保护生态学:寻找通往科学合作的道路:来自哥伦比亚河流域的见解

被列入美国濒危物种法案(ESA)的斯内克河流域鲑鱼数量的下降被归因于多种原因:水文系统、孵化场、栖息地、捕捞和海洋气候。1995年，美国国家海洋渔业局(NMFS)根据不同机构相互矛盾和相互竞争的分析，制定了“分析和测试假设计划”(PATH)，这是一个跨机构合作的分析过程。适宜卫生技术方案包括来自十几个机构的大约30名渔业科学家，以及独立参与的科学家和一个技术促进小组。适宜卫生技术在实现其目标方面有些成功，有些失败。从这些成功和失败中吸取的一些主要经验教训是:(1)通过独立的技术促进和多层次的同行审查(机构科学家、独立参与的科学家和外部科学审查小组)建立信任;(2)通过开发通用数据集、详细的敏感性分析和对关键替代假设的证据权重进行彻底的回顾性分析来澄清关键的不确定性;(3)利用综合生命周期模型和决策分析框架，对备选自然状态下潜在恢复行动的稳健性进行评估，明确向决策者提供的建议;(4)让关键的资深科学家接触决策者;(5)与政策制定者密切合作，以非技术术语清楚地传达分析结果，并为创建管理备选方案提供投入;并且(6)认识到合作和及时完成任务之间的权衡。

关键词:适应性管理，分析框架，协作过程，哥伦比亚河，决策分析，濒危物种，水文系统，多机构研究，鲑鱼管理，斯内克河。

系统同时发生的变化使试图确定四个H(栖息地、收获、孵化场和水力)和海洋条件在导致历史性种群下降中的重要性的努力陷入混乱(图2)，因此，这是恢复种群的最佳行动。对于哪些因素对观察到的鲑鱼数量下降贡献最大的看法不同，因此开发了三种不同的建模系统来评估哥伦比亚河鲑鱼种群的恢复策略。这些系统是由州和部落渔业管理人员、联邦水电运营机构(邦尼维尔电力管理局(BPA)、美国陆军工程兵团和西北电力规划委员会(NPPC)的科学家开发的，西北电力规划委员会是监督哥伦比亚河研究项目的政治机构。这些模型使用了相同的基本类型的信息，但有不同的基本假设，这些假设通常反映了赞助机构所青睐的政策。因此，他们就斯内克河种群的替代恢复策略的相对性能提供了不同的、经常相互矛盾的管理建议。

1995年，国家海洋渔务局(NMFS)在对这些模型进行了三年的比较和外部同行评审后，发布了一份关于FCRPS的生物学意见(一份总结已列出种群状况并规定水电系统操作以避免灭绝的文件)，他们在其中得出结论，重点应该转移到识别和评估模型的假设上(NMFS 1995:124, Rec. 17)。1994年的一项法院裁决(IDFG vs. NMFS, D.Or 1994)强化了这一建议，该裁决确定NMFS必须与州和部落生物学家协商。为响应NMFS和法院建议而形成的新的协作过程被称为分析和测试假设计划(PATH)。PATH成立之初旨在帮助NMFS减少未来水文系统决策的不确定性。

PATH从1995年9月至2000年5月运行，总成本为700万美元，资金来自BPA通过NPPC的鱼类和野生动物项目获得的电力收入。我们面临着促进和协调适宜卫生技术进程的挑战性任务。我们在这篇论文中的目的是总结整个PATH进程，其运作的复杂制度背景，以及可能适用于其他合作研究进程的经验教训。虽然我们考虑了其他在适宜卫生技术方案内工作或使用其结果的人的看法，但这里提出的结论是我们自己的。

哥伦比亚河流域的机构在选择最佳的长期恢复战略方面面临许多制度和技术挑战表2)．这些挑战在资源管理问题中很常见。不太常见的是具有必要属性的分析过程，以应对这些挑战并帮助管理者做出困难的决定(见表2的第2列)。尽管没有一个过程可能满足所有这些要求，但在PATH中满足这些要求的程度形成了评估其优点和缺点的有用模板。

适宜卫生技术方案采用了六种工具和方法来应对这些科学和政策挑战(见表2的第3列)。

适宜卫生技术方案的结构是1995年同高级决策者和科学家讨论的结果。PATH的直接“客户”是执行NMFS 1995年生物意见的区域论坛，或“执行小组”(i.t.) (图3)．实施小组包括联邦和州鱼类和野生动物机构以及FCRPS运营机构。尽管it代表了广泛的利益和目标，但它的任务是完全专注于水文系统运营和相关的长期决策。每年大约有四次，it会收到关于PATH研究结果的详细报告，并帮助确定其活动的优先次序。

PATH由大约30名科学家组成，他们直接为研讨会、分析和产品(附录1)．专业包括渔业生物学和管理、分析和建模技能、实地研究、实验设计和大坝操作。尽管大多数科学家是来自12个区域机构的雇员或顾问(图3)，适宜卫生技术方案也包括一个独立的促进小组和三名独立的科学家。这三位独立的科学家在保护生物学、定量方法、渔业管理和决策分析领域具有专门知识，他们协助与会者制定和批评分析方法和结果。适宜卫生技术方案的活动由一个六人规划小组协调，该小组代表促进小组、州、部落和联邦渔业机构、电力系统运营机构和西北电力规划委员会。

