基于三峡工程运行影响效应的长江鱼类资源保护措施研究与进展

李德旺，杨 志，朱其广，金 瑶，徐 薇

（水利部中国科学院水工程生态研究所，水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室，430079，武汉）

三峡工程是治理开发和保护长江的关键工程，是 保障我国供水安全的战略淡水库以及调控长江生态的核心枢纽。三峡工程建成后，长江中下游特别是荆江段的防洪能力显著提高；万吨船队可直达重庆，货运量提高了5倍以上；东部地区经济社会快速发展带来的巨大供电需求得到有效缓解，我国能源绿色占比显著提高，经济社会效益显著。三峡水库调度运行后，河川径流、泥沙输移形式以及江湖关系的改变对河流生境条件、河湖复合生态系统功能造成影响，继而对水体中的水生生物特别是部分鱼类繁殖过程产生影响。

围绕三峡工程建设运行对长江流域鱼类的影响效应辨识，许多学者采用野外调查、理论分析、室内试验、模型模拟、数理统计等方法，在河流连通性阻隔、水文情势及水温节律改变等影响方面开展了一系列研究，并取得丰富成果。基于影响辨识的确定，三峡水库相关管理及运行单位针对性地实施了一系列面向鱼类资源维持或促进的生态保护措施，本文围绕为缓解三峡工程对鱼类资源影响而实施的主要保护措施，总结其实施情况及研究进展，分析存在问题并提出对应建议。

一、鱼类栖息及产卵生境保护措施研究进展

根据保护方式和实施区域，围绕三峡工程水生态影响效应的缓解，已开展的栖息地生境保护措施主要包括：

1.长江上游江段栖息地保护

根据《长江三峡水利枢纽环境影响报告书》批复要求，1997 年四川省人民政府组建了长江合江—雷波段珍稀鱼类省级自然保护区。2000 年4 月，国务院以国办发〔2000〕30 号文批准将其调整为国家级自然保护区。2005 年4 月，国务院以国办函〔2005〕29 号文对该保护区范围做出调整，并更名为“长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区”。2005—2013 年，该保护区边界进行了2 次调整。2013 年，原环境保护部以环函〔2013〕161号文明确了调整后的保护区范围（见图1），即从金沙江向家坝水电站坝中轴线下1.8 km 处至重庆地维长江大桥，以及赤水河、岷江下游等干支流、河口河段；保护江段总长度1138.30 km，总面积31 713.8 hm2；保护区主要保护对象是70 种珍稀、特有鱼类，以及大鲵和水獭及其生存的重要生境。调查研究发现，建立保护区对在干流江段内完成生活史周期的珍稀、特有鱼类种群维持起到了重要作用。

图1 2013年确定的长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区范围

2.中华鲟产卵场保护

葛洲坝截流后，胡德高等发现被阻隔在坝下的中华鲟能够进行自然繁殖，并初步确定其产卵场分布在葛洲坝坝下至古老背约30 km的江段。1993年以后，危起伟等采用超声波遥测追踪、江底直接采卵等技术方法，确定了葛洲坝坝下中华鲟产卵场位置，其具体范围为坝下至宜昌西坝庙嘴江段，长约4 km。为进一步做好中华鲟物种保护工作，湖北省人民政府于1996年4月批准建立长江湖北宜昌中华鲟省级自然保护区，主要保护对象为中华鲟及其生境。2004年9月，原国务院三峡工程建设委员会办公室（以下简称原国务院三峡办）批准实施长江湖北宜昌中华鲟自然保护工程，开展中华鲟的人工蓄养、救治、人工繁殖与放流等。工程位于宜昌市点军区艾家村，由原国务院三峡办和地方政府共同出资建设，2007年4月项目完工。工程运行以来，2007—2012年间共救治中华鲟5尾、胭脂鱼16尾、长江鲟1尾，处理因伤害致死的中华鲟2尾；2009年，开展救治中华鲟演练2次，举办中华鲟救治监测技术讲座4场；累计放流大规格中华鲟苗种约10万尾，放流经济鱼类240多万尾。

