摘要 PIT（passive integrated transponder）標(biāo)記因其具有儲(chǔ)存的信息量大、持久可靠、識(shí)別迅速、性能穩(wěn)定、唯一性、體積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于魚類種群動(dòng)態(tài)、增殖放流、生境選擇和過魚設(shè)施等研究領(lǐng)域，成為魚類資源保護(hù)研究的重要手段之一。介紹了PIT標(biāo)志技術(shù)的工作原理，梳理了1991—2020年國內(nèi)外PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)中的應(yīng)用研究，探討了PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類種群動(dòng)態(tài)、過魚設(shè)施、增殖放流以及生境選擇等研究中的成效。通過對(duì)比國內(nèi)外PIT標(biāo)志技術(shù)的應(yīng)用研究情況，結(jié)合國內(nèi)魚類資源保護(hù)工作的實(shí)際需求與研究現(xiàn)狀，分析了國外PIT標(biāo)志技術(shù)應(yīng)用研究對(duì)我國開展相關(guān)工作的指導(dǎo)作用，指出PIT標(biāo)志技術(shù)在我國應(yīng)用研究的發(fā)展方向，提出加強(qiáng)PIT標(biāo)志技術(shù)在過魚設(shè)施的長期監(jiān)測、魚類增殖放流、魚類種群動(dòng)態(tài)與魚類生境選擇等方面的應(yīng)用研究，提升PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)研究中的技術(shù)水平，制定PIT標(biāo)記應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范，建立我國PIT標(biāo)記監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等建議，以滿足魚類科研、保護(hù)和管理的需要。

關(guān)鍵詞 PIT標(biāo)志；檢測技術(shù)；魚類資源；保護(hù)；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào) X171 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2024）17-0001-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.17.001

The Application of PIT Tag Mark and Detection Technique in Fish Resources Conservation

WANG Yu-liang1， XIE Yi-jun2， HUANG Jin1 et al

（1.China Hydropower Construction Group Shengda Hydropower Co.，Ltd.， Chengdu， Sichuan 610000; 2.Power China Leshan Ecological Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Leshan， Sichuan 614000）

Abstract PIT （passive integrated transponder） marker has been widely used in fish population dynamics， proliferation and release， habitat selection， fish passage facilities and other research fields due to its advantages of large information storage， durable and reliable， rapid identification， stable performance， uniqueness and small size. It has become a major vehicle for fish conservation research. In this paper， the working principle of PIT marking technology is introduced， and the applied research of PIT marking technology in fish resource protection at home and abroad from 1991 to 2020 is summarized. This study discusses the effectiveness of PIT marking technology in research on fish population dynamics， fish passage facilities， proliferation and release， and habitat selection. By comparing the application and research of PIT marking technology at home and abroad， combined with the actual needs and research of domestic fish resources protection， analyzes the reference effect of PIT marking technology application from abroad， points out the development direction of PIT marking technology application research in China and proposes to strengthen the long-term monitoring of PIT marking technology in fish passage facilities， fish proliferation and release， fish population dynamics， and fish habitat selection， improve the technical level of PIT marking technology in fish resource protection research， formulate technical specifications for PIT marking applications， and establish PIT marking monitoring network system to meet the needs of research， conservation， and management of fish.

Key words PIT tag；Detection technique；Fish resources；Conservation；Application research

基金項(xiàng)目 中國電力建設(shè)股份有限公司科技項(xiàng)目（DJ-ZDXM-2020-02）；水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院科技項(xiàng)目（ZMDC2019/U07，JC2021/S03）。