促进小组的作用是促进和组织适宜卫生技术方案的分析，向决策者提供清晰的信息，保持适宜卫生技术方案科学家的创造力和承诺，并确保分析符合最高的科学标准。考虑到这段动荡的历史，一个主要的挑战是在竞争机构的科学家之间建立信任(至少是相互尊重)。我们使用了五种方法来做到这一点:(1)建立互动的基本规则(例如，“对问题要强硬，对人要宽容”Fisher et al. 1991);(2)将人身攻击转变为对替代假说的证据进行审查;(3)制定结构化方法，使所有适宜卫生技术方案的科学家都能有意义地参与;(4)正式记录支持和反对替代假说的证据;(5)表现出我们希望别人表现出的品质(即，尊重、客观、正直、创造力和幽默)。

PATH过程是有意迭代的，有四个级别的同行评审(图4)．小型分析工作组通常完成初步的分析草案，然后由较大的工作组审查和完善。最终，适宜卫生技术方案的所有参与者审查了报告草稿，适宜卫生技术方案科学审查小组和其他区域科学家对最终产品进行了外部审查。SRP由四名独立的科学家组成，他们进行了独立的同行评审。他们在四年时间里花了150天审查了大约2000页的适宜卫生技术方案报告，并就今后工作的方法和优先事项提供了宝贵的指导。

PATH的产品通过向i.t(实施小组)和NPPC公开展示的方式向公众开放，1999年2月，十几位PATH科学家向公众进行了一次特别的联合展示。适宜卫生技术方案的报告经常得到区域印刷和电子媒体的报道，所有报告都在BPA网站上提供http://www.bpa.gov/Environment/PATH．这为其他区域科学家提供了审查的机会。

根据了解模型之间基本差异的要求，进行回顾性分析，并为前瞻性分析奠定基础(图5)．

回顾性分析:
1)识别不同建模系统背后的假设，及其管理含义;
2)用关于历史股票趋势和因果因素的明确假设来表达这些假设;
3)利用现有数据评估替代假设的支持水平;而且
4)识别限制了不同假设之间区分能力的信息缺口。

对哥伦比亚河春季/夏季支努干种群的PATH回顾性分析假设采用了一个三级框架，以解决特定生活史阶段的观察模式和作用于这些阶段的压力源(图6；附录2)．由于数据限制，对蛇河钢头和秋季支努干的评估不如对春季/夏季支努干的全面。

PATH前瞻性分析评估了ESA(美国濒危物种法案)列出的斯内克河鲑鱼的三个主要水文系统恢复行动的生物学后果:继续当前的行动(选项A1);最大限度地将鲑鱼幼鱼运输到迁徙走廊(A2);或蛇河四座水坝的自然河流落差(A3)。从回顾性分析中获得的信息使用决策分析方法纳入前瞻性分析(图5)，该方法由SRP和PATH独立科学家推荐。春季/夏季和秋季奇努克的前瞻性/决策分析采用模型来模拟每个水文系统行动在一系列关于各种不确定性的假设下的结果，表示为决策树(图7)．这使我们能够:(1)在一系列假设下系统地观察管理行动的结果;(2)对结果进行详细的敏感性分析，以确定“关键不确定性”(附录3）;(3)确定哪些行为在广泛的不确定性范围内表现良好(即，最稳健)。模拟还考虑了根据回顾性分析估计的种群生产力参数和气候条件的不确定性范围(Deriso，在新闻)．我们计算了每个行动的加权平均结果，并检查了所有假设组合的结果分布。最初，我们对所有假设进行了同等加权，但后来为春季/夏季chinook开发了“证据权重过程”，以从PATH SRP (图8,附录4)．

实验管理通过在治疗和相关监测中刻意实施空间和时间对比来降低关键的不确定性。尽管SRP在1996年建议PATH设计和评估实验性管理方法，但这种探索直到1998年12月才开始。目标是找到符合保护和恢复目标的管理方法，同时也产生信息，以帮助选择长期管理行动。PATH提出了一套7项实验管理和3项研究活动，以区分隐含不同长期决策的关键替代假设(表3)．对于每个候选活动，我们描述了它们的空间和时间组成部分、相关监测、潜在的学习收益、库存风险和实际限制。1999年10月，该清单被科技署删减，他们选择了五项实验性管理行动和一个现行运作的基本案例，以进一步研究学习与保育目标之间的量化权衡(附录5)．这项评估已于2000年4月完成。

在本节中，我们评估了PATH在多大程度上能够应对哥伦比亚河决策者面临的每一项挑战，以及从PATH的成功和失败中吸取的一些经验教训。在这里，我们将重点介绍一些关键的经验教训，并提供更长的经验教训列表表4。

适宜卫生技术方案的科学家认识到只注重水文系统行动的潜在缺陷，但没有参与制订替代办法，因此没有机会影响行动的选择。这表明，分析过程应该允许科学家更多地投入到替代行动的发展中，并应该扩大像it这样的政策团体的授权范围。

在PATH的一生中，PATH科学家之间的互动变得更加尊重和建设性。分歧的沟通从人身攻击发展到确定替代假设和检验证据。这是由于几个原因。首先，决策分析的使用不需要共识，而是考虑所有站得住脚的假设，并评估它们对管理决策的影响。敏感性分析表明，决策对提出的几个备选假设不敏感，从而节省了许多无谓的辩论时间。其次，有独立的调解人至关重要，他们是唯一值得信任的人，可以准备、修订和提交PATH的最终产品。在诸如PATH这样的分析过程中，促进团队必须精通技术，以便他们能够理解分析及其假设，调解各方之间的技术争论，并向非技术观众展示研究结果。第三，PATH内部严格的内部审查程序使每个人都有机会在公开之前看到彼此的分析。这就消除了以往法庭案件中出现突然袭击的可能性。第四，积极参与适宜卫生技术方案分析的三位独立科学家发挥了关键作用，使适宜卫生技术方案内部的辩论具有科学依据，并确保对分析和结果的争论基于事实，而不是机构立场。 Finally, the PATH SRP played a key role as an external arbiter of alternative hypotheses put forward by different scientists. Their involvement throughout PATH’s entire duration gave them an intimate understanding of the issues, models, and analyses. The long-term engagement of the PATH SRP differs from most Blue-Ribbon Panels of Experts, which generally do not have the time or resources to gain as in-depth an understanding of the models and data that they review.

