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冬奥倒计时300天:1万尾大规格“子二代”中华鲟放归长江

2021-06-24唐东军秦明硕曾庆凯编辑谢泽

中国三峡 2021年4期
关键词:中华鲟鱼类长江

◎文 | 唐东军 秦明硕 曾庆凯 编辑 |谢泽

2021年4月10日,在北京冬奥会开幕倒计时300天之际,中国三峡集团作为北京2022年冬奥会和冬残奥会官方合作伙伴,与农业农村部长江流域渔政监督管理办公室、湖北省宜昌市人民政府共同主办2021年长江三峡中华鲟增殖放流活动。此次中华鲟放流是《长江保护法》实施后三峡集团开展的首次大规模放流活动,延续“中、青、幼”相结合的科学放流策略,放流“子二代”中华鲟1万尾,放流总体规格在去年的基础上再创新高,为促进中华鲟自然种群恢复创造有利条件,以实际行动助力《长江保护法》落地见效。

实施中华鲟保护,是三峡集团深入践行习近平生态文明思想,持续在共抓长江大保护中发挥骨干主力作用的具体体现,也是三峡集团贯彻落实《长江保护法》,积极服务长江经济带高质量发展,推动长江流域在保护中发展、在发展中保护的重要举措。

自1984年首次放流中华鲟至2020年底,三峡集团已连续实施63次中华鲟放流活动,累计向长江放流中华鲟超过503万尾,其中放流“子二代”中华鲟3万余尾,为补充中华鲟种群资源、实现中华鲟可持续繁衍生息发挥了重要作用。2021年长江三峡中华鲟增殖放流活动,是第64次中华鲟放流活动。

据介绍,中国医药集团有限公司、中国国际发展知识中心、湖北省农业农村厅、共青团湖北省委等参与本次活动。EDF(法国电力集团)、IAHR(国际水利与环境工程学会)对此次放流活动给予了支持。

中华鲟是地球上最古老的脊椎动物之一,距今已有1.4亿年历史,是长江珍稀特有鱼类保护的旗舰型物种,具有重要的科研、生态等价值。1988年,中华鲟被列为国家一级野生保护动物,2010年被世界自然保护联盟(IUCN)列为极度濒危物种。

作为长江的旗舰物种,中华鲟的存续一定程度上反映着长江的水生态环境状况。而中华鲟一生中绝大部分时间在海洋中度过,摸清中华鲟海洋生活规律,对于中华鲟自然种群的保护及恢复至关重要。由于中华鲟海洋分布分散,范围广阔,其海洋生活史研究一直是专业研究的难点。

4月10日,工作人员在宜昌市珍稀鱼类放流点转运中华鲟。 摄影/郑家裕

本次放流的中华鲟当中,有来自2009年和2011年繁殖的“子二代”中华鲟各8尾,它们不仅佩戴了常规的“身份证”——声呐标、PIT标和T型标,还首次成批量地打上了卫星标记,其体长均超过1.5米,重量均超过50公斤,年龄均在10岁以上,都是接近性成熟的雄性个体。通过对近成熟个体搭载的卫星标记、声呐标记等复合型标记,实现放流中华鲟沿江洄游和海洋运动路径监测,为今后改进中华鲟放流策略、提升放流效果、促进自然种群资源恢复提供支撑。其中的卫星标记可以连续系统地记录中华鲟海洋生活环境及近海活动方位,为科研人员进一步揭示中华鲟海洋生境及其适应性提供可靠数据,从而开启中华鲟野外全生命周期的调查与研究。

“将中华鲟的海洋生活史研究作为中华鲟自然种群保护的突破口之一,能够更好地帮助我们了解中华鲟神秘的海洋分布范围,了解中华鲟的全生命周期,对指导野生资源保护和种群复壮具有重要的意义。”三峡集团中华鲟研究所总工程师姜伟说,“近两年,科研人员在DNA分子标记筛选和验证方面取得的重要突破,使我们只需要获取洄游中华鲟身体上的少量组织如一小片鳍条,便可将测序后的结果与数据库进行比对,确定是否为我们放流的中华鲟。这是伴随中华鲟终生的遗传身份证,为科研人员评估长期放流效果留存了必要的遗传样本资源。”

经过30多年人工繁育与技术攻关,三峡集团中华鲟研究所建立了完善的中华鲟人工种群梯队,开展了包括亲鱼培育、催产繁殖、梯队建设等全生命周期保护研究,掌握了中华鲟全人工繁殖等技术。

为加强长江珍稀特有水生生物保护,三峡集团以中华鲟研究所为依托,建立了长江珍稀鱼类保育中心。2020年11月,农业农村部与三峡集团签订了《长江流域水生生物及栖息地保护与修复战略合作框架协议》,并共同为长江珍稀鱼类保育中心(农业农村部宜昌中华鲟保护基地)揭牌。此次中华鲟放流活动,标志着该中心全面启用,进一步推动珍稀鱼类保育工作。

4月10日,中华鲟从放流通道滑入长江。 摄影/郑家裕

研究人员正在为中华鲟植入PIT标记 摄影/谭春

放流中华鲟的“黑科技”

