刘 君 2 护管理和研究工作。研究领域包括洄
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1. 中国水利水电科学研究院，北京 100038；2. 云从科技集团股份有限公司，广 游性鱼类及其分类与水坝救鱼、大范
围水体三维标量场测量技术与设备、
东 广州 511458；3. 青海湖裸鲤救护中心，青海省青海湖裸鲤繁育与保护重点实 河流全断面鱼群信息智能监测技术与
设备、水电可持续性评价与生态修复
验室，青海 西宁 810016；4. 北京索莱视觉科技有限公司，北京 101407
等。2018年以来在《Science Advan-

ces》《Current Biology》《iScience》
《Reviews in Fish Biology and Fisheries》
摘要： 《Ecological Indicators》《中国科学》
【目的】青海湖裸鲤是青海湖流域的核心物种和溯河产卵鱼类，每年 等发表一系列中华鲟等洄游性鱼类与
长江水坝影响的亮点论文，权威科学
洄游到河流中的繁殖群体规模和效率是裸鲤保护的核心问题，由于缺 期刊《Cell》《Nature》和《Science》
分别配发专题科学新闻报道介绍，引
乏有效的监测设备，对其知之甚少。 发 全 球 广 泛 关 注 。 E -mail ：
【方法】本研究提出“鱼群光学图像+人工智能”的技术路径，开发了人 zhlhuang@263.net

工智能鱼群信息检测算法 (AI-Fish)，研发了针对浅水河流的新型鱼群
智能监测设备，建立了裸鲤标准生长模型来估算年龄，应用于泉吉河
下游 36 m 河宽全断面监测。基于 2021—2024 年的监测数据，本研究
初步揭示了青海湖裸鲤洄游过程及其与环境的关系。
【结果】每年青海湖裸鲤“洄游季”可以分为初期 (上溯为主)、中期 (繁
殖为主) 和末期 (降河为主) 3 个阶段；裸鲤洄游事件的发生和发展受河

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道流量和水温触发及控制。泉吉河小于临界流量 (2.5 m /s) 时流量增加 资助项目：国 家 自 然 科 学 基 金
(52079148)；青海省科技计划项目
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促进裸鲤上溯洄游，达到最大流量 (10 m /s) 时洄游停止。上溯洄游日 (2024-SF-152)；中国水利水电科学研
过程与水温变化节律一致，数量随着水温同步增加，高峰期出现在下 究院基本科研业务费 (SS0145B022021)

午 (15：00—16：00) 和夜晚 (20：00—21：00)，最大日上溯数量为 收稿日期：2024-11-06
修回日期：2024-12-21
36.2 万尾。洄游群体并不都是繁殖群体，存在“伴游”现象。洄游地理
文章编号：
上限由自然屏障和海拔高度决定。超过 70 万尾裸鲤的大数据分析发现， 1000-0615(2025)07-079309-16
裸鲤洄游种群的年龄结构为正态分布，以 3~7 龄为主，可以分解为正 中图分类号：S 931；TP 183
文献标志码：A
态分布的雌雄年龄结构，该结构受雌雄性比影响。
作者声明本文无利益冲突
【结论】项目组研发的设备能够用于青海湖裸鲤洄游群体的全天候实
时监测，识别准确率超过 90%，可以获得裸鲤的数量、洄游方向、全 © 《水产学报》编辑部(CC BY-NC-ND 4.0)
Copyright © Editorial Office of Journal of
长、年龄结构等生物学参数。建议在青海湖主要河流建设监测网络， Fisheries of China (CC BY-NC-ND 4.0)

可以及时准确地获取青海湖裸鲤洄游群体的完整“大数据”信息，为未
来青海湖生态保护提供强大科技支撑。
关键词: 青海湖裸鲤；鱼类洄游；人工智能；河道断面监测；环境影响

青海湖位于青藏高原东北部 (36°32′~37°15′N, 99°36′~100°47′E)，
属高原半干旱高寒气候，流域面积 29 660 km ，海拔 3 200~4 800 m，
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是我国最大的内陆封闭半咸水湖。青海湖入湖河流主要有 5 条 (布哈

中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries https://www.china-fishery.cn
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