适宜卫生技术方案部分成功地使一批有代表性的科学家参与。多机构执行小组的监督确保了广泛机构和利益相关者的参与，并防止任何单一机构过度影响适宜卫生技术方案。通过NPPC鱼类和野生动物项目为适宜卫生技术方案参与者提供的独立资金也有助于确保公平的竞争环境。然而，适宜卫生技术方案最终未能让位于美国华盛顿州西雅图的国家渔业科学中心西北渔业科学中心的主要高级科学家积极参与。在太平洋西北地区，科学中心对NMFS关于濒危物种的决定有很强的影响力。虽然科学中心的三位科学家偶尔会参与PATH，但他们每个人都有许多其他的责任，因此对PATH的方法和结论的理解和所有权较少。NMFS在PATH的代表是三位非常能干的科学家，他们来自俄勒冈州波特兰市的办公室，但最终这些科学家在他们机构内的影响力不如科学中心的工作人员。如果NMFS从1996年开始要求其科学中心的高级科学家更直接地参与适宜卫生技术方案，该过程和方法可能已经演变成纳入他们所关注的问题，同时仍然保留一个综合框架。相反，NMFS科学中心最终通过他们的累积风险倡议(CRI)开发了自己的工具和分析，最终比PATH对NMFS关于水文系统的决策有更大的影响。这一经验强调有必要让与最终决策者有密切联系的有影响力的关键科学家参与进来。

适宜技术方案的回顾性分析成功地阐明了模型之间的差异，为解释最近下降的替代假设提供了大量经验资料，在历史数据集上产生了相当大的收敛性(其中一些以前被认为是不可用的，例如产卵-招募数据)，并对区域数据目录作出了重大贡献。回顾性分析还确定了过去和当前状况中的主要不确定性，这些不确定性由于数据不完整和历史混淆而无法解决(图2);这些不确定性被带入前瞻性决策分析。

决策分析框架允许对每个不确定性如何影响行动的排名和性能进行严格的敏感性分析。重要的是，我们发现不同模型对通过水力发电系统的河内迁徙者存活率的估计，这是一个激烈争论的值，并不是整个生命周期生存的重要决定因素。相反，从这些敏感性分析中得出的关键不确定性与河口和海洋的死亡原因有关(附录3)．主要不确定因素通过证据权重过程进行评估(附录4)，由PATH SRP判断支持或反对备选假设的论点，并分配概率权重。

适宜卫生技术方案在确定研究、监测和解决不确定性的适应性管理行动方面只取得了有限的成功。尽管SRP在1996年强调了实验性管理工作的重要性，但直到1999年，it才授权PATH认真关注这一问题。我们认为，由于许多原因，it部门对实验管理的重视程度较低。首先，1999年重要监管决策的最后期限迫使机构做出坚定的长期决策(假定无所不知)，而不是承认不确定性并鼓励有意的管理实验。其次，关于实验性管理行动的讨论让政策制定者感到不安，因为它们固有的不确定性。他们正确地意识到了管理实验可能无法带来预期的生存改善的风险，但没有受到现在实施长期决策也会产生不确定结果，并且产生的信息比设计良好的实验少的论点的影响。

最后，PATH在实验管理方面的经验与其他在实施适应性管理方面遇到障碍的人类似(Gunderson等人，1995年，Walters 1997年，MacDonald等人，1999年)，并且在哥伦比亚盆地内延续了超被动的适应性管理方法的传统(McConnaha和Paquet 1996年)。也许来自成功使用实验性管理方法的其他司法管辖区的证明会有所帮助。然而，这里的主要教训是，在将这些物种列入濒危物种名单之前，实验性管理更容易说服决策者，也更容易实施。之后，管理行动的法定限制、要求立即采取行动的政治压力、政策决定的公众关注以及鱼群不稳定的状况，使得实施实验性管理几乎不可能。

适宜卫生技术在向决策者提供明确的管理建议方面成败参半。通过将三个不同的生命周期模型融合到一个贝叶斯仿真模型(Deriso)中，我们成功地开发了一个集成数据和建模框架在出版社;附录6)．通过开发通用数据集、集成建模框架和详细的灵敏度分析，PATH极大地阐明了不同假设的总体影响，并提供了对决定采油作业性能的因素的共同理解。与前path方法相比，这是一个重大进步，前path方法必须协调使用不同数据和假设的不同建模系统的结果。

PATH在向非技术观众清楚地传达技术分析方面不太成功。部分原因是综合建模框架的结构相对复杂，必须足够灵活以容纳多个假设。综合生命周期模型和包含多种假设的决策分析是在适宜卫生技术方案参与者之间建立信任和理解影响模型结果和行动绩效的因素的关键方法。然而，这些方法很难向没有这些类型的风险评估方法经验的非科学家解释。PATH的绩效衡量标准(1995年的生物意见危险标准)也很复杂。事实证明，向非技术观众传达“生成者的几何平均值超过4000次模拟的恢复阈值的概率”是很困难的。适宜卫生技术方案的报告措辞谨慎，以确保所有与会者的意见都得到公平代表。因此，适宜卫生技术方案的报告成为全面和技术要求高的文件，不适合非专业人员。

