長(zhǎng)江上游(宜賓至重慶段)梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃對(duì)魚類的影響及保護(hù)措施研究

徐建新，黨曉菲，肖偉華

(1.華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州450045;2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京100038)

近年來，我國(guó)河流梯級(jí)水電開發(fā)蓬勃發(fā)展，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國(guó)開發(fā)理念也逐步由經(jīng)濟(jì)效益最大化的原則向經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益最優(yōu)化的可持續(xù)發(fā)展的原則轉(zhuǎn)變.

長(zhǎng)江是我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要命脈.長(zhǎng)江上游宜賓至重慶段是整個(gè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶上一個(gè)尚未進(jìn)行綜合開發(fā)的區(qū)域. 其擬建梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃方案中包含4 個(gè)梯級(jí)電站，分別是石硼、新路口、朱楊溪和小南海電站.該江段不僅水能資源豐富，也是眾多珍稀、特有魚類的主要分布區(qū). 因此，開展長(zhǎng)江上游梯級(jí)開發(fā)對(duì)魚類的影響預(yù)測(cè)及保護(hù)方面的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)河流開發(fā)與生態(tài)保護(hù)并重具有十分重要的意義.

1 梯級(jí)開發(fā)對(duì)魚類的影響預(yù)測(cè)

1.1 對(duì)水文情勢(shì)的影響

該研究江段的干流長(zhǎng)384 km，從上游至下游其支流依次為橫江、岷江、南廣河、長(zhǎng)寧河、永寧河、沱江、赤水河、綦江.為充分利用水力資源，梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃實(shí)施后各水庫首尾銜接，干流被分割成水庫型河道，水流流速下降，水深變大，在干、支流交匯處可能會(huì)受到蓄水的影響而呈現(xiàn)出緩流狀態(tài)，進(jìn)而加速泥沙淤積.擬建水電站均為低水頭徑流式水電站，發(fā)電水頭在11 ～35 m 之間，水體交換頻繁，不易產(chǎn)生水溫分層現(xiàn)象，對(duì)水溫的影響較小.

1.2 阻隔效應(yīng)

梯級(jí)開發(fā)對(duì)魚類的阻隔效應(yīng)主要表現(xiàn)為溯河洄游阻隔和降河洄游阻隔. 溯河洄游阻隔是指性成熟的個(gè)體在溯河繁殖的通道被阻隔. 降河洄游阻隔是指溯河繁殖的親魚返回下游的通道受阻或者卵、苗等漂流長(zhǎng)度縮短影響其早期發(fā)育程度. 溯河洄游過壩時(shí)，除少數(shù)個(gè)體可能利用船閘偶然通過壩體阻隔達(dá)到大壩上游水域以外，絕大多數(shù)個(gè)體在缺少有效的輔助魚類上溯設(shè)施的情況下，因?yàn)榇髩巫韪舳鴾粼趬蜗陆?魚類被動(dòng)通過水輪機(jī)或溢洪道等壩體建筑物下行過壩時(shí)，則易遭受壓力驟變、高流速、物理碰撞等方面的傷害，增加不同生活史階段魚類非自然死亡數(shù)量.長(zhǎng)江上游洄游型魚類較多，如“四大家魚”(指草魚、青魚、鰱魚和鳙魚)、圓口銅魚(Coreius guichenoti)、銅魚(Coreius heterokon)、長(zhǎng)薄鰍(Leptobotia elongata)、長(zhǎng)鰭吻鮈(Rhinogobio ventralis)等. 對(duì)于長(zhǎng)距離洄游型魚類，連續(xù)的壩體阻隔會(huì)對(duì)其種群補(bǔ)充產(chǎn)生不利影響.

2 確定重點(diǎn)保護(hù)魚類

2.1 魚類優(yōu)先保護(hù)等級(jí)評(píng)估

長(zhǎng)江上游宜賓至重慶江段共分布有166 種魚類，其中珍稀、特有魚類48 種［1］，它們對(duì)生態(tài)環(huán)境具有高度的依賴性，梯級(jí)開發(fā)可能對(duì)這些魚類的影響較大，因此，主要針對(duì)48 種珍稀、特有魚類的保護(hù)進(jìn)行研究.《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》將白鱘(Psephurus gladius)、達(dá)氏鱘(Acipenser dabryanus)列為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物，將胭脂魚(Myxocyprinus asiaticus)列為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物，因此這3 種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物為必須保護(hù)對(duì)象.考慮對(duì)魚類的影響趨勢(shì)及數(shù)據(jù)的完整度，這里僅對(duì)17 種特有魚類進(jìn)行優(yōu)先保護(hù)等級(jí)評(píng)估.

