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青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)是青海湖及其流域的优势种,是属于青海湖的特殊物种,在青海湖生态系统中占据着举足轻重的地位,同时也是鲤科鱼类中为数不多能够适应高寒冷水性环境的一个类群。青海湖裸鲤因生长在高寒地区,生活水体为高盐和高碱环境,营养物质匮乏,故生长速度极其缓慢。近年来,由于人类活动的影响以及过度捕捞的原因,青海湖裸鲤的资源量急剧衰退,近乎枯竭,水利设施的建设破坏了原始河道,损毁了自然产卵场,并且由于气候变化的原因,青海湖入湖河流骤减至目前的不足10条。目前随着封湖育鱼、增殖放流和洄游通道建造与修复等措施的实施,青海湖裸鲤资源量正在逐步增加中,种群处于增长阶段,但仍未恢复到历史顶峰。青海湖裸鲤为溯河洄游性鱼类,泉吉河是其重要的产卵场分布河道,对青海湖裸鲤的资源补充有着重要影响。本文应用无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)技术,建立了人工判别青海湖裸鲤产卵场的具体生境参数,并将人工智能(Artificial intelligence,AI)应用于产卵场识别中,掌握了泉吉河青海湖裸鲤产卵场的生境特征和分布,以期为青海湖裸鲤产卵场的保护、建立和评估提供理论依据,为青海湖裸鲤自然种群资源保护提供科学参考。本研究于2019-2021年研究泉吉河青海湖裸鲤自然产卵场生境特征及对其规模分布进行评估,研究结果如下:1、青海湖裸鲤繁殖时间为每年5-9月份,在此期间,泉吉河非流量突变期的流量范围为1—4m~3/s,泉吉河流量大部分时间都在此流量范围之内,而青海湖裸鲤基本在此流量范围下进行产卵繁殖。从自然繁殖监测效果和亲鱼分布来看,青海湖裸鲤主要在下游的产卵场河段内进行自然产卵繁殖,且繁殖效果最好。泉吉河河道形态主要分为顺直型、弯曲型和分汊型,产卵场主要分布于分汊型河道和弯曲型河道,河道生境复杂,有滩涂交错的洲滩,河道转弯处或者洲滩交错处容易出现深潭,深潭浅滩区域内流速较缓,水深较浅,易形成青海湖裸鲤所需的自然繁殖环境;产卵场河段平均长度为135.13m(S.D.=61.13),平均宽度为30.01m(S.D.=17.51),平均曲折率为1.09(S.D.=0.07),平均流速为0.24m/s(S.D.=0.20),平均水深为0.19m(S.D.=0.10),河床质为中小型卵石(粒径16-256mm)加沙;青海湖裸鲤泉吉河自然繁殖产卵区最适流速为0.07—0.36m/s,最适水深为0.11—0.25m,其中调查的10个产卵场中最大产卵场位于下游,面积为16380m~2;产卵场平均面积为4586.60m~2(S.D.=4201.61);非产卵场主要分布于顺直型河道,生境较为简单,一般没有边滩,流水冲刷,流速较高,水深较深,无法形成青海湖裸鲤所需的自然繁殖环境;非产卵场河段平均宽度为16.97m(S.D.=6.46),平均曲折率为1.02(S.D.=0.02),平均流速为0.52m/s(S.D.=0.27),平均水深为0.34m(S.D.=0.14),河床质为中大型卵石(粒径>64mm)。自上游至下游,泉吉河河道形态从以弯曲型和顺直型为主,逐渐演变为以分汊型为主,同时产卵场河段宽度值逐渐变大。2、青海湖裸鲤产卵场可通过无人机遥测影像进行识别,基于以下4个生境特征,可人工判别产卵场:(1)河道形态:弯曲型河道和分汊型河道,青海湖裸鲤产卵场大部分都存在于这两种河道形态中;(2)河漫滩:有河漫滩存在的河段,青海湖裸鲤产卵场都具有边滩,繁殖活动大多数发生在浅滩上;(3)可视水深范围:水深较浅(<0.4m)时,从无人机遥测影像中可以看到河床底部,青海湖裸鲤发生繁殖活动时,水深大多数在(0.34±0.14)m;(4)曲折率:曲折率大于>1.09的弯曲型河段。判别结果显示:在平水期,泉吉河一共可以筛选出307个青海湖裸鲤产卵场,总面积达399,320.32m~2,平均面积为(1231.12±548.81)m~2,在这些产卵场中随机选取5个进行验证,实测证明都是青海湖裸鲤产卵场。使用人工智能对青海湖裸鲤产卵场进行建模处理识别,通过人工智能识别的青海湖裸鲤产卵场较为破碎化,在平水期,泉吉河共筛选出246个(面积大于50m~2)青海湖裸鲤产卵场,总面积达190,621.03m~2,平均面积为(614.13±832.82)m~2。本研究系统探究了泉吉河青海湖裸鲤自然产卵场的生境特征,并进行了定量分析,在此基础上建立了基于无人机影像识别青海湖裸鲤产卵场的人工及AI识别方法,并对其规模进行了评估,为以后青海湖裸鲤产卵场的保护和修复提供了夯实的基础。