评估的的喀喀湖鸟类与小型渔业冲突潜力

《Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems》：Assessing Conflict Potential Between Birds and Small-Scale Fisheries in Lake Titicaca

　　

在全球范围内，渔业兼捕（bycatch）对水鸟构成了威胁。然而，尽管这种威胁是全球性的，但内陆渔业以及手工或小规模渔业中的兼捕威胁却研究不足。在此，研究人员首次尝试绘制了鸟类对渔业兼捕的脆弱性地图，以及的的喀喀湖鸟类与渔业之间的冲突潜力地图。研究人员利用野外调查、贝叶斯联合物种分布模型（Bayesian Joint Species Distribution Modelling）和基于性状的加权方法，优先考虑保护工作，绘制了的的喀喀湖鸟类对渔业兼捕的脆弱性以及鸟类与渔业之间的冲突潜力。的的喀喀湖的渔业完全是小规模农户经营，但在过去的调查中，渔业兼捕被列为该湖生物多样性的主要威胁。研究人员发现，在脆弱性最高分位数中，1?×?1?km像素浓度最高的区域位于的的喀喀湖的梅诺尔湖（Lago Menor）、普诺湾（Puno Bay）和拉米斯河口（Ramis River Mouth）地区，但冲突最高分位数中，1?×?1?km像素浓度最高的区域位于梅诺尔湖地区。未来减少渔业兼捕的工作应集中在现有冲突最严重和冲突潜力最大的地区，但这只有在当地渔民充分同意和合作的情况下才能合理进行。

论文解读：评估的的喀喀湖鸟类与小型渔业冲突潜力

研究背景与意义

全球渔业兼捕是导致水鸟种群下降的主要驱动因素之一。据估计，每年约有40万只鸟类因公海渔业兼捕而死亡，而内陆渔业兼捕导致的死亡数量则未知。兼捕不仅造成直接死亡，还可能带来非致死性影响、干扰繁殖群落以及减少食鱼鸟类的猎物数量。尽管兼捕对多种南美鸟类（如的的喀喀湖鸊鷉 Rollandia microptera、朱宁鸊鷉 Podiceps taczanowskii 和洪堡企鹅 Spheniscus humboldti）的种群衰退构成重大保护威胁，但直接关于渔业兼捕的信息仍然匮乏。特别是在小型/手工渔业（定义为涉及家庭、资本和能源投入少、船只小、航程短、近岸作业且主要用于本地消费的渔业）和内陆渔业领域，相关研究极度缺乏。手工渔业约占全球渔获量的40%，但其环境影响和环境效应信息极不精确。现有关于手工渔业兼捕的研究几乎都集中在咸水环境，淡水小型渔业兼捕率估算研究几乎空白。因此，针对内陆小型渔业的兼捕风险评估具有重要的生态和保护意义。

的的喀喀湖（Lake Titicaca）是安第斯山脉的一个大型高海拔淡水湖，由秘鲁和玻利维亚共享，拥有极高的生物多样性，包括多种特有物种，如濒危的的的喀喀湖鸊鷉和极度濒危的的的喀喀湖水蛙（Telmatobius coleus）。该湖湿地被列入《拉姆萨尔公约》（RAMSAR）名录，并被国际鸟盟（BirdLife International）指定为重要鸟区（IBA）。然而，该湖面临未经处理的生活污水和采矿径流污染、入侵物种以及气候变化等多重人为压力。历史上，该湖渔业长期边缘化，直到20世纪中叶引入鲑鳟鱼类和银汉鱼（pejerrey, Odonesthes bonariensis）后引发了捕鱼热潮，导致渔船现代化，单丝刺网（monofilament gill nets）成为主要捕捞工具并沿用至今。兼捕已被确定为该湖生物多样性的主要威胁，特别是对的的喀喀湖鸊鷉等物种。此外，渔民与鸟类之间存在严重冲突，渔民常将鸟类视为竞争对手，并因鸟类被刺网缠住破坏渔网而产生反感，这成为实际保护行动的严重障碍。本研究旨在首次绘制的的喀喀湖鸟类与渔业的冲突潜力地图，并提供鸟类对渔业兼捕脆弱性的地图，为确定反兼捕保护工作的优先区域提供政策依据。该研究发表于《Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems》。

主要关键技术方法

研究人员于2022年3月至6月在玻利维亚侧、7月至9月在秘鲁侧开展了野外调查，采用样点计数法（point counts）和样线法（transects）记录鸟类分布。由于无法获得渔民自报日志或观察员随船数据，研究采用了已有的基于最大熵模型（Maximum Entropy Model, MaxEnt）的渔业强度概率图，该模型基于观察到的湖中渔网位置和环境变量构建，并通过曲线下面积（AUC）和真实技巧统计量（True Skill Statistic, TSS）验证（TSS > 0.5, AUC > 0.8）。鸟类分布建模采用贝叶斯空间显性联合分布占据模型（Bayesian spatially explicit joint distribution occupancy model），结合Polya-Gamma潜变量和最近邻高斯过程（Nearest Neighbour Gaussian Process），以处理不完全探测和空间自相关。环境变量包括托托拉芦苇（totora, Schoenoplectus californicus subsp. tatora）湿地覆盖率、水深、距岸边距离、距保护区距离、距人口中心距离、水产养殖（pisciculture）存在与否及距其距离。模型协变量通过方差膨胀因子（Variance Inflation Factor, VIF）检验多重共线性（VIF < 10）。鸟类脆弱性通过物种特异性权重因子（Weighting Factor, WF）计算，综合考虑潜水行为（水平潜水=3，垂直潜水=2，水面觅食=1）、聚集行为（平方根种群密度）、成鸟存活率、生物地理种群规模（占全球种群比例）和IUCN保护状况（极危=6至无危=1）。最终，脆弱性指数（Vulnerability Index, V_s）为各物种出现概率与WF的乘积之和；冲突潜力指数（Conflict Potential, C_s）为V_s与渔业发生概率的乘积。所有指数均通过费舍尔线性判别（Fisher's linear discriminant）分为四个等级。数据分析使用R语言及相关程序包完成。