作者簡介 王宇亮（1981—），男，山西靜樂人，高級(jí)工程師，博士，從事環(huán)境管理研究。

通信作者，正高級(jí)工程師，博士，從事水生生態(tài)系統(tǒng)研究。

收稿日期 2023-09-26；修回日期 2023-12-06

魚類標(biāo)志技術(shù)最早主要用于研究魚類的運(yùn)動(dòng)與洄游，自1886年P(guān)etersen等用標(biāo)志魚估算封閉水體魚類種群大小和死亡率以來，魚類標(biāo)志技術(shù)在種群估算、資源評(píng)估、遷移洄游、過壩行為和生境利用等研究領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用［1］。標(biāo)志技術(shù)可分為體外標(biāo)志技術(shù)、體內(nèi)標(biāo)志技術(shù)、生物遙測技術(shù)和遺傳標(biāo)記等，體外標(biāo)志技術(shù)通常包括切鰭法、烙印法、化學(xué)標(biāo)記法、體外標(biāo)法等；體內(nèi)標(biāo)志技術(shù)通常包括金屬線碼標(biāo)法（coded wire tag，CWT）、被動(dòng)式整合雷達(dá)標(biāo)志法（passive integrated transponder，PIT）等［2］。在眾多的標(biāo)志技術(shù)中，PIT 標(biāo)志技術(shù)因其采用的134.2 kHz 的低頻射頻識(shí)別技術(shù)，具有使用壽命長、對(duì)研究對(duì)象生理傷害低、可靠性高、遺失率低、可應(yīng)用的魚類個(gè)體尺寸廣泛、價(jià)格便宜等優(yōu)勢，在魚類資源保護(hù)領(lǐng)域中得到了大規(guī)模應(yīng)用。

國外PIT標(biāo)志技術(shù)的研究起步較早，在魚類保護(hù)研究中的應(yīng)用已十分成熟。PIT標(biāo)志技術(shù)自1987年起就一直被哥倫比亞河流域的漁業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門作為研究溯河洄游魚類活動(dòng)的重要工具，其通過標(biāo)記和跟蹤溯河魚類（主要為鮭、鱒魚類），構(gòu)建PIT標(biāo)記魚類數(shù)據(jù)收集、共享和修正的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)而為決策者制定魚類保護(hù)策略提供幫助［3］。近年來，隨著魚類標(biāo)記技術(shù)的快速發(fā)展，以及我國學(xué)者和公眾對(duì)魚類資源保護(hù)的關(guān)注，PIT標(biāo)志技術(shù)在國內(nèi)魚類保護(hù)研究中的應(yīng)用研究也日益受到重視，但是仍與國外研究水平存在一定差距。因此，該研究比較國內(nèi)外PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類保護(hù)研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討PIT標(biāo)志技術(shù)在我國的應(yīng)用前景，以期為魚類標(biāo)記技術(shù)研究的發(fā)展與創(chuàng)新提供參考依據(jù)。

1 PIT標(biāo)志技術(shù)及其特點(diǎn)

1.1 工作原理與系統(tǒng)組成

PIT標(biāo)志檢測系統(tǒng)工作原理：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。PIT標(biāo)志檢測系統(tǒng)平時(shí)不工作，當(dāng)開啟的閱讀器靠近至一定距離才會(huì)被激活，使芯片上的諧振電路感應(yīng)到外界磁場產(chǎn)生振蕩，并發(fā)射內(nèi)存的標(biāo)識(shí)代碼至閱讀器［2-3］。

由圖1可知，PIT標(biāo)志檢測系統(tǒng)由PIT標(biāo)簽、天線和閱讀器等硬件和數(shù)據(jù)采集分析軟件構(gòu)成，其中標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；閱讀器可讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，分手持式或固定式2種；天線在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

