长江上游(宜宾至重庆段)梯级开发规划对鱼类的影响及保护措施研究

徐建新，党晓菲，肖伟华

(1.华北水利水电大学，河南 郑州450045;2.中国水利水电科学研究院，北京100038)

近年来，我国河流梯级水电开发蓬勃发展，伴随着我国经济结构的调整，我国开发理念也逐步由经济效益最大化的原则向经济、社会和生态效益最优化的可持续发展的原则转变.

长江是我国经济、社会可持续发展的重要命脉.长江上游宜宾至重庆段是整个长江经济带上一个尚未进行综合开发的区域. 其拟建梯级开发规划方案中包含4 个梯级电站，分别是石硼、新路口、朱杨溪和小南海电站.该江段不仅水能资源丰富，也是众多珍稀、特有鱼类的主要分布区. 因此，开展长江上游梯级开发对鱼类的影响预测及保护方面的研究对实现河流开发与生态保护并重具有十分重要的意义.

1 梯级开发对鱼类的影响预测

1.1 对水文情势的影响

该研究江段的干流长384 km，从上游至下游其支流依次为横江、岷江、南广河、长宁河、永宁河、沱江、赤水河、綦江.为充分利用水力资源，梯级开发规划实施后各水库首尾衔接，干流被分割成水库型河道，水流流速下降，水深变大，在干、支流交汇处可能会受到蓄水的影响而呈现出缓流状态，进而加速泥沙淤积.拟建水电站均为低水头径流式水电站，发电水头在11 ～35 m 之间，水体交换频繁，不易产生水温分层现象，对水温的影响较小.

1.2 阻隔效应

梯级开发对鱼类的阻隔效应主要表现为溯河洄游阻隔和降河洄游阻隔. 溯河洄游阻隔是指性成熟的个体在溯河繁殖的通道被阻隔. 降河洄游阻隔是指溯河繁殖的亲鱼返回下游的通道受阻或者卵、苗等漂流长度缩短影响其早期发育程度. 溯河洄游过坝时，除少数个体可能利用船闸偶然通过坝体阻隔达到大坝上游水域以外，绝大多数个体在缺少有效的辅助鱼类上溯设施的情况下，因为大坝阻隔而滞留在坝下江段.鱼类被动通过水轮机或溢洪道等坝体建筑物下行过坝时，则易遭受压力骤变、高流速、物理碰撞等方面的伤害，增加不同生活史阶段鱼类非自然死亡数量.长江上游洄游型鱼类较多，如“四大家鱼”(指草鱼、青鱼、鲢鱼和鳙鱼)、圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、铜鱼(Coreius heterokon)、长薄鳅(Leptobotia elongata)、长鳍吻鮈(Rhinogobio ventralis)等. 对于长距离洄游型鱼类，连续的坝体阻隔会对其种群补充产生不利影响.

2 确定重点保护鱼类

2.1 鱼类优先保护等级评估

长江上游宜宾至重庆江段共分布有166 种鱼类，其中珍稀、特有鱼类48 种［1］，它们对生态环境具有高度的依赖性，梯级开发可能对这些鱼类的影响较大，因此，主要针对48 种珍稀、特有鱼类的保护进行研究.《国家重点保护野生动物名录》将白鲟(Psephurus gladius)、达氏鲟(Acipenser dabryanus)列为国家一级重点保护野生动物，将胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)列为国家二级重点保护野生动物，因此这3 种国家重点保护野生动物为必须保护对象.考虑对鱼类的影响趋势及数据的完整度，这里仅对17 种特有鱼类进行优先保护等级评估.

以相关文献资料［2－4］和实地调查数据为基础，综合考虑鱼类濒危程度、鱼类价值、受干扰程度等多个因素，确定了10 个评价指标. 各评价指标的评分范围为1 分到4 分，级别依次增大，依据长江上游特有鱼类特征调查数据中的分类情况、影响程度分析报告评定分值.其中，濒危程度包括资源量、繁殖方式、洄游类型、栖息流速、人为干扰(指大坝阻隔、采砂、已建工程等的影响)5 个指标，资源量越少其优先保护等级越高，随着产卵范围、洄游距离的增大，鱼类对底质、水文情势等生态环境要求越高，受人为干扰的影响越严重，分值越大.遗传损失程度包括种属情况、分布水域2 个指标，鱼类所在属的所含种越少说明越稀有，地理分布越狭窄其濒危可能性越大，分值越高.鱼类价值程度包括生态价值、经济价值、科研价值3 个指标，鱼类在生态系统中影响程度越大其生态价值越高;个体越大经济价值越高;没有人工增殖记录的鱼类其保护等级越高，分值越大.运用濒危系数、遗传损失系数、物种价值系数对该江段鱼类优先保护等级作定量分析，评价体系见表1.

