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为全球鱼类绘制“洄游路线图”

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提到野生动物的长途迁徙,人们往往会想到候鸟沿着固定的“飞行走廊”跨越千山万水,穿梭于繁殖地与栖息地之间。鸟类的这些迁徙路径,被称为“迁飞路线”、或“迁飞通道”(flyways),是科学地开展鸟类保护的重要基础。其实,淡水鱼类也同样依赖洄游路线(swimways)进行长距离迁徙,只是,这些水下的旅程往往难以被人察觉。

全球范围内,淡水洄游鱼类的数量自1970年以来锐减超过80%。栖息地破碎化、过度捕捞和水污染等问题严重威胁着这些鱼类的生存。“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,据ScienceNews在2025年1月底的一篇报道,如今科学家们开始意识到,要想保护这些鱼类,就必须像研究鸟类迁徙一样,绘制清晰的洄游路线图,以便制定合理的保护措施。


灰鹤的迁徙距离很长,可达数千公里。它们通常在春季和秋季进行迁徙。春季从越冬地飞往繁殖地,秋季则从繁殖地飞往越冬地。上图是河北官厅水库湿地栖息着的几百只灰鹤的飞翔一幕。©熊昱彤,摄于2025年2月1日 | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编检索文献时发现,候鸟迁飞通道(Flyways)这个概念的提出,其实与人们对候鸟迁徙规律和保护需求的认识不断深入密切相关。20世纪中叶,早期鸟类环志(Bird banding)研究为人们了解候鸟迁徙提供了重要信息。通过追踪环志鸟类的活动,科学家们逐渐认识到候鸟迁徙具有固定的路线和规律。候鸟迁徙常常跨越国界,因此国际合作对于候鸟保护至关重要。随着研究的深入,人们逐渐认识到候鸟迁徙路线并非简单的点对点移动,而是具有一定的通道范围。“迁飞通道”(Flyway) 这一概念应运而生,强调对整个迁徙路线及沿途栖息地的整体保护;联合国也建立了《保护野生动物迁徙物种公约》,来推动包括候鸟在内的迁徙物种的保护。上图是中国候鸟迁飞通道示意图。图片来源:《候鸟迁飞通道保护修复中国行动计划(2024—2030 年)》“鱼类是所有迁徙生物中受影响最严重的一类,”德国柏林莱布尼茨淡水生态与渔业研究所(Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries)的鱼类生态学家图万·斯托弗斯(Twan Stoffers)表示。“由于它们的栖息地和洄游路径都隐藏在水下,我们往往难以确定它们的具体迁徙路线,甚至不知道它们是否还能顺利洄游。”

目前,研究人员正致力于绘制全球洄游鱼类的详细迁徙地图,以找出它们赖以生存的重要通道。这些地图,不仅能为可持续基础设施建设提供科学依据,还能指导保护规划、以及生态恢复工作。

一条虹鳟*(Oncorhynchus mykiss)*正在努力跃过加拿大不列颠哥伦比亚省莫里斯敦峡谷的急流。©摄影师:Jerome Charaoui (Charaj)不过,科学家们面临的挑战依然严峻。全球河流的自由流动性正不断减少,目前只有约三分之一的大型河流仍然保持畅通无阻大坝被认为是阻碍鱼类洄游的最大障碍,尤其是在东南亚。过去20年间,湄公河流域建起了数百座水坝,而这片流域不仅是全球最大的内陆渔场,也支撑着数千万人的生计。

【海洋与湿地·小百科】
鱼类洄游(也译为鱼类迁徙)是鱼类从一个水域大规模迁徙到另一个水域的现象。许多鱼类都会进行规律性的迁徙,其时间尺度从每天到每年甚至更长,迁徙距离从几米到数千公里不等。这种迁徙通常是为了更好地觅食或繁殖,但在其他情况下,原因尚不明确。

鱼类迁徙涉及鱼群的移动,其规模和持续时间都比正常的日常活动要大。一些特定的迁徙类型包括溯河洄游(anadromous),即成鱼生活在海洋中,洄游到淡水中产卵;以及降河洄游(catadromous),即成鱼生活在淡水中,洄游到海水中产卵。

“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到维基百科的描述,其中提到:海洋中的浮游鱼类经常在其产卵、觅食和育苗场之间进行大规模迁徙。它们的移动与洋流以及一年中不同地区食物的可用性有关。迁徙性移动可能部分与鱼类无法识别自己的后代有关,以防止同类相食。一些鱼类已被《联合国海洋法公约》列为高度迁徙物种。这些大型远洋鱼类在不同国家的专属经济区内进出,该条约对它们的规定与其他鱼类有所不同。
湄公河巨鲶
*(Pangasianodon gigas)*为例,这种大型洄游鱼类近年来因水坝阻隔了繁殖通道,种群数量急剧下降,甚至被认为濒临灭绝。然而,科学家们也在不断努力寻找希望。2024年12月,在柬埔寨的湄公河水域,研究人员成功为18条湄公河巨鲶佩戴标记、并放归自然,这一数量创下了新纪录。这表明,尽管受到种种威胁,洄游鱼类依然在尝试利用天然通道生存。

“我们越快、越全面地识别出湄公河的洄游路线,就越能找到保护这些鱼类的有效方案,”美国内华达大学(University of Nevada, Reno)鱼类生物学家泽布·霍根(Zeb Hogan)表示。他目前领导着由美国国际开发署(USAID)资助的**“湄公河奇迹”**(Wonders of the Mekong)研究项目。