1.2 PIT標(biāo)志技術(shù)特點(diǎn)

魚類標(biāo)志技術(shù)發(fā)展至今已有幾十種，有簡單的物理標(biāo)記，也有復(fù)雜的分子標(biāo)記，但目前應(yīng)用的標(biāo)志技術(shù)在使用中都存在一定的缺陷。如切鰭、掛牌等傳統(tǒng)標(biāo)志技術(shù)最大的缺陷就是對(duì)魚造成機(jī)械性損傷［4］，魚類生理上的脅迫增大，致使魚體虛弱［2］，對(duì)魚類行為活動(dòng)產(chǎn)生影響。分子標(biāo)記等標(biāo)記手段的標(biāo)志則不易直接識(shí)別，且價(jià)格較為昂貴，由于技術(shù)限制，難以用于大群體和大樣本的遺傳和進(jìn)化研究［5］。相比其他標(biāo)記技術(shù)，PIT標(biāo)記則具有許多不可比擬的優(yōu)勢，如芯片儲(chǔ)存的信息量大、持久可靠、識(shí)別迅速，性能穩(wěn)定，體積微?。?］等。Smith等［6］研究了PIT標(biāo)志與T型標(biāo)（T-bar anchor）對(duì)小白鮭（Coregonus sardinella）幼魚存活率、生長率以及標(biāo)簽保持率的影響，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組與對(duì)照組小白鮭幼魚的增長率與存活率無顯著差異，但在標(biāo)簽保持率方面存在差異，PIT標(biāo)簽保持率為100%，而T型標(biāo)植入25～45 d后，標(biāo)簽保持率僅為55%～75%。同時(shí)，PIT標(biāo)志因其能夠跟蹤到個(gè)體水平，對(duì)標(biāo)志魚感染率低等優(yōu)點(diǎn)，在魚類的生長、運(yùn)動(dòng)洄游以及行為研究中［7］等方面亦得到了廣泛應(yīng)用。

2 在魚類資源保護(hù)中的應(yīng)用研究

利用ISI Web of Science進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，對(duì)1990—2020年發(fā)表的關(guān)于PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)中的應(yīng)用研究論文進(jìn)行了收集、整理與分析。采用“fish”“Passive integrated transponder”或“PIT tag”等關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，基于標(biāo)題和摘要對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行篩選，刪除非魚類（如小龍蝦、蠑螈、蟹類等）的研究，收集匯總相關(guān)研究的論文，逐一查看其研究內(nèi)容。經(jīng)過對(duì)相關(guān)論文的研究內(nèi)容進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)中的應(yīng)用研究主要集中于魚類種群動(dòng)態(tài)研究、過魚設(shè)施研究、增殖放流效果評(píng)估研究、生境選擇與利用研究、標(biāo)記影響研究等方面。

2.1 魚類種群動(dòng)態(tài)中的應(yīng)用

魚類種群動(dòng)態(tài)是對(duì)魚類種群的生長、補(bǔ)充、死亡以及遷入、遷出等動(dòng)態(tài)規(guī)律進(jìn)行研究，包括種群數(shù)量變動(dòng)模式、生活史類型判斷、種群豐度估計(jì)、種群死亡率等方面［8］。隨著標(biāo)志技術(shù)的發(fā)展，國外學(xué)者將PIT標(biāo)志技術(shù)應(yīng)用于魚類的種群豐度、數(shù)量變動(dòng)［9-10］、生活史表現(xiàn)［11］、捕食者的影響［12］、幼魚越冬死亡率［13］等方面開展了諸多研究。Simmons等［14］在美國內(nèi)華達(dá)州Summit湖，使用 PIT 標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記重捕，估算了湖中割喉鱒（Oncorhynchus clarkii henshawi）的豐度和存活率，研究表明，盡管研究期間大部分時(shí)間與2012—2016年美國西部發(fā)生的一次嚴(yán)重的區(qū)域性干旱時(shí)間重合，但成年割喉鱒的數(shù)量仍然保持穩(wěn)定。捕食者通常被認(rèn)為是影響幼魚存活率的一個(gè)關(guān)鍵因素［15］。Kllo等［16］為了量化鸕鶿的捕食行為，利用手持PIT標(biāo)記檢測器在鸕鶿的棲息地反復(fù)掃描，以獲取早期標(biāo)記魚類的信息，發(fā)現(xiàn)鸕鶿整體的最低捕食率為27%，魚類體長與被捕食風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，大鸕鶿捕食對(duì)野生鱒魚種群有潛在的負(fù)面影響。Brakensiek等［17］利用PIT標(biāo)記與Cormack-Jolly-Seber 模型評(píng)估了加利福尼亞北部近乎原始河流源頭中幼鮭（Oncorhynchus kisutch）的越冬存活率，認(rèn)為為鮭魚種群制定成功的恢復(fù)策略，將需要特異性或特定區(qū)域估計(jì)幼魚整個(gè)成年前生命階段的存活率。此外，PIT標(biāo)志技術(shù)還被應(yīng)用于拆壩對(duì)魚類種群的影響［18］、放流魚類對(duì)野生群體的補(bǔ)充［19］、魚類死亡后尸體動(dòng)向［20］等方面的研究，已成為魚類種群動(dòng)態(tài)研究的有效手段之一。

