Page 104 - 《水产学报》2025年第7期

黄真理，等 水产学报, 2025, 49(7): 079309

河、泉吉河、黑马河、哈尔盖河、沙柳河)，占 测的重要技术手段，但在鱼群图像检测上还没
入湖径流量 85% 左右 。青海湖裸鲤 (Gymno- 有成熟的应用系统。使用 Yolo、SSD 等模型
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cypris przewalskii) 又称为“湟鱼”(以下简称“裸 进行鱼体的目标检测，还停留在科研探索阶
鲤”)，隶属于鲤形目 (Cypriniformes) 鲤科 (Cyp- 段 [13-15] 。国外学者引入了运动矢量追踪技术获
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rinidae) 裂腹鱼亚科 (Schizothoracinae) 裸鲤属， 取鱼体运动轨迹 ，缺少鱼体朝向信息，难以
是青海湖流域的特有物种和唯一优势种，也是 保持鱼群交叉遮挡情况下的轨迹稳定性。因此，
青海湖“鱼鸟共生”生态系统的核心物种。该鱼 研发裸鲤资源与环境监测应用系统，阐明每年
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类属于江海洄游型中的溯河产卵亚型鱼类 ， 的洄游繁殖规模及其与环境的关系，已经成为
它在半咸水环境 (青海湖) 中生长育肥，每年 裸鲤资源保护和管理亟待解决的“瓶颈”问题。
5—9 月，亲鱼必须洄游至淡水河流中繁殖，之 2019 年以来，本研究提出“鱼群光学图像+
后新生幼鱼和产后亲鱼返回青海湖生长发育。 人工智能”的技术思路，研发了浅水河流鱼群智
它是多次产卵型鱼类，产半黏性卵，是中国溯 能监测设备，解决了全天候获取河流中大断面
鱼群光学视频成像的难题，通过 GPU 加速并行
河产卵鱼类的典型代表。20 世纪 60 年代以来，
技术实时处理所得视频影像；开发专用人工智
青海湖流域气候变化引发降雨减少，导致入湖
能 AI-Fish 算法体系，实时跟踪检测视频中鱼类
径流量减少，青海湖水位持续下降，直到 2004 年以
个体，鱼群信息包括数量、全长 (估算年龄)、
后，水位开始持续增加。2024 年湖区水位达到
运动轨迹、洄游方向等参数，首次实现真正意
3 196.72 m，湖面面积 4 540.98 km 。在气候变
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义上的河道全断面鱼群实时监测。在此基础上，
化和人类活动的影响下，裸鲤资源量持续下降，
建立了青海湖泉吉河 36 m 全断面裸鲤资源与环
直到 2000 年左右 。这些人类活动包括商业捕
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境监测站，开展全天候实时监测，初步揭示了
捞和群众无序捕捞等因素影响种群数量；河流 裸鲤洄游规律及其与环境的关系。
筑坝取水灌溉、河流渠化和河岸硬化等因素影
响裸鲤洄游繁殖。2000 年以后，青海省政府采 1 材料与方法
取封湖育鱼 (禁捕、自然保护区)、修建过鱼设
施、增殖放流等综合措施，裸鲤资源量从 2002 1.1 研究区域
年的不足 2 600 t，恢复到 2023 年的 12.03 万 t， 泉吉河，当地又名“乌哈阿兰曲”，位于刚
增长了 44 倍 ，成为中国珍稀鱼类种群从衰退 察县境内，流域面积567 km ，发源于海拔4 308
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走向恢复的、少有的成功案例。 m 的尔德公贡麻，河长 65 km，年径流量 0.55
裸鲤研究，过去主要针对繁殖生物学 、 亿 m ，是裸鲤产卵洄游的主要河流之一。每年
[5]
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人工繁殖 [6-7] 、湖区水声学资源探测 。裸鲤每 6—9 月为汛期，也是裸鲤的产卵洄游季节，其
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年进入河流的洄游繁殖行为，是其生活史的关 他时间为冰冻期 (约 5 个月)。泉吉乡观鱼台
键环节。由于监测手段的限制，对其研究较少， (37°16′21.57″N，99°53′57.36″E)位于泉吉河下
每年的洄游鱼群数量及其洄游规律尚不清楚， 游，距河口约 8 km。此处 2005 年以前修建有
无法定量评估人类活动和环境变化对裸鲤洄游 拦河坝取水灌溉，阻隔了裸鲤洄游必经之路。
繁殖的影响。谈龙飞等 、张宏等 [10] 通过采集 2015 年以后把拦河坝改造成为溢流堰型阶梯式
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卵苗的传统方法来评估裸鲤早期资源量。受监 鱼道，长 100 m，宽 30~90 m，共有 20 个鱼坎
测频次和布点的限制，这种方法会带来较大误 (过鱼梯坎) 和鱼室 (供中途休息)，鱼坎跌水高
差。Zhang 等 [11] 利用无人机摄影和深度神经网 度小于 30 cm，以确保裸鲤洄游基本畅通，成
络研究了泉吉河下游主河道旁侧渗流形成的 为游客夏季观看裸鲤洄游的“观鱼台”(图 1-a)
200 m 河段的裸鲤分布与环境的关系，表明人 青海湖的入湖河流都属于宽浅型河流。每
工智能观测裸鲤洄游具有可行性，但是尚未获 年 5 月下旬开始，天气变暖使得水温逐步增加，
得全天候主河道的裸鲤洄游信息。荣义峰 [12] 利 河流全部解冻，裸鲤亲鱼陆续从湖泊进入河流
用医学影像常用的 Unet 人工智能模型和无人机 开始洄游繁殖。上溯洄游和繁殖行为发生在小
影像数据，初步识别和估算了泉吉河的潜在产 流量、清水环境的平水期，降河洄游主要发生
卵场规模。人工智能技术已经成为运动目标检 在大流量、浑水环境的洪水期。随着河流流量

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