以相關(guān)文獻(xiàn)資料［2－4］和實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，綜合考慮魚類瀕危程度、魚類價(jià)值、受干擾程度等多個(gè)因素，確定了10 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo). 各評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分范圍為1 分到4 分，級(jí)別依次增大，依據(jù)長(zhǎng)江上游特有魚類特征調(diào)查數(shù)據(jù)中的分類情況、影響程度分析報(bào)告評(píng)定分值.其中，瀕危程度包括資源量、繁殖方式、洄游類型、棲息流速、人為干擾(指大壩阻隔、采砂、已建工程等的影響)5 個(gè)指標(biāo)，資源量越少其優(yōu)先保護(hù)等級(jí)越高，隨著產(chǎn)卵范圍、洄游距離的增大，魚類對(duì)底質(zhì)、水文情勢(shì)等生態(tài)環(huán)境要求越高，受人為干擾的影響越嚴(yán)重，分值越大.遺傳損失程度包括種屬情況、分布水域2 個(gè)指標(biāo)，魚類所在屬的所含種越少說明越稀有，地理分布越狹窄其瀕危可能性越大，分值越高.魚類價(jià)值程度包括生態(tài)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、科研價(jià)值3 個(gè)指標(biāo)，魚類在生態(tài)系統(tǒng)中影響程度越大其生態(tài)價(jià)值越高;個(gè)體越大經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高;沒有人工增殖記錄的魚類其保護(hù)等級(jí)越高，分值越大.運(yùn)用瀕危系數(shù)、遺傳損失系數(shù)、物種價(jià)值系數(shù)對(duì)該江段魚類優(yōu)先保護(hù)等級(jí)作定量分析，評(píng)價(jià)體系見表1.

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

各程度的指標(biāo)分值計(jì)算公式為

式中:S 為某種魚類某程度的系數(shù);mi為各評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際得分;Mi為各指標(biāo)的最高分值;j 表示各程度的指標(biāo)總個(gè)數(shù).

根據(jù)計(jì)算得到的瀕危系數(shù)、遺傳損失系數(shù)和物種價(jià)值系數(shù)，采取專家咨詢法確定其權(quán)重分別為0.45，0.25，0.30.采用加權(quán)求和法計(jì)算各魚類的優(yōu)先保護(hù)值，代表其優(yōu)先保護(hù)等級(jí).計(jì)算公式為

式中:V 為魚類的優(yōu)先保護(hù)值;S瀕危為瀕危系數(shù);S遺傳為遺傳損失系數(shù);S價(jià)值為物種價(jià)值系數(shù).

特有魚類的優(yōu)先保護(hù)等級(jí)分為4 級(jí)，具體如下:

經(jīng)計(jì)算，得到各魚類的優(yōu)先保護(hù)值見表2.由表2可知:1 級(jí)優(yōu)先保護(hù)魚類有2 種，分別為長(zhǎng)鰭吻鮈和圓口銅魚;2 級(jí)優(yōu)先保護(hù)魚類有4 種，分別為云南鲴(Xenocypris yunnanensis Nichols)、方氏鲴(Xenocypris fangi Tchang)、圓筒吻鮈(Rhinogobio cylindricus Günther)、裸腹片唇鮈(Platysmacheilus nudiventris Lo);3 級(jí)優(yōu)先保護(hù)魚類有7 種，分別為倫氏孟加拉鯪(Bangana rendahli)、齊口裂腹魚(Schizothorax prenanti)、細(xì)鱗裂腹魚(Schizothorax chongi)、巖原鯉(Procypris rabaudi)、長(zhǎng)薄鰍、中華金沙鰍(Jinshaia sinensis)和短身金沙鰍(Jinshaia abbreviata);4 級(jí)優(yōu)先保護(hù)魚類有4 種，分別為四川華鳊(Sinibrama taeniatus)、厚頜魴(Megalobrama pellegrini)、峨眉鱊(Acheilognathus omeiensis)和四川白甲魚(Onychos- toma angustistomata).