2.2 過魚設(shè)施中的應(yīng)用

在國外，PIT標(biāo)志技術(shù)在過魚設(shè)施設(shè)計(jì)、優(yōu)化、運(yùn)行與效果評(píng)價(jià)中得到了大規(guī)模應(yīng)用［21］。Tummers等［22］應(yīng)用PIT標(biāo)志技術(shù)和聲學(xué)遙測技術(shù)，評(píng)估了歐洲七鰓鰻（Lampetra fluviatilis）通過Larinier擋板魚道（super active baffle fishways，SABF）的過魚效率，發(fā)現(xiàn)魚道擋板結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，能有效地降低魚道內(nèi)部的流速，提高滯留在魚道內(nèi)魚類的通過數(shù)量，使得過魚效率從優(yōu)化前的0.3%提升至7.1%。Silva等［23］用PIT標(biāo)記了265尾歐洲七鰓鰻（Lampetra fluviatilis），試驗(yàn)船閘作為游泳能力較差魚類洄游通道的潛在可能，其通過效率主要取決于閘壩下泄流量與調(diào)度規(guī)程。Bravo-Córdoba等［24］進(jìn)行了博氏魮（Luciobarbus bocagei）PIT標(biāo)志通過性試驗(yàn)，開展了垂直豎縫式魚道（vertical slot，VS）與淹沒潛孔式魚道（submerged notch with bottom orifice，SNBO）作為地中海鲃亞科魚類洄游通道的適用性研究，發(fā)現(xiàn)垂直豎縫式魚道和淹沒潛孔式魚道過魚效果基本一致，90%的上溯魚類均能在23 min內(nèi)成功通過2.5 m高水頭，通過時(shí)間受過魚對(duì)象的體長影響，因此，垂直豎縫式魚道和淹沒潛孔式魚道均適合作為地中海鲃亞科魚類的洄游通道。

在美國哥倫比亞河流域，PIT 標(biāo)志技術(shù)被大量用于評(píng)價(jià)大壩對(duì)魚類洄游的影響及魚道過魚效果研究［25］。1988年，華盛頓州海洋漁業(yè)管理局建立了哥倫比亞河流域PIT標(biāo)記信息系統(tǒng)（PTAGIS），作為哥倫比亞河流域PIT標(biāo)記魚類的數(shù)據(jù)庫，于1991年P(guān)TAGIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了哥倫比亞河流域PIT標(biāo)記數(shù)據(jù)的收集管理、關(guān)聯(lián)與共享。同時(shí)，PTAGIS還協(xié)調(diào)了當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)組織與管理機(jī)構(gòu)，并為每個(gè)參與機(jī)構(gòu)提供專業(yè)的定制軟件，用于標(biāo)記收集、復(fù)核數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫管理。除此之外，PTAGIS還收集了自動(dòng)檢測數(shù)據(jù)，設(shè)備設(shè)計(jì)，建設(shè)以及維護(hù)記錄等資料，所有收集和監(jiān)測的數(shù)據(jù)都可以通過PTAGIS網(wǎng)站免費(fèi)獲得（www.ptagis.org）。隨著PTAGIS軟件在標(biāo)簽收集與數(shù)據(jù)檢測方面的維護(hù)與開發(fā)，通過聯(lián)合最新的數(shù)據(jù)庫，不僅提高了數(shù)據(jù)的收集效率，而且能夠鏈接到遺傳和CWT標(biāo)記等方面的研究。PTAGIS一直以來提供著高質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集、驗(yàn)證、管理和報(bào)告服務(wù)，自1987年起截至2016年，共標(biāo)記放流魚類約4 300萬尾，檢測到標(biāo)記魚類超過2億700萬次。