2002 年4 月，上海市人民政府批准成立上海市长江口中华鲟自然保护区，属省级野生生物类型自然保护区。保护区位于长江入海口，总面积约69 600 hm2。2003年7月，上海市长江口中华鲟自然保护区管理处正式组建，负责保护区的日常管理与运行。

3.三峡库区产黏沉性卵鱼类的产卵场修复

监测发现，三峡库区许多鱼类的繁殖期集中在3—6月份，而三峡水库在这个时期处于快速消落期，水库水位持续消落或波动会对黏草产卵鱼类的鱼卵孵化造成一定影响；同时，在库尾洪峰过程中，干流水位的快速消落也会导致鱼卵暴露在空气中，因缺氧暴晒死亡。为了减小三峡水库在消落过程中对产黏沉性卵鱼类鱼卵孵化的影响, 近年相关单位相继在三峡库区的桃花河、磨刀溪、小江等10余条支流中，放置由鱼巢框架、鱼礁或鱼巢基质、锚等多部件组合而成的人工鱼巢，并进行监测，结果显示在鱼巢上产卵的鱼类有鲤、鲫、鲇等10余种，人工鱼巢技术可作为减缓库区水位快速消落对黏草产卵鱼类产卵孵化影响的重要保护措施。

二、面向重要鱼类产卵繁殖及鱼卵孵化促进的生态调度研究进展

目前，围绕三峡工程已开展实施的生态调度研究工作，可以分为促进四大家鱼等产漂流性卵鱼类自然繁殖的水文过程调度和促进库区鲤、鲫等产黏沉性卵鱼类产卵孵化的水位控制调度两大类。

1.促进三峡坝下四大家鱼自然繁殖的水文调度

三峡水库蓄水运行后, 因下泄水流的滞温及水文过程平坦化效应，四大家鱼出现了繁殖时间推迟、繁殖规模下降等问题。针对这些问题，水利部长江水利委员会（以下简称长江委）联合中国长江三峡集团公司（2017年变更为中国长江三峡集团有限公司，以下简称三峡集团）自2011年开始组织实施针对长江中游四大家鱼自然繁殖的三峡水库生态调度试验，截至2023年共实施生态调度试验17次。在实施生态调度试验前，长江委组织三峡集团、长江委水文局以及相关监测单位开展生态调度会商，根据当年5月上旬水温、水文预报情况，综合考虑三峡水库调度运行的边界条件，适时开展当年度的生态调度试验；通过连续开展生态调度试验，营造不同水文模式的人造洪峰过程，监测并分析四大家鱼自然繁殖对不同洪峰过程的响应模式，持续评估实施效果，不断反馈优化现有的生态调度方案。根据相关监测结果，四大家鱼等鱼类的自然繁殖对三峡水库生态调度有积极响应（见图2），近年长江中游四大家鱼的自然繁殖规模有一定程度回升，三峡水库生态调度对四大家鱼产卵具有较好的促进作用。

图2 三峡水库生态调度期间（红色方框）长江沙市断面四大家鱼鱼卵径流量对水文调度过程的响应

2.促进三峡库区鲤、鲫等产黏沉性卵鱼类产卵孵化的水位调度

自2020 年开始，三峡集团已连续4 年开展了9 次水位调度试验，促进三峡库区鲤、鲫等产黏沉性卵鱼类产卵孵化，利用调度手段控制三峡水库水位降幅，为库区鲤、鲫等产黏沉性卵鱼自然繁殖创造适宜的水位、水力条件。生态调度试验期间，水利部中国科学院水工程生态研究所以及中华鲟研究所等单位人员在磨刀溪、小江、木洞等江段开展了试验效果监测，并采用匹配分析方法对监测效果进行了分析，结果显示生态调度期间在磨刀溪、小江等的回水区江段均出现鲤、鲫鱼产卵孵化高峰，产卵孵化高峰与生态调度期间连续2日较低的水位下降幅度相匹配（见图3、图4）。