这里的一个教训是，科学家需要创造性地思考如何向非技术观众传达风险评估的摘要，并分配足够的时间和人员(例如，技术编辑，图形设计师)来生成这种摘要。精心设计的交互模型还可以为非技术观众提供对可变性和不确定性本质的洞察(Walters 1994)。另一个教训与模型性能测量的科学相关性及其复杂性之间的权衡有关。危险标准对PATH科学家来说很有意义，但很难向公众解释。开发一套更简单的绩效衡量标准可能是明智的，尽管可能不那么全面，但更容易为非科学家所理解。

适宜卫生技术方案通常迟交几个月的结果。这主要是因为参与的科学家和机构需要时间就基本数据集达成一致，将模型整合到决策分析框架中，完成四个级别的同行评审，并就执行摘要和演示文稿的精确措辞达成一致。作为技术推动者和综合者，我们没有正式的权力来迫使参与者按时提交数据和分析，而是依靠道德劝说来强制执行最后期限。一个更有效的方法可能是让科学家从他们的机构借调到某个独立机构下的特别工作组中服务，并且/或赋予这些过程的领导强有力的权力来执行最后期限(政府间气候变化专门委员会的科学委员会是后者)。beplay竞技

2000年12月，NMFS发布了他们对FCRPS的最终生物学意见(NMFS 2000)。该计划在很大程度上维持了水电和运输系统的现状，并依赖于通过栖息地、收获和孵化场管理来缓解灾害，以产生必要的生存改善。在他们的决定中，NMFS几乎完全依赖于其西北渔业科学中心进行的分析。虽然PATH分析的一些元素有助于NMFS内部分析的结构(例如，产卵-招募数据集，强调河口和海洋生命阶段的不确定性)，NMFS不接受PATH的主要结论。

为什么PATH最终对NMFS的决定的影响比最初设想的要小?考虑到这些利害攸关的问题，NMFS可能不愿意承诺一个他们无法控制的方法、结果和时间表的合作科学过程。NMFS和NPPC都面临着来自各个团体的政治压力，以避免或推迟缩量决定，而适宜卫生技术组织的结果普遍支持这一决定。其他因素包括PATH未能积极地让NMFS西北科学中心内有影响力的资深科学家参与进来，以及在与NMFS和NPPC内的高级决策者沟通其结果方面努力不足。这些有影响力的机构没有高度参与或拥有适宜卫生技术方案的分析，因此认为它们可以通过进行自己的内部分析来对分析和决定有更多的控制。这些弱点最终破坏了适宜卫生技术方案的资金支持。

因此，适宜卫生技术方案的经验显示了实施合作分析办法的一些困难，但也显示了这种办法的价值。在1993-1994年PATH之前，NMFS面临六起诉讼。虽然适宜卫生技术方案在1995年至2000年期间运作，但参与机构没有对NMFS提起诉讼。自2000年5月PATH终止以来，许多州、部落和环境团体都对NMFS在2000年12月的生物意见制定中缺乏合作表示不满。因此，在没有既定的合作进程的情况下，当事各方似乎不太可能长期留在法庭之外。我们认为，对于科学家来说，法庭并不是在多种不确定性的情况下测试备选假设和评估备选行动的最佳场所。

欢迎对本文进行回复。如果被接受发表，您的回复将被超链接到文章。要提交评论，请遵循这个链接．阅读已接受的评论，请跟随这个链接．

作者感谢PATH参与者、SRP(科学评审小组)和it成员在过去五年中所做的承诺、创造力和辛勤工作。兰德尔·彼得曼(Randall Peterman)和两名匿名审稿人对早期草案提供了有益的评论。这项研究是由博纳维尔电力管理局资助的，作为NPPC(西北电力规划委员会)鱼类和野生动物项目的一部分。

三级假说试图解释与在第2级中确定的每个生命历史阶段中观察到的趋势相关的具体机制。这些假设直接与关键的管理决策相联系，而这些决策是受量化级各种影响(例如，随着血流增加而改变生存率)，而不是仅仅存在某种影响。PATH对春季/夏季支奴干和秋季支奴干进行了广泛的三级分析，并对钢头和红头进行了有限的一组分析。这些分析主要集中在特定的水文系统作用对幼年迁徙走廊生存的影响。例如，PATH的一个子小组制定了一个详细的流程图，说明春夏支努干鲑鱼幼鱼对蛇河和哥伦比亚河大坝的各种操作和配置的预期反应(Toole et al. 1996)。三级分析的一个重要数据集是NMFS使用PIT(被动诱导应答器)标记的幼鲑鱼进行的标记-再捕获实验(例如，Muir等人，1996年)。这些数据对于估计洄游鲑鱼幼鱼的特定范围和项目存活率，以及估计运输和非运输鱼类的幼鱼成鱼存活率是有用的。适宜卫生技术方案从第3级假设得出的结论是，对现有水电系统进行修改不太可能提高幼鱼存活率。运输幼鱼提高了幼鱼的直接存活率，但关于运输的延迟效应的信息不足，无法说明运输幼鱼是否提高了产卵到繁殖的总体存活率。此外，蛇河大坝的落水可以弥补水文系统的影响，提高幼鱼的存活率。

这些回顾性分析的结果最终被浓缩成一份清晰的、30页的结论文件(Marmorek et al. 1996)b)．严格的内部和外部审查过程导致了该文件的10个草案，但确保结论的强度与现有的证据是一致的。