目前，PIT標(biāo)志技術(shù)應(yīng)用于我國過魚設(shè)施效果評(píng)價(jià)仍處于起步階段，主要是利用PIT標(biāo)記評(píng)估魚道進(jìn)口的集魚效果［26］、內(nèi)部的通過效果，監(jiān)測進(jìn)入魚道內(nèi)的魚類是否存在滯留、折返行為等。陶江平等［27］在2016—2017年在湖北漢江興隆魚道和大渡河安谷魚道進(jìn)行了過魚效率的PIT標(biāo)記跟蹤試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)特定水情條件下2座魚道的平均過魚效率分別為9.38%和7.56%。陳國柱等［28］利用視頻監(jiān)測技術(shù)和PIT標(biāo)志檢測系統(tǒng)開展了枕頭壩一級(jí)水電站豎縫式魚道過魚效果初探，PIT標(biāo)記試驗(yàn)結(jié)果顯示，標(biāo)記的6種魚類中，齊口裂腹魚、重口裂腹魚可順利通過魚道。

2.3 魚類增殖放流中的應(yīng)用

在魚類增殖放流效果的研究中，通常把準(zhǔn)確的魚類存活量作為效果評(píng)估的重要參數(shù)，標(biāo)志重捕法廣泛地用于統(tǒng)計(jì)魚類存活量，但是在獲取數(shù)據(jù)的精度、準(zhǔn)確性和實(shí)用性方面存在局限性，為了改善標(biāo)志重捕法在統(tǒng)計(jì)方法上的不足與對(duì)魚類生理上不良的影響［29］，PIT標(biāo)志技術(shù)被應(yīng)用于魚類增殖放流的研究中。Cucherousset等［30］利用PIT標(biāo)志技術(shù)進(jìn)行了白斑狗魚（Esox lucius）幼魚在淺水植被區(qū)放流生存狀況的研究，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)在淺水區(qū)完全干涸之前，僅有19.3%的個(gè)體成功遷出，手持PIT天線探測器在淹沒區(qū)檢測到71.4%的標(biāo)志個(gè)體，存活的個(gè)體標(biāo)志無一脫落情況，且生長狀況良好。Barbour等［29］從成本效益方面分析，對(duì)比研究PIT標(biāo)記自動(dòng)檢測系統(tǒng)與圍網(wǎng)重捕法在河口魚類增殖放流效果評(píng)估中的應(yīng)用，研究表明，在3個(gè)不同標(biāo)記時(shí)段里，標(biāo)志PIT標(biāo)記魚類共計(jì)2 109尾，圍網(wǎng)重捕法僅捕獲106尾標(biāo)記魚，僅占標(biāo)記總數(shù)的5%，而PIT標(biāo)記自動(dòng)檢測系統(tǒng)檢測到標(biāo)記魚類1 700尾，占標(biāo)記總數(shù)的80.6%，盡管PIT標(biāo)記自動(dòng)檢測系統(tǒng)早期的工程建設(shè)成本較高，但是成本效益超過了圍網(wǎng)重捕法，通過PIT標(biāo)記自動(dòng)檢測系統(tǒng)能獲取非常詳細(xì)且更具價(jià)值的數(shù)據(jù)，有助于人們提出更優(yōu)的管理策略與保護(hù)方案。