表1 评价指标及评分标准

各程度的指标分值计算公式为

式中:S 为某种鱼类某程度的系数;mi为各评价指标的实际得分;Mi为各指标的最高分值;j 表示各程度的指标总个数.

根据计算得到的濒危系数、遗传损失系数和物种价值系数，采取专家咨询法确定其权重分别为0.45，0.25，0.30.采用加权求和法计算各鱼类的优先保护值，代表其优先保护等级.计算公式为

式中:V 为鱼类的优先保护值;S濒危为濒危系数;S遗传为遗传损失系数;S价值为物种价值系数.

特有鱼类的优先保护等级分为4 级，具体如下:

经计算，得到各鱼类的优先保护值见表2.由表2可知:1 级优先保护鱼类有2 种，分别为长鳍吻鮈和圆口铜鱼;2 级优先保护鱼类有4 种，分别为云南鲴(Xenocypris yunnanensis Nichols)、方氏鲴(Xenocypris fangi Tchang)、圆筒吻鮈(Rhinogobio cylindricus Günther)、裸腹片唇鮈(Platysmacheilus nudiventris Lo);3 级优先保护鱼类有7 种，分别为伦氏孟加拉鲮(Bangana rendahli)、齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)、细鳞裂腹鱼(Schizothorax chongi)、岩原鲤(Procypris rabaudi)、长薄鳅、中华金沙鳅(Jinshaia sinensis)和短身金沙鳅(Jinshaia abbreviata);4 级优先保护鱼类有4 种，分别为四川华鳊(Sinibrama taeniatus)、厚颌鲂(Megalobrama pellegrini)、峨眉鱊(Acheilognathus omeiensis)和四川白甲鱼(Onychos- toma angustistomata).

表2 鱼类优先保护值计算表

2.2 拟重点保护鱼类的生态需求

目前该江段珍稀、特有鱼类种类较多，而部分鱼类的研究相对较少，因此结合鱼类优先保护等级，拟选取重点鱼类开展保护研究.同时，该研究江段也是经济鱼类“四大家鱼”重要的栖息地，也纳入研究范围.通过专家咨询法和查阅相关研究成果，确定白鲟、达氏鲟、长薄鳅、厚颌鲂和“四大家鱼”共8 种鱼作为重点保护对象，其生态需求见表3.

表3 8 种代表性鱼类的生态需求

3 鱼类保护措施

3.1 国内外河流梯级开发下的鱼类保护经验

国内外河流梯级开发下的鱼类保护措施主要分为工程措施和非工程措施. 工程措施一般包括栖息地保护措施、综合过鱼设施、建立人工产卵场. 非工程措施一般包括人工增殖放流、水库生态调度、替代生境、生态补偿措施、渔业立法和渔政管理、开展相关科学研究等［12－14］.

20世纪80年代以后，我国开展了大量鱼类保护方面的研究与实践，比如在红水河岩滩水电站设立鱼类增殖站，在狮泉河水电站设立导墙式鱼道，在广西长洲水利枢纽设立隔板式鱼道，在彭水水电站利用船闸及集运渔船方式过鱼等. 但属于流域范围内的保护方案较少. 文中选取具有代表性的6 条国外河流的鱼类保护措施进行调查统计，并与长江已有的保护措施进行对比(表4).

表4 国内外河流梯级开发下的鱼类保护措施

3.2 拟建项目的鱼类保护方案

在系统比较国内外主要河流的鱼类保护情况的基础上，针对拟开发项目的工程特性、鱼类重点保护对象及其生态习性等，对该研究江段梯级开发规划下的鱼类保护措施提出几条建议.

1)可采取以建设仿生态通道为主，同时采用集鱼平台与网捕过坝等多种手段相结合的综合过鱼设施，促进鱼类的上下交流.综合过鱼设施的主要过鱼对象为达氏鲟和胭脂鱼这两种珍稀鱼类，还有圆口铜鱼、圆筒吻鮈、长鳍吻鮈、异鳔鳅鮀(Xenophysogobio boulengeri)、长薄鳅、双斑副沙鳅(Parabotia bimaculata)、中华金沙鳅、红唇薄鳅(Leptobotia rubrilabris)等特有鱼类以及“四大家鱼”和铜鱼(Coreius heterokon)等重要经济鱼类.

