南水北调中线干线鱼类资源调查研究

周 梦，唐 涛，杨明哲，尚宇鸣

（南水北调中线干线工程建设管理局，100038，北京）

南水北调中线干线工程是关系我国华北众多城市供水安全的超级工程，从生态学角度看，其不仅是一个由水源水库、总干渠及囤蓄水库组成的自然—人工复合生态系统，也是一个由水库静水生境及渠道流水生境组成的复合水生态系统。其中总干渠中的鱼类是该生态系统的重要组成部分，因此开展相关鱼类资源的调查对中线生态系统研究至关重要。

一、中线概况及运行情况

1.工程概况

南水北调中线输水工程由水源工程、总干渠工程组成，二者和汉江中下游治理工程共同组成南水北调中线一期工程。

水源工程包括丹江口水库大坝加高工程和陶岔渠首工程两部分。其中陶岔渠首工程由上游引渠、副坝和电站组成。上游引渠全长约4.4 km，渠底板高程140 m，渠底宽度30~35 m，渠道开口宽度150~430 m。在上游引渠桩号0~140处，安装有由主网衣、盖网和敷网三部分组成的拦鱼网，其主网衣网目23 mm×23 mm，面积约为9 300 m2，总跨度315 m。

南水北调中线总干渠工程总长1 432 km，其中，陶岔渠首至北京团城湖总干渠全长1 276.414 km，天津干渠全长155.531 km。输水干线以明渠输水方式为主，局部采用管涵过水，渠道采用梯形过水断面，并对全断面进行衬砌、防渗减糙；北京段长80.052 km，采用PCCP管和暗涵相结合的输水型式；天津输水干线采用全箱涵无压接有压全自流输水。

总干渠主要控制段规模为：渠首段设计流量350m3/s，加大流量420m3/s；穿黄河段设计流量265 m3/s，加大流量320m3/s；进河北设计流量定为235m3/s，加大流量定为265 m3/s；北京段、天津段相同，首段设计流量均为50 m3/s，加大流量均为60 m3/s。天津干渠约130 km的渠段位于河北省境内，为节约工程投资，经协商，天津干渠为河北省沿天津干渠线地区供水约1.2亿m3（口门水量），最大流量约5 m3/s。

2.运行情况

南水北调中线主要供水目标是京津及华北地区，主要供水对象是输水总干渠沿线城市生活和工业用水，兼顾生态环境与其他用水，供水范围分属河南、河北、天津、北京。其一期工程设计多年平均输水量95亿m3，其中河南37.69亿 m3，河北 34.70亿 m3、北京 12.38亿 m3，天津 10.15亿 m3。

南水北调中线一期工程于2003年12月正式开工，历经11年建设，于2014年12月12日通水，如期实现了党中央、国务院确定的建设目标。

截至2018年12月31日，中线工程已不间断安全供水1 480天，累计向京津冀豫四省 （直辖市）调水181.08亿m3，其中河南省累计分水量65.15亿m3；河北省累计分水量38.77亿m3；天津累计分水量34.91亿m3；北京累计分水量42.25亿m3。

二、中线干线鱼类调查结果

中线干渠通水后，南水北调中线建管局采用Didson鱼探仪和捕捞网,在2015年、2018年对中线干渠内鱼类进行了两次调查。

1.鱼类群落结构

2015年共调查到19种鱼类 （另有锦鲤与金鱼2个亚种），隶属于7科17属。鲤科鱼类占优势，共有11属12种，占鱼类种数的63.2%；其次是鰕虎鱼科，有2种鱼类（10.5%）；其他科的种类合占26.3%，包括鳅科、塘鳢科、鳢科、鲿科和鲶科各1种。在所调查到的19种鱼类中，小型鱼类（初次性成熟年龄小于2龄，最大体长小于240 mm的鱼类）有12种，在总种类中占60%以上。虽然浮游生物食性鱼类（麦穗鱼、粲鱼、贝氏粲鱼）在种数上不占优势，但在数量上占据绝对优势，其数量比例达76.2%。

2018年调查共发现鱼类23种（另有锦鲤与金鱼2个亚种），隶属于8科21属，其中鲤科鱼类15种，鰕虎鱼科2种，鳅科、塘鳢科、鳢科、鱵科、鲿科和鲇科各1种。

鲁山至宝丰试验渠段共采集到鱼类15种 （另有锦鲤与金鱼两个亚种），鱼探仪探测结果显示该渠段的鱼类平均密度为 0.045ind/m3（尾/m3），鱼类总量约有20余万尾，其平均体长约为100 mm，大部分分布在5m以下的水层。