在國內(nèi)，掛牌標(biāo)記法（體外標(biāo)）和切鰭法在魚類增殖放流中的應(yīng)用最為常見，直到20世紀(jì)90年代，PIT標(biāo)志技術(shù)才逐步被應(yīng)用于魚類的增殖放流監(jiān)測、種質(zhì)資源管理與洄游路線研究等方面。王啟軍等［31］為了深入研究人工繁殖大鯢（Andrias davidianus）在野外的生存狀況，在進(jìn)行野外放流時(shí)，對(duì)100尾大鯢植入PIT標(biāo)簽，通過對(duì)遷地種群動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，采集體長、體重、存活時(shí)間等各種資料并建立種群數(shù)據(jù)庫，為其科學(xué)有效地恢復(fù)和增殖提供了科技支撐。從2014年開始，國內(nèi)學(xué)者對(duì)放流的3 000余尾中華鱘（Acipenser sinensis）中的61尾進(jìn)行PIT標(biāo)記，在其洄游路線設(shè)置了13個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)，通過收集監(jiān)測結(jié)果，獲得了中華鱘洄游信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［32］。

2.4 魚類生境選擇與行為研究中的應(yīng)用

生物的行為活動(dòng)是行為生態(tài)學(xué)研究的核心主題［33］，受內(nèi)在驅(qū)動(dòng)與外在刺激的個(gè)體水平的活動(dòng)行為在生境選擇中具有重要作用。PIT標(biāo)記檢測系統(tǒng)能夠在特定的空間進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測標(biāo)記個(gè)體，最大限度減少了人為干擾與降低了試驗(yàn)費(fèi)用［3］，因而在國外魚類的行為活動(dòng)與生境選擇的研究中得到了廣泛的應(yīng)用［34］。Riley等［35］利用PIT標(biāo)記檢測系統(tǒng)監(jiān)測小溪流中魚類的活動(dòng)行為與生境利用，研究結(jié)果表明，28 d的監(jiān)測周期中，186尾標(biāo)記個(gè)體被檢測系統(tǒng)共記錄20 769次，共有56%的PIT標(biāo)記個(gè)體在研究河段上游區(qū)域被監(jiān)測，盡管PIT標(biāo)記檢測系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)存在一定誤差，但是在連續(xù)遠(yuǎn)程監(jiān)控魚類個(gè)體水平的時(shí)空分布具有高分辨率，即使在惡劣環(huán)境條件下（如淺水、激流、渾水）也能穩(wěn)定運(yùn)行，在魚類行為生態(tài)學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用前景。為了準(zhǔn)確測量魚類對(duì)微生境的利用情況，減少長期觀測的人為干預(yù)，PIT標(biāo)記檢測技術(shù)還被用于魚類對(duì)適宜生境選擇的試驗(yàn)研究中。Rehage等［36］應(yīng)用PIT標(biāo)記檢測系統(tǒng)在3個(gè)不同深度的復(fù)雜生境中持續(xù)追蹤標(biāo)志魚類的行為活動(dòng)與生境利用情況，在14 d的觀測中，標(biāo)志魚類對(duì)3種生境均有利用，但在生境的晝夜行為表現(xiàn)出了種質(zhì)特異性，認(rèn)為PIT標(biāo)志技術(shù)是魚類生境利用試驗(yàn)非常有效的研究手段［37］。