秋天奇努克

由于时间限制和可用数据的限制，秋季支努干的回顾性分析不如春季/夏季支努干的全面(Peters et al. 1999，在新闻)．例如，对于秋支奴干，产卵-招募和幼崽通过存活数据的时间序列较短。对秋支奴干的回顾性分析通常集中在种群-招募模型的不同结构的一致性，这些模型采用了来自斯内克河、刘易斯河和德舍特河以及哥伦比亚河汉福德河段的四个秋支奴干种群的产卵-招募数据。这些模型体现了关于运输的重要性、孵化场的补充和气候对存活率历史趋势的影响的不同假设(这些分析大致类似于春夏假设框架中的二级分析)。我们还探讨了产卵-新生存活的总体趋势(类似于Level-1分析)，并回顾了通过水力系统的不同组成部分(如通过涡轮机和溢洪道存活)的幼鱼存活的证据(类似于Level-3分析)。

附录3
PATH决策分析中的关键不确定性

关键的不确定性

PATH进行了广泛的敏感性分析，以确定哪些不确定性对确定模型结果影响最大。这包括将所有运行的结果(即所有假设组合)与与特定假设或特定假设组合相关的运行子集下的结果进行比较。这些比较着眼于能够满足生存和恢复标准和决策排序(即，哪个动作达到给定标准的概率更高)。我们考虑了这些概率的差异范围(即0.02、0.06和0.1)来评估我们的结论的稳健性。为了独立检查我们从这些方法中得出的推论，我们对决策分析结果的完整数据集应用了分类回归树分析。“CART”树清楚地显示了每个行动和假设对计算出的生存和恢复概率的相对重要性。Marmorek等人(1998年)描述了春季/夏季支奴干的敏感性分析B c d)和彼得斯和马莫雷克(在新闻)．彼得斯等人(1999年，在新闻)．

使用这种方法，PATH科学家确定了对斯内克河春夏和秋季支努干的生存和恢复影响最大的两个关键不确定性:未运输鱼类的额外死亡率，以及与未运输鱼类相比，运输鱼类在博纳维尔之后的相对存活率。邦尼维尔大坝是八座大坝中的最后一座，它们在通往海洋的道路上经过图1)．

1.非运输鱼类的额外死亡率

额外死亡率的定义是发生在幼鱼迁徙走廊以外的任何死亡率，这些死亡率没有被用于回顾性和前瞻性建模的生命周期模型中的其他术语(即种群生产力和承载能力、水坝和水库中的死亡率以及影响所有鲑鱼种群的河口/海洋死亡率的术语)所考虑。因为许多可能解释高死亡率历史模式的变化都发生在大约同一时间(例如，图2)这些因素(或混合因素)中哪一个会影响额外的死亡率是不确定的。因此，适宜卫生技术方案就这种额外死亡率的来源提出了三种备选假设:

一个。水电-额外的死亡率与通过水电系统的幼鱼的经历有关(例如，应力的延迟效应)。

b。政权转变-额外的死亡率遵循一个60年的周期，与海洋条件的长期周期有关。没有任何行动可以减少额外的死亡率，但当海洋条件改善时，额外的死亡率最终会下降。

c。库存生存能力(在此停留)-额外的死亡率是由于一些不会受到任何水文系统作用或状态变化影响的现象(即，与孵化场鱼类的相互作用，细菌性肾病等疾病的存在，或与产卵量历史下降相关的营养物质减少)。

额外的死亡率只能从其他测量量推断出来;它不能直接测量。这使得很难监测由实验行动引起的额外死亡率的变化，从而检验替代假设。然而，额外死亡率仍然是一个重要的结构，因为:(a)它有助于设计解决其潜在原因的实验性管理行动;(b)需要模拟备选实验行动的影响范围，以评估它们的相对风险和收益。

2.运输鱼类的bonneville后存活率与未运输鱼类的bonneville后存活率的比较

在PATH建模框架中，这两个值的比值称为“D”。比如额外的死亡率，D不能直接测量，但必须从其他测量量推断出来(例如，运输:控制比和春季/夏季支奴干运输研究的河中存活率估计)。用于估计的假设的差异D导致了对历史和未来的不同假设D值，春夏和秋季支努干。

对选择长期管理行动的影响

一般来说，运输回收库存的能力直接取决于D(即，更有可能恢复库存时D是高，不太可能什么时候D低)。下跌行动预计将在更大范围内恢复库存D价值观(Marmorek et al. 1998b,彼得斯等人1999年，在新闻彼得斯和马莫雷克在新闻)．减少和运输恢复种群的能力也取决于额外死亡率假设——这两种行动在水力假设下比在状态转移或种群生存能力假设下更有可能恢复种群。

减少这些关键的不确定性有助于确定最能恢复库存的长期管理行动。在额外的死亡率假设和D价值:恢复预测通常对额外的死亡率假设更敏感D是一个高值。如果D较高时，在博纳维尔水坝下运输的鱼死亡较少。然后，还需要其他导致所有鱼类死亡率增加的因素来解释总存活率的历史性下降。如果D较低，后博纳维尔时期运输鱼类的死亡率足以解释大多数观察到的总体存活率的历史下降，影响所有鱼类的额外死亡率因素变得不那么重要。这表明我们不应该测量D没有缩小额外的死亡率假设，反之亦然。

附录4
证据权重过程描述

本附录提供了更多关于为春季/夏季支奴干(图8)．我们没有时间对秋支奴干鱼、钢头鱼或红眼鱼启动类似的方法。我们首先通过敏感性分析来缩小问题范围，以找到影响管理行动选择的关键不确定性(参见附录3)．这些分析表明，14个不确定性中只有7个对结果有显著影响，其中3个特别关键。接下来的步骤包括一系列反复的书面提交、研讨会和综合，以检查支持和反对七个关键不确定性的替代假设的证据。PATH科学家提交了25份意见书(约350页)，我们将其合成为150页的文件(Marmorek et al. 1998c)．我们使用四个标准来评估替代假设:

1)假设的清晰度(即，明确说明影响生存的压力源，而不混淆);
2)存在一个或一组合理的机制，使假设得以运行;
3)与经验证据的一致性(即，种群生存指数和假设的压力源是否以与假设一致的方式在空间和时间上变化?不同的假设与经验数据(如到达存活率和每个产卵者的新兵)的吻合程度如何?而且
4)将假设投射到未来的方法的有效性(即，数学方法是否与它们所代表的假设和机制一致?考虑到模型校准中没有使用最近的测量结果，当前操作下的预测是否合理?)