从所捕获鱼类的全长分布频数图（图1）可看出，所捕鱼类的规格大小在12～586 mm之间，全长53～135 mm鱼类占大多数。优势种为马口鱼与粲鱼，这两种鱼类无论是在数量还是出现频率上都处于绝对优势地位。

从鱼类食性来分析，所调查到的15种鱼类可分为杂食性鱼类、肉食性鱼类和浮游生物食性鱼类。其中杂食性鱼类种类最多，共6种，占总种数的40.0%、总样本数量的23.4%；其次是肉食性鱼类条数最多，共5种，占总种数的33.3%、总样本数的47.9%，主要为小型的马口鱼和子陵吻鰕虎鱼；剩余的4种为浮游生物食性鱼类，占总种数的26.7%、总样本数的28.7%。

根据鱼探仪探测出的结果，鲁山至宝丰20余km试验渠段的鱼类平均密度为 0.045 ind/m3（尾/m3），按 500万m3的水量来计算，该试验区域水体约有鱼类数量20余万尾，其平均体长约为10 cm，大部分分布在5 m以下的水层。

穿黄前后渠段采集到鱼类9种（另有锦鲤与金鱼2个亚种），含鲤科6属7种，占鱼类种数的77.8%，鳅科和鰕虎鱼科各1种，合占22.2%。鱼探仪探测结果显示穿黄倒虹吸前渠段鱼类总体密度为 0.026 ind/m3（尾/m3），平均体长为9.07 cm，大部分鱼类分布于水面下4.23 m的水层。

从所捕获鱼类全长分布频数（图2）可看出，所捕鱼类的规格在55～692 mm之间，全长104～202 mm的鱼类占绝大多数。优势种为粲鱼，其捕捞数量与出现频率在调查过程中最高。

从鱼类食性看，穿黄前后渠段所调查到的9种鱼类中杂食性鱼类、肉食性鱼类和浮游生物食性鱼类均为3种，各占总种数的33.3%。其中浮游生物食性鱼类数量最多，占总样本数量的84.5%，粲鱼占其中绝大部分；其次是杂食性鱼类，总样本数的11.8%；肉食性鱼类数量最少，仅占总样本数的3.7%。

从采样断面来说，邓州刁河渡槽断面所调查到的鱼类种数最多，共14种。往后依次为，元氏县槐河倒虹吸入口有11种，鲁山县澎河渡槽有9种，惠南庄北拒马河倒虹吸出口有7种，邢台白马河倒虹吸入口有6种，安阳漳河倒虹吸出口有5种。郑州浮桥断面调查到的鱼类种数最少，为3种。

2.鱼类生态类群组成

图1 鲁山至宝丰渠段渔获物全长频数图

图2 穿黄前后渠段渔获物全长频数图

图3 丹江口水库及干渠鱼类的食性类群组成

图4 丹江口水库及干渠鱼类的栖息水层类群组成

图5 丹江口水库及干渠鱼类的喜流性类群组成

根据鱼类的食性、栖息水层、喜流性进行分类，其中食性分为滤食性（F）、肉食性（C）、植食性（H）、杂食性（O）4 类，栖息水层分为上层（U）、中上层（MU）、中下层（MD）、底栖（BE）4类，喜流性分为喜流水（LO），喜静水（LE），静水生活、流水繁殖（EO）3 类。

依据上述分类对南水北调中线干渠内鱼类的生态类群组成进行分析，并与丹江口水库鱼类进行对比，结果见图3~图5。

由图3可见，南水北调中线干渠内鱼类以肉食性、杂食性鱼类为主，植食性鱼类次之，滤食性鱼类无。与丹江口水库鱼类组成相比，各类群鱼类均有显著减少。2015年与2018年调查结果相比，2015年杂食性鱼类与肉食性鱼类均为9种，2018年杂食性鱼类仍为9种，但肉食性鱼类减少至6种；2015年无滤食性鱼类，尚有1种植食性鱼类，2018年则植食性鱼类和滤食性鱼类均无。

由图4可见，南水北调干渠鱼类的栖息水层类群总体上以底栖（BE）鱼类最多，中上层 （MU）与中下层（MD）鱼类基本相同，上层（U）鱼类最少。与丹江口水库鱼类相比，各类群鱼类均有显著减少。2015与2018年调查结果相比，栖息水层类群组成基本相似，仅底栖（BE）鱼类2018年较2015年减少1种。