2.5 標(biāo)記對(duì)魚類的影響研究

PIT標(biāo)記被植入魚體內(nèi)，對(duì)魚本身而言標(biāo)記屬于外源性異物，可能會(huì)對(duì)一些個(gè)體造成行為或生理上的不適，因此，國內(nèi)外學(xué)者就PIT標(biāo)記植入魚類造成的影響進(jìn)行了大量的研究，研究的內(nèi)容涉及標(biāo)志魚的生長與存活率［38-40］、標(biāo)簽保留率［41-42］、生理指標(biāo)［43］、應(yīng)激反應(yīng)如皮質(zhì)醇釋放水平［44］以及游泳能力［45-46］等方面。Kimball等［41］研究了PIT標(biāo)記對(duì)美國南卡羅來納州北灣2種常見的河口魚類mummichog（Fundulus heteroclitus）和pinfish（Lagodon rhomboides）的存活、生長和標(biāo)簽保留率的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，2種魚類帶標(biāo)簽個(gè)體的存活率為82％～92％，標(biāo)簽保留率為82％～91％，大多數(shù)死亡個(gè)體與標(biāo)簽丟失主要發(fā)生在試驗(yàn)早期被植入了12 mm標(biāo)簽的小個(gè)體魚類（體長<60 mm），與未標(biāo)記的對(duì)照組進(jìn)行比較，標(biāo)記對(duì)2種魚類的個(gè)體的生長幾乎沒有影響。俞立雄等［47］對(duì)比研究了5 種不同標(biāo)記對(duì)草魚游泳能力以及血液生化指標(biāo)的影響，研究表明PIT標(biāo)記對(duì)不同體長組草魚的臨界游泳速度均無顯著性影響，同時(shí)PIT標(biāo)記對(duì)草魚血液生化指標(biāo)的影響也較小，但標(biāo)志植入后7 d血液中氯離子濃度會(huì)顯著性升高，15 d后恢復(fù)正常，因此建議草魚在標(biāo)志后至少暫養(yǎng)7 d再放流。

國外學(xué)者認(rèn)為，滯留在外界環(huán)境中脫落或死亡后標(biāo)記魚體內(nèi)的PIT標(biāo)簽是一種科研廢棄物，不僅會(huì)影響長期監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，還對(duì)魚類生境造成一定污染，這類標(biāo)簽通常被稱為“Ghost tags”［48-49］。mejkal等［48］與Stout等［49］分別使用了廣義加性模型（Generalized additive model）和隨機(jī)森林分類模型（Random forest classification model）區(qū)分天線監(jiān)測區(qū)域中的活魚標(biāo)記與“Ghost tags”，研究表明，存在“Ghost tags”的監(jiān)測區(qū)域會(huì)增加有標(biāo)記的魚通過天線電磁場的讀數(shù)失效的可能性，導(dǎo)致關(guān)注物種的探測失敗和數(shù)據(jù)獲取不完整。同時(shí)，隨著“Ghost tags”在環(huán)境中的不斷積累，將會(huì)大大增加標(biāo)記的清理費(fèi)用，因此開展此項(xiàng)研究有助于制定有影響力的管理行動(dòng)，提高保護(hù)、拯救瀕臨滅絕魚類的能力。盡管國內(nèi)目前還沒有這方面的研究，但是隨著PIT標(biāo)記在國內(nèi)魚類資源保護(hù)中的應(yīng)用日益廣泛，終將面臨魚類監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、標(biāo)簽污染等新生問題，需要引起國內(nèi)學(xué)者的重視，提早開展相關(guān)的研究。