中华鲟是一种大型溯河产卵洄游性鱼类,曾分布在中国近海(包括东海、黄海和台湾海峡等)以及流入其中的大型江河,包括长江、珠江、闽江、钱塘江和黄河,日本、朝鲜等近海海域也曾被发现。目前,我国闽江、钱塘江、黄河及珠江中华鲟已经基本绝迹,仅长江流域存有一定量的中华鲟。目前长江中华鲟自然种群在长江中的分布区域仅限于葛洲坝至长江口江段。

1983年,我国全面禁止中华鲟的商业捕捞利用,1988年中华鲟被列为国家一级重点保护野生动物,1997年被列入濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)附录II保护物种,2010年被世界自然保护联盟(IUCN)升级为极危级(CR)保护物种。

为了更好地完成中华鲟种群保护工作,国家有关部门于1982年组建专门机构——三三〇工程局水产处(现为中华鲟研究所),开展中华鲟人工增殖放流方面的工作。中华鲟研究所成立近40年以来,通过不懈努力突破各项技术壁垒,掌握核心技术,形成了以长江珍稀鱼类保育中心(鱼保中心)为核心,宜昌、向家坝和乌东德实验站为支撑的“1+3”流域化保育基地格局。

中华鲟放流的意义

中华鲟是典型的江海洄游性鱼类。中华鲟亲鱼每年7~8月进入长江口,溯江而上,于次年10~11月份到达葛洲坝下自然产卵场进行产卵繁殖。受精卵在产卵场孵化后,鲟苗随江漂流,第二年4月中旬至10月上旬长江口即出现7~38厘米长的中华鲟幼鲟,它们将陆续进入海洋。中华鲟亲鱼从进入长江口开始生殖洄游到完成繁殖活动返回大海,需要在长江停留18个月以上,在此期间,其迁移行为和活动规律等仍然不甚清楚,有关保护对策和措施的实施因此存在一定限制条件。

同时,长江沿线经常出现中华鲟因捕捞、航运和污染事故等因素导致的误捕、致伤甚至死亡现象。目前除两个省级中华鲟自然保护区将中华鲟作为重点保护对象,并配置相关监测救护设施外,其他江段及沿海区域虽然也设有水生生物自然保护区,但缺乏专业的资源和信息共享及联动机制,导致该范围内大部分受伤中华鲟不能及时得到救护造成资源损失。

因此,在目前中华鲟放流力度逐年加大的情况下,优化增殖放流策略,努力补充野生群体,成为当前最紧要的任务。而建立覆盖长江中下游的中华鲟监测救护系统,对进一步了解中华鲟的洄游和栖息分布规律,掌握中华鲟洄游通道的现状,指导中华鲟人工增殖放流活动,从而减少中华鲟自然资源损失,具有十分重要的意义。

中华鲟人工繁殖关键技术节点

1982年,中华鲟研究所成立,开始研究和完善中华鲟人工繁殖放流技术,进行实验性生产。最初,针对中华鲟保护工作还是采用网捕中华鲟过坝的方式。

1984年,研究所科研人员成功催产3组野生中华鲟亲鱼,通过人工授精,成功孵化出中华鲟鱼苗24万余尾,并首次开展了中华鲟放流活动。此次中华鲟人工繁殖的成功,意味着通过人工干预,可实现中华鲟的繁殖。但此次繁殖均采用鲟鱼脑垂体进行的催产,需损失亲鱼来达到目的,对于中华鲟保护工作来说是非可持续性的。

1985年,研究所科研人员利用人工合成激素代替鲟鱼脑垂体进行催产试验获得成功,不再为获取鲟鱼脑垂体而捕杀亲鱼。这项技术的应用,避免了对亲本资源的破坏,对中华鲟物种保护具有重要意义。

2009年10月,中华鲟全人工繁殖获得成功,成功孵化出子二代鱼苗1.8万尾且当年产后亲鱼的康复技术成熟。该项研究经湖北省科技厅组织专家鉴定,达到了国际领先水平,为中华鲟物种保护和资源的持续利用开辟了新途径,具有里程碑式意义。

2013年中华鲟研究所在行业内率先突破了中华鲟单性繁殖技术,实现了“只有鲟妈妈也能生鲟宝宝”的奇迹,为中华鲟物种保护再增添一项技术保障。

开始孵化 摄影/黎明

中华鲟标记放流技术

对于水生动物野外行为、栖息地利用以及与环境响应关系等生态研究,传统方法主要采用捕捞、标记回捕和实验室观测等方法来实现。标志放流法在鱼类资源养护、增殖效果评估中的应用极其广泛,是研究鱼类生活史(洄游、生长、死亡、补充)及其资源时空分布格局的有效手段。该方法是指将天然水域中捕获的鱼类做上标记后放回原水域,重新捕获时可据此研究鱼类的洄游、分布、生长和资源等状况。

