检索历史 清除

摘要中华鲟(Acipenser sinensis Gray,1835)是一种大型溯河洄游型鱼类，主要生活在中国黄渤海和东海大陆架水域，性成熟后进入长江进行繁殖。历史上中华鲟产卵场主要位于长江上游和金沙江下游江段，1981年葛洲坝水利枢纽截流阻断了其洄游通道，使得中华鲟被迫于葛洲坝下产卵，产卵场范围缩小至坝下4km的江段，其种群数量也逐年减少。2003年三峡水库蓄水导致中华鲟繁殖环境进一步恶化。监测结果显示，2013-2015年，葛洲坝下连续3年没有监测到中华鲟自然繁殖，因此该物种生存状况极度堪忧。本研究通过对历史和现阶段中华鲟产卵场的长期水文节律和水温格局进行分析，了解中华鲟繁殖需求的特定环境条件，现阶段环境条件变化。同时采用水声学方法观测中华鲟行为特征，寻找中华鲟产卵或不产卵的原因，为保护这一物种的生存提供有效的科学依据和理论基础。主要结果如下:<br>　　1.采用环境流组法(Environmental Flow Components，EFC)提取了1982-2016年葛洲坝下中华鲟产卵场汛期4-11月的高流量脉冲过程，并根据适宜度模型建立了中华鲟繁殖需求的最适高流量脉冲特征参数，分别为极大值40074-53432m3/s，极小值9480-11850m/s，平均流量24612-32816m/s，持续时间108-162d，发生频率4-8次，平均上升率1466-2932m/s，平均下降率946-1892m/s。其中高流量脉冲持续时间与中华鲟产卵时间（儒略日）存在极显著负相关，表明较长高流量脉冲持续时间能够缩短中华鲟产卵等待时间。三峡水库蓄水后，高流量脉冲持续时间减少，对中华鲟繁殖产生不利影响。综合适宜度分析显示，绝大多数年份（1982-2016年）水文状况适宜度较高(＞0.6)，而现阶段2013年和2015年的综合适宜度仅为0.46和0.50，并且高流量脉冲持续时间较短(51d和58d)，可能是造成中华鲟繁殖失败的原因之一。<br>　　2.将中华鲟生长发育所需的水温需求划分为三阶段:胁迫温度，＞23℃;缓冲温度，23-20℃;繁殖温度，20-16℃，并对屏山、宜昌以及城陵矶和湖口的水温格局进行分析。结果显示，历史时期（1960-1987年），屏山和宜昌都具有较小的胁迫温度区间（积温＜170℃*d）以及较大繁殖温度区间(积温＞80℃*d，持续时间＞35d)，推测繁殖前较小的胁迫温度区间以及繁殖期较大的繁殖温度区间是中华鲟成功自然繁殖的关键。受三峡水库蓄水后滞温效应的影响，现阶段(2013-2016年)宜昌胁迫温度区间有一定增加。与城陵矶和湖口较大的胁迫温度区间（积温＞500℃*d）和较小的繁殖温度区间（积温＜55℃*d，持续时间＜25d）相比较，宜昌依旧是中华鲟目前最佳的产卵场。<br>　　3.葛洲坝下中华鲟产卵日的流量范围为5830-27050m3/s，水位为40.3-47.7m，水温为17.2-20.6℃。采用移动平均值法和Mann-Kendall法对中华鲟产卵日的流量、水位以及水温和产卵儒略日的趋势变化及突变特征进行分析，结果显示，三峡水库二期蓄水结束后，中华鲟产卵日水位和流量发生突变并有显著的下降趋势，水温无突变时间点和显著趋势性变化，表面中华鲟产卵日的水位和流量主要在其适宜范围的低限区间，水温为刚性需求，由于蓄水后的滞温效应影响，中华鲟繁殖时间发生突变，并随着温度的滞后而显著推迟。<br>　　4.采用ARIS影像声纳，分别于2015年中华鲟繁殖期和2016年产卵后，在葛洲坝下定点探测到中华鲟72和21尾次。分析表明，中华鲟表现出较强的昼夜节律，其中2015年中华鲟在整个繁殖期均有活动，当水温降至16℃以下时离开产卵场;而2016年产卵后一段时间内中华鲟在产卵场依旧有较高的活动频率，并在产卵活动发生后水温降至18.5℃时离开产卵场。空间分布分析表明，中华鲟为底层鱼类，其中2016年产后中华鲟活动水深大于2015年繁殖期。<br>　　5.采用鱼探仪(EY60)于2015年2、4、6、9、10、11、12月以及2016年1月在葛洲坝下中华鲟核心保护区(葛洲坝至犹亭，全长约30km)进行了12次水声学调查，共探测到中华鲟14尾，平均全长为257.3cm。结果显示，中华鲟主要分布于河道的深水区位置(＞10m)，葛洲坝至庙嘴和胭脂坝是中华鲟比较集中的江段（共12尾），与历史调查数据较一致。水体积法估算获知2015年葛洲坝下核心保护区内的中华鲟繁殖群体数量不足70尾，对比历史资料，其繁殖群体数量依然呈现下降趋势。