长江上游国家级保护区珍稀特有鱼类生境需求耦合分析
2020-03-16王欢刘猛
王欢 刘猛
(1华润电力投资有限公司西南分公司 四川成都 610056 2中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 四川成都 611130)
长江是我国第一大河流,途径11个省、自治区以及直辖市,流域总面积约180万km2,长江流域水资源合理开发利用和流域地区经济社会发展关系国家经济社会的可持续发展。长江的淡水鱼类资源十分丰富,尤其以水生野生动物资源而著称,很多名特优鱼类生活在这里,流域内有鱼类423种,其中纯淡水鱼类 381 种[1]。
金沙江水力资源丰富,是我国规划并建设中的重要水电基地,目前,金沙江下游的向家坝水电站和溪洛渡水电站均已正式投产运行,乌东德和白鹤滩水电站也在紧张建设过程中。溪洛渡、向家坝的联合运行改变了金沙江的水文过程,洪、枯过程减弱,同时,建库带来了低温水的叠加效应和滞后效应,这些都会对位于梯级电站下游的长江流域的重要生物栖息地保护区 “长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区”(以下简称“研究区域”)的鱼类产生影响,如不采取有效的保护措施,将导致鱼类资源枯竭,物种濒危甚至消失。
“研究区域”生活着各种各样的水生生物,生物类型十分多样,再加上地貌、地质和自然生态环境比较特殊,所以长江上游地区的生态学价值很高,在鱼类原始生境方面具有极为重要的保留价值。保护区珍稀特有鱼类生境需求的耦合分析是对保护区进行生态水文计算、确定保护区生态流量的前提,对保护区珍稀特有鱼类进行保护意义重大。
1 保护区鱼类概述
1.1 保护区种类组成
“研究区域”分布有鱼类166种,分属9目22科98属。其中,鲤形目种类最多,共122种,占鱼类总数的73.49%;其次是鲇形目,有23种,占13.86%;鲈形目有12种,占7.23%;其余6个目种类较少。在长江上游宜宾至重庆干流河段共分布有48种珍稀、特有鱼类,隶属4目、9科、32属。有国家Ⅰ级保护动物达氏鲟以及白鲟,而国家II级保护动物则是胭脂鱼。
1.2 生态类群划分
(1)生境类型。按照危起伟等做出的记载[2],根据鱼类的生境需求和栖息水层将保护区干流宜宾至重庆江段的鱼类划分为以下4种类型:①底栖性鱼类90种,占总数的58.4%;②中层生活类群,有23种;③水体上层生活鱼类,有26种;④静水草滩生活类群,有15种。
(2)产卵类型。长江干流宜宾至重庆江段的保护对象涉及到3种珍稀特有鱼类以及45种特有鱼类,按照亲鱼产卵位置选择与受精卵属性能够将保护区当中的鱼类分成5种繁殖生态类群,即典型产漂流性卵类群、静水环境产粘性卵类群、激流中产强粘性卵类群、产沉性卵类群以及其他产卵类群[3]。
(3)洄游类型。①江湖洄游型:这些鱼类通常在江河中的流水江段产漂流性卵,受精卵随水流扩散进入洪泛平原不同类型的水体进行肥育,育成的亲鱼则再次进入江河中的流水江段繁殖。典型的江湖洄游型鱼类为4大家鱼(草鱼、青鱼、鲢、鳙)。②河道洄游型:河道洄游型鱼类的洄游可以分为两个阶段。在早期生活史阶段,缺乏主动游泳能力的卵苗被动顺水漂流,扩散至产卵场下游河段;待具备较强的游泳能力以后,则主动上溯至适宜江段繁殖。在长江上游珍稀、特有鱼类中,白鲟、达氏鲟、胭脂鱼、圆口铜鱼等具有河道洄游的特征。③定居型:定居型鱼类主要能够在相对狭窄水域内完成全部生活史的种类。在流水中,定居型鱼类倾向选择流速较缓的河段,常呈现区域性分布的特点[4]。
2 保护区代表性鱼类筛选
2.1 筛选原则