3 國內(nèi)外應(yīng)用研究比較

基于前述文獻(xiàn)檢索結(jié)果，對(duì)1991—2020年國內(nèi)外PIT標(biāo)記技術(shù)在魚類資源保護(hù)應(yīng)用研究中各年份論文發(fā)表情況（圖2）與研究內(nèi)容（圖3）進(jìn)行了整理與統(tǒng)計(jì)。從發(fā)表論文的數(shù)量來看，國外于20世紀(jì)90年代起，關(guān)于PIT標(biāo)志技術(shù)應(yīng)用研究的論文顯著增加，30年間發(fā)表的論文數(shù)量超過600篇；而國內(nèi)于21世紀(jì)初期才發(fā)表了第1篇關(guān)于PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)中應(yīng)用研究的中文核心期刊，截至2020年國內(nèi)共發(fā)表論文40余篇，其中SCI論文僅4篇，國內(nèi)外PIT標(biāo)志技術(shù)的應(yīng)用與研究水平差距明顯。從研究內(nèi)容分類來看，國外學(xué)者利用PIT標(biāo)志技術(shù)開展魚類資源保護(hù)應(yīng)用研究的內(nèi)容比較豐富，主要包括魚類種群動(dòng)態(tài)、過魚設(shè)施、魚類增殖放流、魚類生境選擇以及標(biāo)記影響等方面，其中標(biāo)記影響開展的研究最多，魚類增殖放流最少，而魚類種群動(dòng)態(tài)、過魚設(shè)施與魚類生境選擇則比較均衡；國內(nèi)PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)中的應(yīng)用研究內(nèi)容則比較匱乏，主要集中在魚類增殖放流與過魚設(shè)施方面，在標(biāo)記影響方面也開展了一些工作，但研究成果不多，而在魚類種群動(dòng)態(tài)與魚類生境選擇方面的研究則是空白。分析原因?yàn)椋孩僮?981年確定葛洲壩采用增殖放流的魚類保護(hù)措施后，其他水利水電工程紛紛效仿，因此魚類增殖放流在國內(nèi)得到了長足的發(fā)展，PIT標(biāo)志技術(shù)也最先被應(yīng)用于魚類增殖放流的研究中；②2000年后，隨著過魚設(shè)施在國內(nèi)不斷地建設(shè)與發(fā)展，

其運(yùn)行效果也引發(fā)了大量的關(guān)注，PIT標(biāo)志技術(shù)作為過魚設(shè)

施效果量化指標(biāo)評(píng)估的重要手段之一，近年來被國內(nèi)相關(guān)學(xué)

者廣泛地應(yīng)用

于過魚設(shè)施研究中；③目前，國內(nèi)的PIT標(biāo)志檢測系統(tǒng)，包括主機(jī)、標(biāo)簽或全雙工設(shè)備檢測天線，均是從國外進(jìn)口，設(shè)備價(jià)格在十幾萬元到幾十萬元不等，而進(jìn)行一項(xiàng)研究往往需要數(shù)臺(tái)設(shè)備，這將會(huì)大大提高研究成本。盡管國內(nèi)相關(guān)科研院所與部分

企業(yè)進(jìn)行了設(shè)備的自主研發(fā)，也取得了一些成果，但是設(shè)備的穩(wěn)定性與集成度均不高，尚達(dá)不到量產(chǎn)上市銷售的水平，鑒于國內(nèi)PIT標(biāo)志技術(shù)使用成本高、自主研發(fā)能力不足等因素，其在我國魚類資源保護(hù)中的應(yīng)用研究受到了限制。

4 展望

綜合國外PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)應(yīng)用研究中的諸多實(shí)踐可知，PIT標(biāo)記作為一種非損傷性技術(shù)，能夠?yàn)檠芯空吆凸芾聿块T持續(xù)提供魚類個(gè)體與群體的相關(guān)數(shù)據(jù)，是一種充分可行且效果顯著的魚類資源保護(hù)和管理措施；同時(shí)PIT標(biāo)記具有全球唯一的編碼，便于開展大尺度的魚類監(jiān)測與保護(hù)，有效地避免重復(fù)工作，提高研究效率和準(zhǔn)確性，促進(jìn)漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)合國內(nèi)魚類資源保護(hù)工作的實(shí)際需求與PIT標(biāo)志技術(shù)的研究現(xiàn)狀來看，我國應(yīng)加強(qiáng)PIT標(biāo)志技術(shù)在魚道的長期監(jiān)測、魚類增殖放流、魚類種群動(dòng)態(tài)與魚類生境選擇等方面的研究，提升PIT標(biāo)志技術(shù)在魚類資源保護(hù)研究中的技術(shù)水平，同時(shí)制定PIT標(biāo)記應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范，建立我國PIT標(biāo)記監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，特別是各典型流域的管理平臺(tái)，將PIT標(biāo)記技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用于魚類資源保護(hù)研究中，以滿足魚類科研、保護(hù)和管理的需要。

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