在参考意见书和其他文献中的支持证据的情况下，系统地列出了这些标准下的论点和反论点。所有文件(即提交文件和综合文件)都提供给科学审查小组(SRP)进行审查。三周后，四名SRP成员参加了在温哥华举行的研讨会，会上启发专家(没有参与PATH过程的人)带领他们完成了以下步骤(Peters et al. 1998):

1)关于过程和判断偏差的培训;
2)明确所要获得的判决，明确排除任何具体管理行动的建议;
3)独立引出替代假设的相对概率，以及每个SRP成员结论的基本原理;
4)专家间分歧的汇总和讨论;而且
5)文档。

第4步使研究小组成员建议适宜技术方案探索强有力的管理实验，作为确定备选假设的可能性的备选办法。

研讨会结束后，促进小组将SRP成员的个人判断应用于决策分析中的假设，计算加权平均结果，并将这些加权平均与所有假设均加权的情况进行比较(Peters et al. 1998)。我们发现，施加权重并不会改变行动的相对排名(A3通常表现最好)，而且对加权平均结果的影响很小，主要是因为SRP的所有四个成员都为通道/运输模型分配了类似的权重(这对结果有很大影响)。这些结果已于一九九八年十月的一次会议上，向推行小组及大批感兴趣的公众及传媒展示。

附录5
设计管理实验以解决关键不确定性的挑战

实验管理需要在处理中进行空间/时间对比。在我们最初的实验管理行动范围(Marmorek et al. 1999)中，我们确定，对于许多影响主要迁移走廊的行动(例如，流量、幼鱼运输方法或数量、孵卵释放量、收获率的变化)，只能创建时间对比，而不能创建真正的空间对比(即独立的控制系统)。部分空间对比是可能的，通过比较蛇河股票的表现与下哥伦比亚或中哥伦比亚地区的股票(图1)，使用Deriso等人(1996)开发的方法。然而，斯内克河的一些处理也可能影响下哥伦比亚的股票，混淆“对照”股票。例如，上游流量、运输或孵化场释放的变化都可能影响下哥伦比亚河鱼类进入河口和海洋的关键时期的状况。由于斯内克河的四个项目没有被用作蓄水池，因此降低水位的行动不太可能对下游蓄水量产生混淆性影响。pit标签提供了在同一年内为不同的运输方式创建对照组的机会，但所需标签的总数完全取决于一个人定义的对照组(例如，在任何项目中都不会被发现的沿河而下的幼鱼，或者只是从未被放入驳船或卡车的幼鱼)，以及处理组和对照组的海洋生存水平。

在我们对五个优先级实验管理行动的更详细分析中，我们使用了相对简单的模型来模拟与候选行动相关的“真实”未来生存变化。然后，我们通过观察实验和未来监测在波动环境中估计“真实”生存变化的能力来评估学习能力(Peters et al. 2000;C. M.保尔森和R. A. Hinrichsen，未发表的数据)．衡量从一个行动中可以学到多少东西的主要指标是根据在不同时间框架内估计行动效果的概率来表达的，或者相反，估计具有一定可信度的效果需要多长时间。可以应用各种标准来确定实验需要运行多长时间，以估计反映决策者风险偏好的效应量。这些模型还估计了每个行动的各种保护指标，并将其与学习能力进行比较，以评估学习和保护目标之间的权衡。为了避免气候或海洋条件逐渐变化的混淆，我们发现最有效的时间对比是在交替的年份中切换一个动作。子盆作用，如胴体受精，可以利用更有效的实验设计，具有空间和时间对比，从而获得更快的学习速度。然而，它们的生存效益预计仅是有限的，本身不足以恢复存量。

附录6
PATH模型的局限性

适宜卫生技术方案在当前操作情景下的擒纵预测(选项A1)明显高于近年来实际观察到的情况。这主要是因为这些模型的设计是为了对100年的行动进行相对比较，而不是短期预测。例如，年份效应是从过去40年的股票表现中取样的，而不仅仅是从1977年以来普遍存在的较差情况中取样的。尽管我们没有理由从这种偏见中怀疑行动的相对表现的差异，但对所有行动的生存和恢复的预测概率可能过于乐观了。最近的模型预测证实，如果假定1985年以后的不良影响持续到将来，大多数鱼类可能在目前的管理下灭绝。

与任何模型一样，由于缺乏理解和需要保持合理的复杂性规模，某些过程被故意排除在外。PATH生命周期模型没有考虑种群之间的相互作用(例如，流浪)，这可能通过遗传多样性的变化影响生产力。模型中仅考虑了上游水库项目对河口游游时间的影响;其他影响机制(例如盐度变化)也可能很重要。这些模型也没有考虑主要河流栖息地的数量和质量的变化，而不是由水文系统引起的变化。