由于目前保护区内珍稀、特有鱼类种类较多,而大部分鱼类的生活习性研究相对较少,因此需选取代表性鱼类对保护区鱼类的生态需求进行分析。代表性鱼类的筛选要综合考虑各方面的因素,包括鱼类濒危程度(濒危等级、受干扰程度、资源现状、分布状况)、鱼类价值(生态价值、经济价值和科研价值)、数据获取难度、物种代表性(代表生活史特征类似鱼类)等多个方面[5]。
2.2 筛选过程
(1)珍稀性。《国家重点保护野生动物名录》将白鲟、达氏鲟等确定为一级重点保护野生动物,胭脂鱼等确定为二级重点保护野生动物,上述3种重点保护野生动物属于必需研究对象。
(2)优先保护等级。根据徐薇等[6]采用模糊评价法构建的鱼类优先保护等级评估体系评估结果:1级优先保护鱼类有3种,2级优先保护鱼类有8种,3级优先保护鱼类有10种,4级优先保护鱼类有4种。
(3)代表性。完整的生境,应该能够满足鱼类在不同生活史阶段摄食、避害、繁殖等方面的需求。鱼类个体不同生活史阶段对生境的需求差异,形成了鱼类在不同类型的生境之间洄游的现象[7]。不同的洄游生态类群,对生境多样性的需求存在差异。根据保护区干流鱼类的分布江段、流速喜好、栖息水层和产卵类型,将研究区域内的鱼类进行了分类,见图1。
2.3 筛选结果
根据上述筛选过程,将研究区域内的鱼类分为产漂流性卵鱼类与产粘沉性卵鱼类进行分析,其中,选择圆口铜鱼、长薄鳅、中华金沙鳅和4大家鱼为产漂流性卵鱼类的代表,白鲟、达氏鲟、胭脂鱼、岩原鲤、齐口裂腹鱼、青石爬鮡为急流中产粘沉性卵鱼类的代表,厚颌鲂为缓流中产粘沉性卵鱼类的代表。在充分文献调研的基础上,进一步总结上述代表鱼类生长、繁殖等生活史特征,耦合分析不同鱼类、不同生活史阶段对生境的需求。
3 鱼类生境需求耦合分析
3.1 繁殖期耦合分析
通过对 《四川鱼类志》、《长江鱼类早期资源》、《长江鱼类》、《长江水系渔业资源》等文献调研,在“研究区域”内分布的48种珍稀特有鱼类中,有35种有文献资料记载繁殖期,保护区干流江段鱼类的主要繁殖季节在3~7月。其中,4~6月份产卵的鱼类较为集中,分别为20种、22种和18种[7]。
根据长江水产研究所2007~2013年对保护区干流江津断面早期资源的监测结果,综合对鱼类繁殖期和早期资源文献调研的结果,选取繁殖种类和卵苗发生量均较多的6月份进行分析。
3.2 生态需求耦合分析
(1)耦合分析原则。根据李倩[8]的研究结果,产沉粘性卵的鱼类一般是通过蜿蜒度相对大且水面相对宽的凹岸,于浅滩周围产卵,对应位置是横断面,与岸边相接近,同时远离深泓的浅水区域;至于产漂流性卵的鱼类一般是通过蜿蜒度更大且水面相对宽一些的凹岸,于深潭周围产卵,对应位置是横断面,与深泓的深水区域相接近,同时远离岸边。
基于不同生态类型对生境空间利用不同,确定“生境需求苛刻化、生态需求最大化”的鱼类生境需求耦合分析原则。按照此原则,将同种生态鱼类生境需求取交集,不同生态类型鱼类需求取并集。鱼类产卵(繁殖)需求同时考虑产漂流性卵和粘沉性卵鱼类需求,鱼类生长(育肥)需求同时考虑激流性鱼类和静水鱼类需求。
(2)耦合分析结果。本研究主要考虑保护区内48种珍稀、特有鱼类,同时保护区也是铜鱼和4大家鱼重要的栖息地,也列为主要研究对象。基于已发表的文献调研,将已有相关生态需求研究的鱼类做了总结。
根据“生境需求苛刻化、生态需求最大化”的耦合原则,确定耦合流速需求为0.5~3m/s、耦合水深需求为0.5~20m,见图2。
4 结论
对长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区基本状况做出全面分析,通过鱼类濒危程度、鱼类价值、数据获取难度、物种代表性等方面筛选出保护区内的代表性鱼类,并阐述代表性鱼类不同生活史阶段及生态需求,结合“生境需求苛刻化、生态需求最大化”的鱼类生境需求耦合分析原则,确定了长江上游保护区珍稀特有鱼类生境耦合需求。本文研究成果对长江上游珍稀特有鱼类保护区的鱼类保护工作具有数据支撑作用,对于定量计算河段生态需水量也有重要意义。