不仅是湄公河,全球许多地区的河流洄游路线都在发生变化。2024年,美国西北部的克拉马斯河(Klamath River)拆除了四座大坝,让鲑鱼(salmon)得以重新回到阔别百年的产卵地。这一成功案例表明,只要采取合理措施,洄游鱼类依然是有机会恢复种群数量的。

“鱼类的洄游模式远比我们想象的复杂。”霍根补充道,“从人的视角来看,鱼类要么向上游游去,要么向下游游去。但从鱼类的角度来看,它们是在寻找合适的栖息地,而这一过程往往受环境条件的影响。”

通过华盛顿州西雅图市希拉姆·奇滕登船闸鱼梯(Lake Washington Ship Canal Fish Ladder)的溯河鱼类的生命周期,涵盖了自然繁殖和人工孵化两种方式。图中详细描述了鱼类从卵到成鱼的各个阶段,以及人工孵化过程中的关键环节。来源:《Lake Washington Ship Canal Fish Ladder》(编号:1996-792-501)一书的第7页。图文无关事实上,河流不仅是单纯的线性水道,而是一个立体、多维的生态系统。比如,亚马孙流域(Amazon Basin)的洪泛森林和湿地在雨季成为关键栖息地,为大量洄游鱼类提供庇护。这也意味着,跨国合作对于保护洄游鱼类至关重要。

在全球范围内,“洄游路线”的概念正逐渐成为科学家们关注的焦点。2020年,荷兰鱼类生态学家赫尔曼·万宁恩(Herman Wanningen)首次提出了这一理念,并发起了世界鱼类洄游基金会(World Fish Migration Foundation)。2023年11月,“全球洄游路线计划”(Global Swimways Initiative)正式启动,研究人员正在分析约2400种洄游鱼类的现有数据,并结合数据库,如Fishbase和IUCN濒危物种红色名录,系统整理相关研究。

“我对我们能收集到的海量数据感到欣喜,但同时也惊讶于我们对许多物种仍知之甚少。”斯托弗斯表示。他指出,研究鱼类洄游的技术远远落后于鸟类迁徙研究

正如迁飞路线的概念极大推动了鸟类保护工作,科学家们认为,洄游路线的绘制,也将彻底改变人类对河流管理和生态保护的理解。“我们需要更加深入地认识鱼类的洄游模式,”霍根强调,“绘制这些‘水下高速公路’至关重要,只有这样,我们才能保护淡水鱼类,以及依赖这些鱼类生存的生态系统和人类社会。”

【思考题】学而时习之Q1:上文提到,“湄公河奇迹”研究项目是美国国际开发署(USAID)资助的。但是最近,就在前两天(2025年2月初),据媒体报道,美国国际开发署(USAID)基本上被“关门”了——特朗普政府计划将这一主要的海外援助机构与国务院合并。马斯克长期以来一直对USAID持批评态度。USAID现有大约1万名员工,年度预算接近400亿美元,占美国政府对外援助总支出的近60%。那么,随着美国的政策的改变,对于接下来诸如原来由USAID支持的生物多样性的国际项目会有什么影响?以及,你觉得,本文中的这个全球鱼类洄游路线图,是否也会受到影响呢?你怎么看?

Q2:全球洄游路线的绘制能否真正推动政策变革?尽管科学家已开始系统研究洄游鱼类的迁徙路径,但数据的积累和分析,毕竟还只是第一步。在实际的环境治理中,各国/各级政府和企业,是否真的会真正采纳这些研究成果?你觉得,现有的国际合作机制是否足够有效?

Q3:**洄游路线的保护应以何种空间尺度为单位?**目前的洄游路线绘制多基于特定流域或区域的物种数据,但全球气候变化和人类活动正在改变水文格局,导致鱼类洄游模式的动态调整。面对这些变化,你觉得,我们应如何定义洄游通道的保护单元呢?是基于生物地理学上的“关键节点”呢,还是更广义的“生态走廊”/或者“生态廊道”呢?在水文和生物学数据不完备的情况下,如何构建可靠的空间建模方法,来预测未来的洄游模式的?

Q4,水利基础设施 vs 鱼类洄游的“和谐共存”——是否存在真正可行的解决方案?现有的鱼道、生态泄流、鱼类升降梯等技术,虽在小部分的案例中取得成功,但是,在大型水坝或季节性水系中往往效果是相当有限的。我们是否需要完全颠覆当前的水利工程思路,例如基于自然的解决方案(NbS)来重新设计水坝结构?AI在里面,是否有可为?(比如,海洋与湿地小编就看过北大科研团队用仿真的机器鱼带领鱼儿游过鱼梯的案例)另外,未来是否可能借助合成生物学或行为生态学的突破,如利用环境DNA(eDNA)或鱼类信息素,来引导鱼类更有效地洄游?

Q5、鱼类洄游的生态系统服务价值如何精准量化,以推动政策变革?目前,洄游鱼类的保护更多依赖生物多样性和濒危物种的伦理价值,但在政策决策中,生态系统服务的经济衡量往往才是关键因素。洄游鱼类不仅影响渔业,还通过营养物质循环、湿地健康、沿海渔村生计等多种方式支持生态和社会系统。如何构建一个既符合生态科学,又能被政策制定者接受的定量化评估框架,使洄游鱼类的经济与生态价值真正融入国家和跨国水资源管理体系?做生态系统生产总值(GEP)研究的专家和团队,请问你们怎么看?

(注:本文仅代表资讯或者作者个人观点。不代表平台观点。欢迎留言、讨论。)
资讯源 | ScienceNews, CMS, 世界鱼类迁徙基金会
编译 | 王芊佳
编辑 | Linda Wong
排版 | 绿叶
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