在更高的层面上，PATH决策分析只考虑了生物影响。合乎逻辑的下一步是将生物、社会和经济绩效指标结合到一个综合的决策分析中，可以检查所有的不确定性和权衡。然而，正在考虑的行动的社会、经济、部落、文化和娱乐影响是由PATH(美国陆军工程兵团指导下的下斯内克河可行性研究)的单独工作进行审查的，并被证明完成综合决策分析是不可行的。为评估不列颠哥伦比亚省20个设施的水文系统运行而开发的用水规划过程，为整合社会、经济和环境目标提供了一种有前途的方法(McDaniels et al. 1999)。

安德森，j.j.。1996.气候对鲑鱼的影响综述。第十二章在D. R. Marmorek等，1996。分析和检验假设计划:1996财政年度回顾性分析的最后报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/FY96_Retro_Report/．

比姆斯德弗，R. C. P.， H. A.夏勒，M. P.齐默尔曼，C. E.彼得罗夫斯基，O. P.朗内斯和l .拉沃伊。1997.爱达荷州、俄勒冈州和华盛顿州春季和夏季奇努克鲑鱼种群的产卵招募数据。在D. R. Marmorek等，1996。分析和检验假设计划(PATH): 1997财政年度回顾的春/夏支努干的回顾性和前瞻性分析。加拿大不列颠哥伦比亚省的温哥华。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/1997retro/toc.htm．

博茨福德，L. W.和C. M.保尔森。2000.在存在系内相关性的情况下评估种群间的协变性:哥伦比亚河春夏支努干鲑鱼(雄鱼tshawytscha)的股票。加拿大渔业和水产科学杂志57: 616 - 627。

巴迪，P.， C. E.彼得罗夫斯基，P.威尔逊，O. P.朗内斯和N.布韦斯。1998.孵化场“额外死亡率”假说:对提交1和2的回应。意见书19 1998年8月21日D. R. Marmorek等人。假设分析和检验计划(PATH):证据权重报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/WOE_Report/．

德里索，r.b.在出版社。蛇河流域春、夏季支努干种群生存与恢复的贝叶斯分析。在J. M.伯克森、L. L.克莱恩和D. J.奥斯，编辑。将不确定性纳入渔业模型。美国渔业协会，马里兰州贝塞斯达，美国。

德里索，R. B . D. R.马莫雷克和I. J.帕内尔。1996.哥伦比亚河春季支奴干迁徙死亡率的回顾性分析。第五章在D. R. Marmorek等，1996。分析和检验假设计划:1996财政年度回顾性分析的最后报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/FY96_Retro_Report/．

德里索，R. B . D. R.马莫雷克和I. J.帕内尔。在出版社。哥伦比亚河春季支努干所经历的死亡率差异和常见年份影响的回顾性模式。加拿大渔业和水产科学杂志。

费希尔R.， W.尤里和B.巴顿。1991.达成同意:在不让步的情况下谈判达成协议。企鹅，纽约，纽约，美国。

甘德森，L. H.， C. S.霍林和S. S.莱特。1995.生态系统和制度更新的障碍和桥梁。哥伦比亚大学出版社，纽约，美国。

Hinrichsen, R, J. J. Anderson, G. M. Matthews和C. C. Ebbesmeyer。1997.海洋和河流环境对蛇河溪流型支努干鲑鱼生存的影响。在D. R. Marmorek等人，1998。分析和检验假设计划(PATH): 1997财政年度回顾的春/夏支努干的回顾性和前瞻性分析。加拿大不列颠哥伦比亚省的温哥华。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/1997retro/toc.htm．

朗内斯，o。P。和h。a。夏勒。1996.对比哥伦比亚河溪流型支奴干种群的种群招募和收获模式。D. R. Marmorek et al. 1996，第13章。分析和检验假设计划:1996财政年度回顾性分析的最后报告。由加拿大英属哥伦比亚温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/FY96_Retro_Report/．

麦克唐纳，G. B.弗雷泽，P.格雷。1999.适应性管理论坛:连接管理与科学，实现生态可持续发展。可从安大略省自然资源部，彼得伯勒，加拿大安大略省。电子邮件:nricmn@epo.gov.on.ca

曼图亚，n.j.， S. R.黑尔，张勇，J. M.华莱士和R. C.弗朗西斯。1997.影响鲑鱼产量的太平洋年代际气候振荡。美国气象学会公报78: 1069 - 1079。

Marmorek, D. R.等人(25位合著者)。1996b。路径:分析和测试假设的计划。1996年12月10日《96财政年度回顾性分析结论》。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA Technologies为美国俄勒冈州波特兰的Bonneville Power Administration准备。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/cncdft10.html．

Marmorek, D. R.等人(19位合著者)。1998一个。分析和检验假设计划(PATH): 1997财政年度回顾的春/夏支努干的回顾性和前瞻性分析。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/1997retro/toc.htm．

Marmorek, D. R.等人(27位合著者)。1998b。分析和测试假设计划(PATH):蛇河春夏支努干的初步决策分析报告。报告初稿，1998年3月ESSA Technologies，温哥华，不列颠哥伦比亚省，加拿大。[附录包括各种假设如何在决策分析中实现的描述。] BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/pdar/index.html．

Marmorek, D. R.等人(28位合著者)。1998c。假设分析和检验计划(PATH):证据权重报告。一九九八年八月二十一日由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。[116页及附录，外加25份意见书。] BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/WOE_Report/．

Marmorek, D. R.等人(19位合著者)。1999.候选研究、监测和实验性管理行动的范围:同时减少关键不确定性和恢复存量。工作草案由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司准备。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/．