图3 2020年5月1—5日生态调度试验期间鲤在磨刀溪回水区江段形成产卵高峰

图4 2020年生态调度期间磨刀溪连续2日水位变幅

三、以鱼类资源补充及保护为目的的增殖放流研究进展

1.增殖放流实施情况

2005—2009年，长江水产研究所、中华鲟研究所及相关渔政部门等在宜宾、宜昌、荆州、武汉、上海等江段约累计放流中华鲟90.3万尾、胭脂鱼165.4万尾、长江鲟2.8 万尾；在此期间，沿江10 省市在三峡工程补偿资金、省市自筹资金统筹下，共放流经济鱼类约30.10 亿尾，其中2005 年1.86 亿尾、2006 年5.50 亿尾、2007年5.43亿尾、2008年9.14亿尾、2009年8.16亿尾。

2010—2017 年，在三峡后续工作规划项目支撑下，三峡水库及中下游地方农业、渔政部门在三峡库区及长江中下游江段共放流鱼类24种（类）约10.21亿尾，包括中华鲟、胭脂鱼、长江鲟等保护鱼类1486.67万尾；四川白甲鱼、齐口裂腹鱼、岩原鲤等特有鱼类1005.43万尾，青鱼、草鱼、鲢、鳙等经济鱼类100 227.03万尾（见表1）。2018年至今，农业农村部、三峡集团以及沿江各省（直辖市）相关单位在长江干支流及附属湖泊持续放流大量的珍稀、特有鱼类及重要种质资源鱼类。

表1 2010—2017年三峡后续工作规划项目实施的鱼类增殖放流种类与规模

2.增殖放流研究进展

三峡工程相关的增殖放流研究主要集中在人工繁殖技术研究、人工放流技术研究以及放流效果评价技术研究等方面。目前，中华鲟、胭脂鱼、岩原鲤、长薄鳅、厚颌鲂、黑尾近红鲌、四川裂腹鱼、金沙鲈鲤、圆口铜鱼、长鳍吻鮈等珍稀、特有鱼类的亲鱼驯养培育、人工催产孵化、苗种培育等人工繁殖技术已较为成熟。

在三峡工程人工放流技术体系中，放流品种以及放流时间、地点、数量及规格的确定是该技术体系的核心。在三峡工程相关的增殖放流实践中，长期缺乏系统的、适用于长江流域不同生态类型鱼类资源恢复及保护的人工放流技术标准规范，关于为什么要放、放什么、在什么时间和地点放、怎么放的问题仍然存在。为解决上述问题，2022 年1 月，农业农村部发布《“十四五”水生生物增殖放流工作的指导意见》，围绕渔业转型升级和高质量发展，确定了在长江流域适宜放流的物种、放流的区域，并提出了加强增殖放流支撑保障及监督管理规范的纲领性意见。

在增殖放流效果评价方面，国内外学者提出了标志重捕法、水声学法、分子标记法等一系列应用较为成熟的方法，其中部分方法已在三峡水库及上下游部分区域放流鱼类的效果评估中应用。如在中华鲟人工繁殖放流工作中，2005—2007年长江水产所研究人员先后采用染色法、DWCT微型数码标志、POP-UP标识、PIT数码标志和体外锚标等方法对其放流效果进行监测与评价；成为为等利用11对胭脂鱼多态性微卫星标记，对长江中上游胭脂鱼增殖放流效果进行了评估，显示增殖放流的胭脂鱼对长江中上游野生群体的贡献量为16.92%；杨习文等利用微卫星亲子鉴定技术，评估了2016—2017 年长江江苏段鲢增殖放流对鲢在江群体的资源贡献率，显示475 尾长江鲢群体中，有39 尾（8.21%）鲢个体来自于增殖放流。