2)对不同鱼类的各生活史阶段的生境需求进行分析，结合生境现状调查，筛选适宜人工恢复的河段与恢复措施，提出栖息地保护与人工恢复目标.

3)人工模拟产卵场应重点考虑受工程影响严重的、丧失原有产卵条件的鱼类.其中珍稀鱼类有达氏鲟和胭脂鱼;特有鱼类有圆口铜鱼、长鳍吻鮈、圆筒吻鮈、异鳔鳅鮀、长薄鳅、双斑副沙鳅和中华金沙鳅;经济鱼类有“四大家鱼”和铜鱼.

4)主要支流中，仅赤水河干流维持了相对较好的生境状况，暂没有水电规划和建设，其余8 条支流的干流开发强度较大.从目前河流的连通性、水质状况、生境状况等考虑，可以赤水河作为替代生境开展进一步深入研究.

5)根据鱼类的繁殖生物学习性，可在鱼类的繁殖盛期(4—7月)安排5 ～6 次人造洪峰，模拟建坝前的水文情势，恢复部分鱼类产卵条件.

6)完善禁渔期制度，加快实施渔民转产、转业上岸，使捕捞完全退出自然保护区.

7)近期增殖放流的目标主要考虑目前人工繁殖技术比较成熟的鱼类，主要为达氏鲟、胭脂鱼、岩原鲤、长薄鳅、厚颌鲂和“四大家鱼”. 加强圆口铜鱼、长鳍吻鮈、圆筒吻鮈等的人工繁殖研究，作为增殖放流的长期目标.对所有放流鱼类进行标识，并对放流效果进行评估.

8)加强鱼类基础生态学、鱼道设计、生态调度、人工繁殖、遗传多样性以及濒危物种的保存技术研究，加强长效生态补偿机制研究.

9)定期开展干流江段的鱼类监测，通过监测结果评估鱼类保护措施的有效性，并依据监测结果进行鱼类保护措施调整.

上述补救性措施能在一定程度上减缓工程对鱼类资源的不利影响，但这些措施的最终效果还依赖于过鱼设施的设计、运行和管理的有效性以及鱼类生物学和生态学研究的充分性.

［1］危起伟.长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区科学考察报告［M］.北京:科学出版社，2012.

［2］徐薇，杨志，乔晔. 长江上游河流开发受威胁鱼类优先保护等级评估［J］.人民长江，2013，44(10):109－112.

［3］丁瑞华.四川鱼类志［M］.成都:四川科学技术出版社，1994.

［4］朱松泉.中国淡水鱼类检索［M］. 南京:江苏科学技术出版社，1995.

［5］李云，刁晓明，刘建虎. 长江上游白鲟幼鱼形态发育和产卵场的调查研究［J］.西南农业大学学报，1997(5):447－450.

［6］赵云芳.长薄鳅生物学特性的初步观察［J］.四川动物，1995，14(3):122.

［7］库么梅，温小波.长薄鳅生物学特征的初步研究［J］.湖北农学院学报，1997，17(1):40－43.

［8］田辉伍.长江上游保护区长薄鳅和红唇薄鳅种群生态及遗传结构比较研究［D］.重庆:西南大学，2013.

［9］李文静.厚颌鲂的个体生物学和种群生态研究［D］.武汉:华中农业大学，2006.

［10］易伯鲁，余志堂，梁秩燊.葛洲坝水利枢纽与长江四大家鱼［M］.武汉:湖北科学技术出版社，1988.

［11］陈永柏，廖文根，彭启冬，等. 四大家鱼产卵水文水动力特性研究综述［J］. 水生态学杂志，2009，2(2):130－133.

［12］常剑波，陈永柏，高勇，等. 水利水电工程对鱼类的影响及减缓对策［C］//国家环境保护总局环境影响评价管理司.水利水电开发项目生态环境保护研究与实践.北京:中国环境科学出版社，2006:685－696.

［14］徐薇，乔晔，龚昱田.长江上游鱼类资源变迁及其保护评析［J］.人民长江，2012，43(1):67－71.

［15］张东亚.水利水电工程对鱼类的影响及保护措施［J］.水资源保护，2011，27(5):75－77.