人工再造鱼类适宜生境

谭民强 梁学功

本文论述了在水利水电建设中保护鱼类的有效措施之一—人工再造适宜生境的原理和方法。提出在详尽的规划（工程）分析和现状调查基础上，通过生态水文学计算，将鱼类“适宜生境”量化为水文、水温等数值，并根据这些数据优化规划方案、调整设计参数和（或）运行方式，以达到人工再造适宜生境，保护鱼类的目的。

三峡水库的碧波之下，该有多少鱼群？ 摄影/魏启扬

采取疏导（过鱼）措施和增殖措施来缓解阻隔作用

根据我国最新水能资源复查成果及远景规划，到2020年，水电装机将达到3.28亿千瓦，占电力总装机的30%以上，水能资源开发程度达到60%，我国将成为名副其实的世界水电大国。近年，我国已进入水利水电建设的高峰期。

水利水电工程最显著的负面生态影响是阻隔作用。大坝或脱水河道导致水生生态系统破碎化，直接影响到某些鱼类（主要是洄游性鱼类）生活史（如产卵、发育等）的完成。

另外，修筑大坝、引水发电等工程行为影响了河流的流量、流速、水深，导致河流水文情势发生较大变化，适应原河道自然条件的土著鱼类的适宜生境（通常认为，“三场”，即产卵场、越冬场和索饵场，是鱼类生存所必需的最重要的生境）被大幅度压缩，进而对鱼类的种类组成和数量造成明显影响。

针对上述不利影响，主要可采取以下减缓措施：

目前通常采取疏导（过鱼）措施和增殖措施来缓解阻隔作用。

过鱼措施可以疏通洄游通道，帮助洄游性鱼类完成其生活史，或增强非洄游性鱼类上下游的种源交流。

过鱼设施可以分为上行过鱼设施和下行过鱼设施两大类。上行过鱼设施（或鱼道）的一般原理是，通过开通一条水路或将鱼诱捕在一个水箱里然后运送到上游去（升鱼机或卡车运输），使集中在下游某一位点的洄游鱼类进入上游。为溯河产卵鱼类及河川洄游鱼类通过大坝而设计的上行过鱼措施主要有：池型鱼道、Denil(丹尼尔式)鱼道、水渠式鱼道、升鱼机或鱼闸、集运鱼船。上行鱼道设计的关键是鱼道入口及其引流的位置，这必须考虑到洄游期间河道的下泄水流和目标鱼类在大坝附近的活动，有些位点可能需要几个入口和鱼道。

只有在欧洲、日本、新西兰和澳大利亚为降河产卵鱼类（如鳗鲡）设计了特殊鱼道，普遍采用的下行过鱼设施有栅栏、三角形支架以及与表层过道相连接的天窗。

某些鱼类因水利水电工程造成的阻隔作用而难以完成其生活史，直接导致了种群数量的下降。为了减缓这种影响，可以采取人工增殖的措施。即采用人工手段，向某一鱼类栖息水域补充投放一定数量的该种鱼类，以保护和恢复其种群数量。

鱼类增殖放流需要系统地了解放流水域自然状况和鱼类资源现状，深入进行放流对象的生理生态学特性、苗种繁育技术、放流和效果评价技术等研究工作，对增殖放流进行合理的规划和布局，并制定出科学的方案。

增殖放流方案主要包括：选择增殖放流的对象，确定增殖放流的数量、规格和质量，选择增殖放流的适宜地点等。

三峡工程建设前的天然桃花鱼 摄影/王敏

减缓适宜生境被压缩的措施

通过适宜生境的人工再造，可以在一定程度上拓展鱼类的生存空间。

鱼类适宜生境的人工再造必须在“知已知彼”的情况下才能做好。所谓“知已”是指对规划或建设项目进行详尽的分析；所谓“知彼”是指对鱼类现状及其生理生态学特性进行详尽的调查。

规划的分析主要应考虑与水生生态系统保护密切相关的梯级开发方案中的梯级数量、坝址位置（涉及保护区问题）、开发时序（涉及河段、水温、鱼类保护措施的种类和规模）、坝高（涉及低温水问题）、开发方式（涉及脱水和生态流量问题）、回水长度（涉及天然河道的保存比例）、梯级联合调度方式（通常认为，日调节运行方式的电站越多，对鱼类生境的影响越大）等。

鉴于水利水电建设项目对鱼类的不利影响主要发生在运营期，因此，在工程分析中应重点关注调度运行方式的分析。运行方式不同，产生的环境影响亦不同。例如，不同调节方式下电站的下泄过程（主要是时间和流量）不同，可能会极大地影响到下游河道的水位和流速，而水位、流速频繁的、剧烈的变化，会对河流中的鱼类生存和繁殖产生不利影响。

现状调查大体包括两方面的含义：一是必须了解规划或工程影响流域的自然条件现状，特别是与鱼类生存密切相关的水质，水温，流速，河道形态，污染物种类和源强等的状况。二是必须了解鱼类，特别是保护鱼类的现状，主要包括种类、数量、分布和它们的生理生态学特性。这些信息可以通过查阅文献，走访主管部门和专家，野外实测和室内实验等方式获得。