四、鱼类资源监测及科学研究进展

1.鱼类资源监测

1996年，在原国务院三峡办的组织协调和有关部委的大力支持下，环保、水利、农业、林业、气象、卫生、地矿、地震、交通、中国科学院、三峡集团、湖北省、重庆市有关部门和单位共同组建了跨地区、跨部门、跨学科的综合性三峡工程生态与环境监测网络，其中包括渔业资源和环境监测重点站、鱼类珍稀和水生动物监测重点站、河口生态环境监测重点站等3 个水生态监测站。2005—2009年，为适应三峡工程进入运行期的需求，对监测系统进行了优化调整。调整后的监测系统由10个学科领域，28个监测重点站、监测中心和信息管理中心组成，其中水生态监测重点站增加1个（水库经济鱼类监测重点站）。

2018年，原有的“长江三峡工程生态与环境监测系统”变更为“三峡工程运行安全综合监测系统”。新系统由9个子系统、31个监测站组成，其中三峡工程水生态监测子系统为9个子系统之一。水生态子系统包括水生生物多样性监测站、长江口生态环境监测站和三峡水库消落区生态环境监测站。三峡水生态监测站自1996年启用以来，在中华鲟、胭脂鱼、长江鲟等珍稀保护动物，以及四大家鱼、鲇、鲤等重要种质资源鱼类的资源状况及其栖息生境状况监测等方面积累了丰富的资料，为相关部门实施针对性保护措施提供了参考。

2.鱼类资源科学研究

围绕三峡工程生态建设中的鱼类资源保护，已实施一系列的科学研究项目，主要包括以下5类：①鱼类资源状况及其变动特征；②珍稀、特有及其他重要鱼类的关键生活史特征及其与环境条件的关系；③三峡水库调度运行对鱼类或特定鱼类对象资源的影响辨识及机理性探索；④鱼类保护生物学及保护效果评估；⑤鱼类资源保护对策的优化调整及管理性策略。在此过程中，针对中华鲟、胭脂鱼等珍稀保护鱼类，以及四大家鱼等经济鱼类的调查研究项目较多，涉及这些鱼类的栖息、觅食、繁殖、洄游等全生活史周期关键阶段，经历了从基础调查研究到生态学机理探究的过程。

五、问题与建议

1.鱼类栖息及产卵生境保护

一些研究者强调，长江流域鱼类资源的保护关键是要保护其适宜的栖息及产卵生境。在未建坝河流建立自然保护区是有效的鱼类保护措施，应予以优先考虑。目前，在长江上游，以鱼类为对象的自然保护区多分布在川江干支流江段，包括宜宾至江津的长江干流江段、赤水河流域、嘉陵江下游干流及支流诺水河等；在长江中下游，主要为宜昌和河口的中华鲟自然保护区，以及鄱阳湖、洞庭湖等通江湖泊的鲤、鲫鱼和银鱼产卵场保护区。鱼类自然保护区呈现上游多、中下游少，且上游主要集中在川江干支流江段的特点，忽略了金沙江干支流区域。

针对上述问题，在长江流域梯级水电开发及河湖闸坝建设背景下，建议从流域层面了解长江干支流重要鱼类栖息及产卵场的分布情况，并对其生境质量及保护优先性进行评价，从而制定全面、科学的鱼类栖息地保护规划。同时，在维持现有保护区分布面积的基础上，在长江上游对大宁河、青衣江、安宁河、水洛河和藏曲等河流实施生态修复工程，建立新的特有鱼类自然保护区；在长江中游荆江江段四大家鱼等产卵场分布区域，开展关键生境保护；对库区回水变动区进行生境改良，并构建适宜的鱼类栖息地，如投放人工鱼巢、构筑生态护坡等。

2.生态调度

水库生态调度已成为我国减缓大坝建设运行对河流生态系统不利影响的主要措施之一。近年，以三峡为核心的长江干支流水库群连续开展了针对重点鱼类自然繁殖的生态调度试验，取得了初步成效，积累了宝贵经验。然而，长江流域控制性水库群的生态调度研究与实践仍处于起步阶段，主要表现为：①现有调度仅涉及中华鲟、四大家鱼、鲤、鲫、铜鱼、圆口铜鱼等少数物种自然繁殖的生态调度需求研究，缺乏对其他长江上游特有鱼类、一般性种质资源物种自然繁殖的生态调度需求研究；②生态调度涉及的水库数量有限，主要局限在三峡、丹江口、溪洛渡和向家坝等几座控制性水库；③现有研究主要探讨四大家鱼、铜鱼、中华鲟等物种产卵活动发生时的繁殖规模与水文要素的关系，而通常忽略不同种类在产卵活动发生前的亲鱼集群、性腺成熟和产卵场形成阶段，以及鱼卵出生后孵化、仔稚鱼生长发育的生境需求；④以鱼类为对象的生态调度与其他调度的协调性及管理策略研究仍然不足。