麦康纳哈，W. E.和P. J.帕克特。1996.生态系统管理的适应性策略:哥伦比亚河的经验。美国渔业学会研讨会16: 410 - 421。

麦克丹尼尔斯，t·L, r·s·格雷戈里和d·菲尔兹。1999.风险管理民主化:公众成功参与地方水管理决策。风险分析19(3): 497。

缪尔，W. D.史密斯，E.霍克史密斯，S.艾博龙，P.奥克尔，B.埃帕德，T.鲁勒，J.威廉姆斯，R.岩本和J.斯卡尔斯基。1996.年度报告:幼年支努干鲑鱼通过蛇河大坝和水库的存活估计，1995年。国家海洋渔业局给博纳威利电力管理局的报告。项目编号93-29，合同编号DE-AI79-93BP10891。可从美国俄勒冈州波特兰市的邦尼维尔电力管理局获得。

国家海洋渔业局。1995.重新就1994-1998年联邦哥伦比亚河电力系统的运作和1995年及今后几年青少年运输问题进行协商。美国华盛顿州西雅图，国家海洋渔业局西北区。

国家海洋渔业局。2000.生物的意见。重新启动关于联邦哥伦比亚河电力系统(包括幼鱼运输系统)和哥伦比亚河19个开垦项目的运营咨询。西北地区，2000年12月21日。国家海洋渔业局网站:http://www.nwr.noaa.gov/1hydrop/hydroweb/docs/Final/2000Biop.html．

保尔森，C. M.和T.费雪。1997.有码线标记的春夏支奴干在海洋分布的最新情况。在D. R. Marmorek等人，1998。分析和检验假设计划(PATH): 1997财政年度回顾的春/夏支努干的回顾性和前瞻性分析。加拿大不列颠哥伦比亚省的温哥华。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/1997retro/toc.htm．

保尔森，C. M.和R. A. Hinrichsen。1998.测试野外蛇河春夏支奴干的额外死亡率随蛇河孵化场鱼的释放而变化的假设。提交2给D. R. Marmorek和28位合著者。一九九八年八月二十一日假设分析和检验计划(PATH):证据权重报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/WOE_Report/．

保尔森，C. M.， R. A. Hinrichsen和T. Fisher。1997.气候和土地使用对指数股票招募的影响。在D. R. Marmorek等人，1998。分析和检验假设计划(PATH): 1997财政年度回顾的春/夏支努干的回顾性和前瞻性分析。加拿大不列颠哥伦比亚省的温哥华。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/1997retro/toc.htm．

彼得曼，R. M.和J.安德森。1999.决策分析:在基于风险的决策中考虑不确定性的方法。人类和生态风险评估5(2): 231 - 244。

彼得斯，C. N.和D. R.马莫雷克。在出版社。应用决策分析评估受威胁的蛇河春夏支努干鲑鱼的恢复行动(Onchorhynchus tshawytscha)．加拿大渔业和水产科学杂志。

彼得斯，C. N.， D. R.马莫雷克，R. B.德里索。在出版社。应用决策分析评估受威胁的蛇河秋支努干鲑鱼的恢复行动(Onchorhynchus tshawytscha)．加拿大渔业和水产科学杂志。

彼得斯，C. N, I. J.帕内尔，D. R.马莫雷克，R.格雷戈里，T.埃佩尔，S.卡朋特，J.柯利，S.赛拉和C.沃尔特斯。1998.1998年9月8-10日，加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华，适宜卫生技术方案证据权重讲习班的结论和建议。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/981008.weight.pdf．

Peters, C. N.等人(14位合著者)。2000.适宜卫生技术方案对监测和实验管理行动的学习机会和生物学后果进行初步评价。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/2000_M_and_E.pdf．

彼得罗斯基，c.e.。1998.BKD额外死亡率假设。提交文件20给1998年8月21日D. R. Marmoreket。假设分析和检验计划(PATH):证据权重报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/WOE_Report/．

彼得罗斯基，C. E.和H. A.夏勒。1996.蛇河春夏支努干淡水产卵和饲养生命阶段的生产力和存活率趋势的评估。第九章在D. R. Marmorek等，1996。分析和检验假设计划:1996财政年度回顾性分析的最后报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/FY96_Retro_Report/．

彼得罗斯基，C. E.， H. A.夏勒，P.巴迪。2001.蛇河支努干鲑鱼淡水产卵和饲养阶段的生产力和存活率趋势(雄鱼tshawytscha)．加拿大渔业和水产科学杂志58: 1196 - 1207。

夏勒，H. A.， C. E.彼得罗夫斯基，O. P.朗内斯。1999.溪流型支努干鲑鱼的生产力和存活率的对比模式(雄鱼tshawytscha)蛇河和哥伦比亚河的种群。加拿大渔业和水产科学杂志56: 1031 - 1045。

图尔、C.乔治、E.韦伯和W. E.麦康纳哈。1996.水利决策途径和现有信息的审查。第六章在D. R. Marmorek等，1996。分析和检验假设计划:1996财政年度回顾性分析的最后报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/FY96_Retro_Report/．

沃尔特斯,C。1994.运用博弈程序评价管理实验。加拿大渔业和水产科学杂志51: 2705 - 2714。

威廉姆斯，J.， G.马修斯，J.迈尔斯，S. G.史密斯，T.库尼和C.图尔。1998.孵化场额外死亡率假说。提交1给D. R. Marmorek和28位合著者。一九九八年八月二十一日假设分析和检验计划(PATH):证据权重报告。由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的ESSA技术公司编译和编辑。BPA网站:http://www.efw.bpa.gov/Environment/PATH/reports/ISRP1999CD/PATH%20Reports/WOE_Report/．