研究结果

3 Results

调查共记录到41种鸟类，分布在36个样点和115条样线中（含重复调查）。其中，玻利维亚侧16个样点和3条样线，秘鲁侧20个样点和112条样线。54个位点调查了两次，3个位点调查了三次，其余位点调查一次。经过筛选（至少被观察到10次且占据模型贝叶斯p值在0.1至0.9之间），最终有11个物种被纳入后续分析。

鸟类对渔业兼捕的脆弱性（Vulnerability to Fisheries Bycatch）

在的的喀喀湖总面积8372 km²中，模型将2920 km²（约34.9%）划分为最小潜在脆弱区（0 < V_s< 3.45），2244 km²（约26.8%）为低潜在脆弱区（3.45 < V_s< 7.35），1058 km²（约12.6%）为中等潜在脆弱区（7.35 < V_s< 12.04），1837 km²（约21.9%）为高潜在脆弱区（12.05 < V_s< 16.41）。脆弱性最高的区域集中在梅诺尔湖（Lago Menor）、拉米斯河口（Ramis River Mouth）和普诺湾（Puno Bay），后两者与普诺湾内的国家自然保护区（Reserva Nacional del Titicaca）范围显著重叠。

鸟类与渔业冲突潜力（Conflict Potential Between Birds and Fisheries）

在总面积中，5933 km²（约70.6%）为最小冲突潜力区（0 < C_s< 2.26），904 km²（约10.8%）为低冲突潜力区（2.26 < C_s< 6.17），591 km^{2（约7.1%）为中等冲突潜力区（6.17 < C_s< 10.07），630 km2（仅9.4%）为高冲突潜力区（10.07 < C_s< 15.12）。高冲突区主要集中在近岸区域，但在较浅的梅诺尔湖部分，冲突区延伸至湖中心。低和中等冲突潜力的区域也延伸到了拉米斯河和普诺湾部分的保护区范围内。}

讨论与结论总结

4 Discussion

本研究首次绘制的的喀喀湖鸟类与渔业的冲突潜力地图。研究发现，大部分湖区冲突潜力较小，这主要因为大多数鸟类远离湖岸，且渔民也很少前往离岸数公里外作业。虽然普诺湾鸟类集中度最高（包括国家自然保护区内），但冲突潜力却集中在梅诺尔湖地区。这主要是因为普诺湾密集的托托拉芦苇湿地使得布设刺网比同等水深的梅诺尔湖村庄沿岸更为困难，且普诺湾旅游业发达。尽管普诺湾经济正从渔业转向旅游业，且该区域多由乌鲁族（Uros）作为传统领土守护，若旅游收入中断（如COVID-19疫情期间），鸟类种群可能变得脆弱。

尽管已有技术修复措施（如改变网具颜色和厚度）可在某些情况下减少鸟类兼捕，但目前尚无能在不减少鱼类捕获量的前提下减少多种鸟类兼捕的技术解决方案。渔业关闭在其他地区有效，但考虑到阿尔蒂普拉诺高原（Altiplano）的贫困现状和现有渔业法规的执行难度，关闭部分湖区不可行。该地区的贫困要求保障食物和收入来源，执法需要行政能力，这可能超出该地区有限的环境监管资源，且其伦理挑战可能引发当地社区的强烈抵制。因此，解决方案必须与整个的的喀喀湖当地小规模渔民合作，特别是在高冲突潜力区域附近，以减少渔民可接受的兼捕。需要在全湖开展减少兼捕的研讨会，建立渔民信任以改变捕捞习惯，这需要时间，尤其是在渔民与鸟类已存在冲突的背景下。通过教育让人类认识到与其冲突物种的全球重要性，可将负面认知转化为自豪感；许多居民在得知其所在区域的全球生物多样性重要性后，会更积极地参与保护。

研究中仅有11个物种符合模型纳入标准，而湖区共有135种鸟类（约60种广义水生），这表明需要进一步野外工作来正确评估的的喀喀湖鸟类种群。阿尔蒂普拉诺国家保护区（Reserva Nacional del Altiplano）已在其管辖范围内进行定期鸟类调查并发布未数字化报告，秘鲁政府应资助这些报告的数字化以便研究人员和保护者获取。定期的鸟类种群调查和渔业监测对于更好理解的的喀喀湖渔业地理分布至关重要。鉴于中央政府资金和渔民参与日志或观察员计划的意愿不足，建议实施短期观察员计划（类似秘鲁沿海渔业），并结合渔民访谈来评估兼捕情况。同时，可利用卫星数据监测渔业，但需与地面实况调查并行，以提高当地人对区域特有鸟类地位与重要性的认识。