建议在充分调查研究的基础上，扩展生态调度的目标鱼类对象，实施涵盖长江干流及主要支流梯级水库的联合生态调度，将三峡库区及其他大型水库的回水区作为重要的水位或流量调度功能区域，确定促进鱼类全生活史周期关键阶段完成的适宜生境条件，形成适应性的生态调度优化调整及管理策略。

3.增殖放流

目前，增殖放流主要存在以下问题：放流物种/区域缺乏系统规划，只关注放流苗种的种类和数量及其带来的经济效益，忽视了放流苗种对放流环境和野生种群及整个海域生态系统的影响；放流时间、规格及具体放流地点缺乏科学研究，没有充分考虑鱼类的生态学习性；放流个体缺乏经历野化过程或不够强壮，难以适应野外生境；多数增殖放流没有对放流效果进行评价，导致放流效果难以评判；重放不重管，放流后管理不严或者缺乏管理等。

应大力发展和完善增殖放流的理论指导和监管，加大增殖放流苗种生产过程中的质量安全监管力度，建立苗种生产可追溯体系；加强放流技术的相关科学研究，重点回答为什么放、放什么物种、在什么地方放、怎么放等问题，并形成适宜的放流技术规范；加强放流个体的野化过程研究，科学评估放流个体在野外生境中的适应能力及其对野外种群和其他生态位类似种群的影响；明确增殖放流需实施效果评价，发展科学、智能的增殖放流效果评价技术；加强增殖放流后的管理，防止放流个体马上被捕捞。

4.洄游性通道连通

葛洲坝和三峡工程是否修建过鱼设施曾经历了长久的争论，目前该问题仍然存在。已有调查也发现葛洲坝和三峡工程的船闸在一定程度上可以起到鱼类上下行通道的作用。在鱼类洄游通道连通方面，存在过鱼目的理论研究不足，过鱼种类、规格、时间及数量确定技术仍待发展，贴合野外实际的鱼类上溯及下行行为研究仍然薄弱，符合鱼类生态习性的过鱼设施设计技术仍待提高以及过鱼设施运行与水库调度实际不协调等问题。如何根据工程特性及鱼类行为学特性，设计形成对正常水库调度影响小、贴合鱼类洄游实际、过鱼效果好且易于运行管理的过鱼设施，是目前过鱼设施研究设计的关键。

建议加强长江中下游典型湖泊的江湖连通性恢复，通过生态调度、生态水网及过鱼设施等技术恢复江湖的连通性。

5.鱼类资源监测及科学研究

围绕三峡工程的鱼类资源监测站网已运行近30年，但作为一个针对部分重点江段的基础监测站网，仍存在监测江段覆盖不足这一问题。长江中下游重要湖泊的入口区域、库区乌江、嘉陵江等重要支流以及三峡库区入库的江津等干流江段缺乏监测站点，难以评估三峡工程运行对鱼类出入湖规律和库区重要支流鱼类资源的影响，以及上游保护区对库区鱼类资源的补充及影响效应。建议进一步完善监测站网布局。

当前，针对鱼类资源的科学研究已开展了大量工作，且基于这些结果实施了一系列的保护措施。但对于保护措施实施的科学性、规范化及效果性仍缺乏细致、系统的研究。许多保护措施中具体设计参数的来源及理论依据在动态河流系统中的研究不足，一些保护措施的实施标准及技术规范缺乏或不完善，实施效果难以阐述清楚。建议从鱼类资源保护措施的理论构建、实践标准及效果评估等方面开展深入研究。