表2 魚類優(yōu)先保護(hù)值計(jì)算表

2.2 擬重點(diǎn)保護(hù)魚類的生態(tài)需求

目前該江段珍稀、特有魚類種類較多，而部分魚類的研究相對(duì)較少，因此結(jié)合魚類優(yōu)先保護(hù)等級(jí)，擬選取重點(diǎn)魚類開展保護(hù)研究.同時(shí)，該研究江段也是經(jīng)濟(jì)魚類“四大家魚”重要的棲息地，也納入研究范圍.通過專家咨詢法和查閱相關(guān)研究成果，確定白鱘、達(dá)氏鱘、長(zhǎng)薄鰍、厚頜魴和“四大家魚”共8 種魚作為重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象，其生態(tài)需求見表3.

表3 8 種代表性魚類的生態(tài)需求

3 魚類保護(hù)措施

3.1 國(guó)內(nèi)外河流梯級(jí)開發(fā)下的魚類保護(hù)經(jīng)驗(yàn)

國(guó)內(nèi)外河流梯級(jí)開發(fā)下的魚類保護(hù)措施主要分為工程措施和非工程措施. 工程措施一般包括棲息地保護(hù)措施、綜合過魚設(shè)施、建立人工產(chǎn)卵場(chǎng). 非工程措施一般包括人工增殖放流、水庫生態(tài)調(diào)度、替代生境、生態(tài)補(bǔ)償措施、漁業(yè)立法和漁政管理、開展相關(guān)科學(xué)研究等［12－14］.

20世紀(jì)80年代以后，我國(guó)開展了大量魚類保護(hù)方面的研究與實(shí)踐，比如在紅水河巖灘水電站設(shè)立魚類增殖站，在獅泉河水電站設(shè)立導(dǎo)墻式魚道，在廣西長(zhǎng)洲水利樞紐設(shè)立隔板式魚道，在彭水水電站利用船閘及集運(yùn)漁船方式過魚等. 但屬于流域范圍內(nèi)的保護(hù)方案較少. 文中選取具有代表性的6 條國(guó)外河流的魚類保護(hù)措施進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，并與長(zhǎng)江已有的保護(hù)措施進(jìn)行對(duì)比(表4).

表4 國(guó)內(nèi)外河流梯級(jí)開發(fā)下的魚類保護(hù)措施

3.2 擬建項(xiàng)目的魚類保護(hù)方案

在系統(tǒng)比較國(guó)內(nèi)外主要河流的魚類保護(hù)情況的基礎(chǔ)上，針對(duì)擬開發(fā)項(xiàng)目的工程特性、魚類重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象及其生態(tài)習(xí)性等，對(duì)該研究江段梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃下的魚類保護(hù)措施提出幾條建議.

1)可采取以建設(shè)仿生態(tài)通道為主，同時(shí)采用集魚平臺(tái)與網(wǎng)捕過壩等多種手段相結(jié)合的綜合過魚設(shè)施，促進(jìn)魚類的上下交流.綜合過魚設(shè)施的主要過魚對(duì)象為達(dá)氏鱘和胭脂魚這兩種珍稀魚類，還有圓口銅魚、圓筒吻鮈、長(zhǎng)鰭吻鮈、異鰾鰍鮀(Xenophysogobio boulengeri)、長(zhǎng)薄鰍、雙斑副沙鰍(Parabotia bimaculata)、中華金沙鰍、紅唇薄鰍(Leptobotia rubrilabris)等特有魚類以及“四大家魚”和銅魚(Coreius heterokon)等重要經(jīng)濟(jì)魚類.

2)對(duì)不同魚類的各生活史階段的生境需求進(jìn)行分析，結(jié)合生境現(xiàn)狀調(diào)查，篩選適宜人工恢復(fù)的河段與恢復(fù)措施，提出棲息地保護(hù)與人工恢復(fù)目標(biāo).

3)人工模擬產(chǎn)卵場(chǎng)應(yīng)重點(diǎn)考慮受工程影響嚴(yán)重的、喪失原有產(chǎn)卵條件的魚類.其中珍稀魚類有達(dá)氏鱘和胭脂魚;特有魚類有圓口銅魚、長(zhǎng)鰭吻鮈、圓筒吻鮈、異鰾鰍鮀、長(zhǎng)薄鰍、雙斑副沙鰍和中華金沙鰍;經(jīng)濟(jì)魚類有“四大家魚”和銅魚.