只有在充分做好了规划（工程）分析及相关现状调查的基础上，才有可能准确预测规划或工程对鱼类的影响，进而提出有效的保护方案。

三峡工程蓄水后，桃花鱼生存无恙。 摄影/魏启扬

鱼类适宜生境的人工再造

“人工”构建的鱼类适宜生境可分为两种情况：一种是“无意”构建的人工适宜生境，是指水利水电规划或项目实施后，因水文条件改变而新产生的适宜生境；第二种是“有意” 构建的人工适宜生境，是指依照保护对象的适宜生境要求，有意识地进行的人工再造。在这里我们主要讨论“有意的”人工生境再造。

有意识地人工再造生境又可以分为“河道内”和“河道外”两种方式。所谓“河道内”方式主要是指依据鱼类保护的要求，在河道内采取优化规划方案、工程构建或优化调度等方式来再造适宜生境；所谓“河道外”方式主要是指建立人工鱼类增殖站。本文讨论的是“河道内”人工生境的再造。无论是“河道内”还是“河道外”人工生境再造，都需要依赖生态水文学（生态水文学可定义为将保护生物的适宜生境条件，转化为可量化的水文学参数的方法）的方法。

实现河道内鱼类适宜生境人工再造的第一步是构建规划或工程影响河段的三维河道水文模型，具体方法是通过实测大断面和水面线数据，搜集流量、流量-水位资料等，借助计算机还原，得到所测河道的三维模型。实测线测量间隔越小，所得到的河道模型越精确。在这方面，雅砻江锦屏二级水电站所做的尝试堪称范本。

在构建了河道三维模型后，第二步是对鱼类，特别是保护鱼类进行详细的现状调查。不同鱼类对适宜生境的要求不同，具体地表现在不同的鱼类，其繁殖，觅食和活动的场所（或时间）存在着差异。

在适宜生境保护和人工再造时，首先需要明确是针对哪种鱼类的。就我国目前自然保护的力度而言，现阶段还只能重点考虑各级保护鱼类和重要的经济鱼类。在确定了保护对象后，应进一步详细调查其种群数量，分布，繁殖，迁栖，食物构成等。在鱼类分布的调查中，应重点关注“三场”的自然环境，如水质、水温、水深、流速、水面宽度、底质等，并尽可能通过实测进行量化。

在完成了上述工作后，就可以根据鱼类适宜生境调查中所得的实测数据，将保护目标的适宜生境“定位”在河道模型之中。依据规划和工程拟定的建设、运行方案，并结合鱼类适宜生境保护的要求，设定不同的模型初始条件，预测在不同的规划、建设方案和保护力度下，相应鱼类适宜生境的数量、位置等的变化情况，为天然生境保护和人工再造适宜生境提供量化依据。

根据现状调查结果，结合保护鱼类的生理生态学特征，通过生态水文学计算就可以得到保护对象适宜生境的量化数值。根据特定的保护要求，通过优化规划方案、调整设计参数和（或）运行方式等手段，做到在同一流域保存部分天然生境或在人工条件下设计适宜生境，以达到保护鱼类的目的。例如，葛洲坝水利枢纽下游河势调整工程影响到湖北宜昌中华鲟自然保护区，工程建设可能对国家I级保护野生动物中华鲟产生显著影响。为此，评价单位委托了农业部中国水产科学院长江水产研究所和中国科学院水生生物研究所开展了工程建设对中华鲟影响专题研究。通过征求中国渔政指挥中心水生野生动植物保护处和湖北省水产管理办公室及相关专家的意见，确认了中华鲟产卵交配区的基本条件（形成一个反坡，坡比为1.5%～1.8%；要求10月份、11月份保持水深9m～13m；水流为紊流；河床质为砂卵石河床，地形较稳定等）。其后，依据这些基本条件，工程的设计单位长江委长江勘测规划设计院对工程设计作了进一步的优化，提出了工程优化设计的推荐方案。在再次征求了中国渔政指挥中心水生野生动植物保护处和湖北省水产管理办公室等主管部门和专家的意见后，最终提出了包括人工再造中华鲟产卵场在内的综合保护措施。

最后必须强调的是：人工再造鱼类生境措施的有效性，极大地依赖于监测的证明，更依赖于根据监测结果进行的不断优化。因此，对任何鱼类适宜生境的人工再造措施都必须进行跟踪监测，并根据监测结果及时优化调整。

要实现对一个物种的保护，最重要、最有效的方法就是保护好其天然生境。我们应当从流域规划阶段开始，从流域的角度划定必要的鱼类保护区。在水利水电建设中，应坚持“科学、有序”的开发原则。同时加强针对保护鱼类的生理生态学研究和监测。只有这样，才能够尽可能地减少水利水电工程的负面生态影响，真正实现“绿色水电”的目标。

长江天然河道 摄影/王洪