标志放流法在17世纪已开始采用,除经济鱼类外,还用于蟹类、虾类、贝类和鲸等各种水产动物。该方法最初用于研究鱼类的洄游,通常是给鱼做上标记后放流,再根据标志鱼的回捕记录,绘制洄游路线图和回捕分布图,用以推测其游动方向、路线、范围和速度。利用标志鱼类的回捕率以及体长、体重等生物学数据,可以估算标志鱼类种群的变动情况,评价增殖放流的效果。这种方法可用于区分个体或者种群、选育育种、渔业资源调查评估、洄游习性研究、个体生长研究等。

4月10日,放流到长江的中华鲟在江中游游弋。 摄影/郑家裕

一般而言,标志放流法可通过体外标记和体内标记两种方法实现。体外标记主要分为作标记法和加标法两类。作标记法是在鱼体的原有器官做上标记,也是最早使用的方法之一。如全部或部分地切除鱼鳍。此法简便快捷,适用于幼鱼。缺点是切除的鱼鳍在很多情况下会继续再生。因此,切鳍法通常仅用于脂鳍完全不能再生的鲑等。而现代大多采用加标法,即利用物理的方法,将带有数字、文字、字母等信息的标签附着到生物体表,如T型标记、鳃盖夹片式标记、贴片标记、矛标、挂牌标记、水产二维码追溯标记等。因为其附着在鱼表,在鱼体游动时,在水流等外力作用下,标记的损失率可能会很高。体内标记,显而易见,是将标记植入鱼体体内(腹腔、肌肉组织等)。这种方法较体外标记稳固,不易脱落,但缺点是不易识别,对鱼体的潜在伤害较大。

三峡集团已累计向长江放流中华鲟超过503万尾,为了更好地开展中华鲟放流监测工作,中华鲟研究所采用了多种标记相结合的方式对放流中华鲟群体进行标记工作。

卫星标记(卫星遥感技术)利用卫星系统作为信息传输媒介,使信号接收端可以远距离接收到信号发射端发出的监测信息。对于中华鲟等不常浮出水面的水生生物,一般采用弹出式卫星标记,此技术是弹射技术和卫星定位技术的有机结合,一般用于研究鱼类和其他动物的大规模迁徙运动和行为变化。弹出式卫星标记(PAT,也称档案式可弹出卫星标记)技术是目前世界上最为先进的标记跟踪技术之一。其原理大致如下:将PAT附着于标记生物后,PAT随着标记生物的移动定时获取所在水层的深度、温度和光照水平数据,同时通过地磁场强度和光照水平综合判定PAT所处位置的经纬度,并将所有数据存储。当PAT到达指定/预设时间后,释放装置启动,浮标(PAT主体部分)脱离标记生物上浮至水面,开始向Argos卫星通讯系统传输数据,用户可及时接收数据并进行分析。

声呐标记(超声波遥测技术)由发射装置和接收装置两个部分组成,通过将超声波发射器附着于鱼类体表或体内,利用超声波发射器发射信号,通过超声波信号接受装置接受信号,从而对自由生活状态下鱼类的生理、行为和体能状况实施遥测。超声波遥测技术在研究鱼类的运动行为和洄游习性方面具有相当高的时空准确性,在栖息地分布、迁徙路线、捕食行为等方面应用具有广阔前景。

PIT标记是实现射频识别技术的主要载体,其材质为玻璃,无毒无害,植入体内后不会产生不良反映。因标记体积小,重量轻(约为0.025g),适用于不同物种的鱼类,对鱼类行为影响较小。PIT标记寿命长,终身存在鱼的体内,不易破坏,利于研究鱼类整个生活史,因此,在鱼类洄游、过坝监测等方面,PIT标记跟踪系统是一种可靠有效的长期监测手段。借助这种方法,我们可以了解鱼类的活动规律、季节性迁徙、资源量、存活/死亡率等,用于评估增殖放流效果、鱼类流域分布、鱼道的过鱼效果等。

DNA分子标记是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接反映。我们从数以千计的DNA标记中筛选出多样性高,个体特异性强的标记。通过剪取鱼类鳍条组织保存DNA样本,利用筛选的特异性DNA标记,通过DNA测序或电泳技术可形成伴随终生的遗传身份证,为长期放流效果评价留存了必要的遗传样本资源。

荧光标记是一种植入鱼类透明或半透明组织中的有机硅树脂,注入后由液态迅速变为固态,标记肉眼可见。荧光标记可标记较小个体的中华鲟,能有效区分放流个体和野生个体。

T型标记是一种悬挂在背鳍上的体外标记,一种外置身份证,该标记上印有编号、放流单位和联系电话,方便沿江群众发现放流中华鲟出现意外时,及时联系科研人员进行救护。

1982年网捕中华鲟过葛洲坝到上游繁殖 供图/中华鲟研究所

1984年中华鲟研究所首次开展中华鲟放流活动 供图/中华鲟研究所

研究人员正在为中华鲟悬挂T型标记 摄影/谭春

印有中华鲟研究所研究人员联系方式的T型标记 摄影/曾庆凯

研究人员正在为中华鲟植入声呐标记 摄影/黎明

植入中华鲟体内的声呐标记 摄影/朱佳志

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