4)主要支流中，僅赤水河干流維持了相對(duì)較好的生境狀況，暫沒有水電規(guī)劃和建設(shè)，其余8 條支流的干流開發(fā)強(qiáng)度較大.從目前河流的連通性、水質(zhì)狀況、生境狀況等考慮，可以赤水河作為替代生境開展進(jìn)一步深入研究.

5)根據(jù)魚類的繁殖生物學(xué)習(xí)性，可在魚類的繁殖盛期(4—7月)安排5 ～6 次人造洪峰，模擬建壩前的水文情勢(shì)，恢復(fù)部分魚類產(chǎn)卵條件.

6)完善禁漁期制度，加快實(shí)施漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)、轉(zhuǎn)業(yè)上岸，使捕撈完全退出自然保護(hù)區(qū).

7)近期增殖放流的目標(biāo)主要考慮目前人工繁殖技術(shù)比較成熟的魚類，主要為達(dá)氏鱘、胭脂魚、巖原鯉、長(zhǎng)薄鰍、厚頜魴和“四大家魚”. 加強(qiáng)圓口銅魚、長(zhǎng)鰭吻鮈、圓筒吻鮈等的人工繁殖研究，作為增殖放流的長(zhǎng)期目標(biāo).對(duì)所有放流魚類進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并對(duì)放流效果進(jìn)行評(píng)估.

8)加強(qiáng)魚類基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)、魚道設(shè)計(jì)、生態(tài)調(diào)度、人工繁殖、遺傳多樣性以及瀕危物種的保存技術(shù)研究，加強(qiáng)長(zhǎng)效生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究.

9)定期開展干流江段的魚類監(jiān)測(cè)，通過監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)估魚類保護(hù)措施的有效性，并依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行魚類保護(hù)措施調(diào)整.

上述補(bǔ)救性措施能在一定程度上減緩工程對(duì)魚類資源的不利影響，但這些措施的最終效果還依賴于過魚設(shè)施的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理的有效性以及魚類生物學(xué)和生態(tài)學(xué)研究的充分性.

［1］危起偉.長(zhǎng)江上游珍稀特有魚類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)科學(xué)考察報(bào)告［M］.北京:科學(xué)出版社，2012.

［2］徐薇，楊志，喬曄. 長(zhǎng)江上游河流開發(fā)受威脅魚類優(yōu)先保護(hù)等級(jí)評(píng)估［J］.人民長(zhǎng)江，2013，44(10):109－112.

［3］丁瑞華.四川魚類志［M］.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

［4］朱松泉.中國(guó)淡水魚類檢索［M］. 南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

［5］李云，刁曉明，劉建虎. 長(zhǎng)江上游白鱘幼魚形態(tài)發(fā)育和產(chǎn)卵場(chǎng)的調(diào)查研究［J］.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997(5):447－450.

［6］趙云芳.長(zhǎng)薄鰍生物學(xué)特性的初步觀察［J］.四川動(dòng)物，1995，14(3):122.

［7］庫么梅，溫小波.長(zhǎng)薄鰍生物學(xué)特征的初步研究［J］.湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，17(1):40－43.

［8］田輝伍.長(zhǎng)江上游保護(hù)區(qū)長(zhǎng)薄鰍和紅唇薄鰍種群生態(tài)及遺傳結(jié)構(gòu)比較研究［D］.重慶:西南大學(xué)，2013.

［9］李文靜.厚頜魴的個(gè)體生物學(xué)和種群生態(tài)研究［D］.武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

［10］易伯魯，余志堂，梁秩燊.葛洲壩水利樞紐與長(zhǎng)江四大家魚［M］.武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1988.

［11］陳永柏，廖文根，彭啟冬，等. 四大家魚產(chǎn)卵水文水動(dòng)力特性研究綜述［J］. 水生態(tài)學(xué)雜志，2009，2(2):130－133.

［12］常劍波，陳永柏，高勇，等. 水利水電工程對(duì)魚類的影響及減緩對(duì)策［C］//國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境影響評(píng)價(jià)管理司.水利水電開發(fā)項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究與實(shí)踐.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2006:685－696.

［14］徐薇，喬曄，龔昱田.長(zhǎng)江上游魚類資源變遷及其保護(hù)評(píng)析［J］.人民長(zhǎng)江，2012，43(1):67－71.

［15］張東亞.水利水電工程對(duì)魚類的影響及保護(hù)措施［J］.水資源保護(hù)，2011，27(5):75－77.