由图5可见，南水北调中线干渠内鱼类喜流性类群分布总体上也以喜静水（LE）鱼类为主，喜流水（LO）鱼类与静水生活、流水繁殖（EO）鱼类次之，且二者种数基本相同。与丹江口水库内鱼类相比，3种类群鱼类均有显著减少，但喜流水性鱼类减少率更大。

对南水北调干渠内不同渠段内鱼类物种组成及数量组成进行分析，结果见图6～图8。

由图6可见，2015年5月中线干渠沿程各断面鱼类物种数及食性类群数总体呈先降低后升高的分布特征。其中，从断面鱼类物种数来看，邓州断面最高，为14种，郑州断面最低，为3种，随后沿程升高，元氏断面升至11种，惠南庄断面又降至7种；而从食性组成类群数来看，邓州断面也是5类食性鱼类均有分布的断面，而郑州断面只有肉食性和杂食性2类食性鱼类分布，元氏断面则升至5类群全有分布，惠南庄则又降至3种类群。从各类食性类群的物种数量分布看，邓州断面肉食性、杂食性鱼类物种数分别为5种、4种，元氏断面肉食性、杂食性鱼类物种数分别为3种、4种，郑州至邢台断面则仅有1种肉食性鱼类，无杂食性鱼类。另外，在各断面均有分布的为浮游生物习性类群，除惠南庄有3种外，其余各断面均有2种。

由图7和图8可见，2018年4月处于上游侧的鲁山—保丰渠段肉食性、杂食性鱼类数量百分比均高于穿黄前后渠段，且肉食性鱼类数量百分比也是鲁山宝丰渠段各食性类群中比例最高的，鱼类密度也高于穿黄前后渠段，鱼类平均体长则和穿黄前后渠段基本一致。

三、结 论

南水北调中线干渠通水以来，共调查到鱼类23种，2015年、2018年分别调查到19种、15种。2015年优势种为麦穗鱼与粲鱼，这2种鱼类无论是在数量还是出现频率上都处于绝对优势地位，其数量比例达76.2%。2018年优势种为马口鱼与粲鱼，这2种鱼类无论是在数量还是出现频率上都处于绝对优势地位。

干渠内鱼类以肉食性、杂食性鱼类为主，植食性鱼类次之，滤食性鱼类无。与丹江口水库鱼类组成相比，各类群鱼类均有显著减少。2015年与2018年调查结果相比，2015年杂食性鱼类与肉食性鱼类均为9种，2018年杂食性鱼类仍为9种，但肉食性鱼类减少至6种；2015年无滤食性鱼类，尚有1种植食性鱼类，2018年则植食性鱼类和滤食性鱼类均无。

图6 2015年5月中线干渠沿线断面鱼类物种数及食性组成对比图

图7 2018年4月鲁山—宝丰渠段与穿黄前后渠段鱼类物种数及数量组成对比分析

南水北调干渠鱼类栖息水层类群总体上以底栖（BE）鱼类最多，中上层（MU）与中下层（MD）鱼类基本相同，上层（U）鱼类最少。与丹江口水库鱼类相比，各类群鱼类均有显著减少。2015与2018年调查结果相比，栖息水层类群组成基本相似，仅底栖（BE）鱼类 2018年较 2015年减少1种。

南水北调中线干渠内鱼类的喜流性类群分布总体上以喜静水（LE）鱼类为主，喜流水（LO）鱼类与静水生活、流水繁殖（EO）鱼类次之，且二者种数基本相同。与丹江口水库内鱼类相比，3种类群鱼类均有显著减少，但喜流水性鱼类减少率更大。

2015年5月中线干渠沿程各断面鱼类物种数及食性类群数总体呈先降低后升高的分布特征，2018年5月处于上游侧鲁山宝丰渠段内鱼类肉食性、杂食性鱼类数量百分比均高于穿黄前后渠段，且肉食性鱼类数量百分比也是鲁山宝丰渠段各食性类群中比例最高的，鱼类密度也高于穿黄前后渠段，鱼类平均体长则和穿黄前后渠段基本一致。

中线通水以来虽然已取得上述初步成果，但对南水北调中线干渠内浮游动物及鱼类群落结构的监测力度还是不足，未来需要继续加强对中线干渠鱼类以及流量、流速、光环境、水温等影响水生态系统的其他因素的同步观测，为中线水质保护和水生态系统研究奠定重要基础。

图8 2018年4月鲁山—宝丰渠段与穿黄前后渠段鱼类密度及平均体长对比分析