三峡水库对鱼类的影响

三峡蓄水对四大家鱼的影响生命科学学院2011级2班苏恩俊222011317011036摘要：三峡工程是长江中游干流最大的骨干工程， 蓄水后下游水文情势发生明显改变。分析水库运行后下游水文情势的改变情况，将为了解大型水利工程对河流健康状况的影响程度和开展生态保护提供有意义的信息和帮助。本文选择宜昌站作为研究对象，四大家鱼为典型代表物种，研究三峡工程初期蓄水对下游生态系统的影响。结果表明，三峡工程蓄水运行后，坝下宜昌站生态水文条件发生明显变化，主要表现为多年平均水温上升，多年平均流量、水位和含沙量下降；非汛期的水温以及汛期的流量、水位和含沙量月径流过程明显改变；下游生态水文条件的改变，四大家鱼产卵适宜度明显降低；栖息地内生态水文条件的变化是影响四大家鱼产卵行为的关键因素，而不是影响四大家鱼鱼卵孵化的关键因素。关键词：三峡蓄水；生态影响；四大家鱼1、三峡工程及其蓄水情况简介长江是中国的第一大河，它发源于青藏高原，东流注入太平洋，全长6300多km，流域面积180万km2，多年平均年径流量9616亿m3，多年平均年输沙量4.32亿吨［1］，是世界上长度第三、流域面积第九、年径流量第三和年输沙量第四的河流。据不完全统计［2］，截止到2000长江上游干流和支流已建水库的总库达 1586亿m3，其中134座大中型水库的总库容占1064亿m3，这些水库的修建改变了长江中下游的水文情势，影响了河流生态系统的健康。调查和评估水库运行对河流水体的影响可以为河流管理和修复提供至关重要的基础信息。水库的调节作用改变了河流的天然水流情势，其下泄水体流量、水温、泥沙等过程的变化将会影响到下游河床的稳定，导致下游河床侵蚀，从而显著改变水生生物的物理栖息地和水质质量［3］。因此，水利工程的修建将影响水生生物的生存、新陈代谢、繁殖行为以及种群的结构和分布，并最终影响着水生生态系统的物种循环和能量流动过程、结构以及功能。本文针对三峡水利工程初期需水引起的下游流量、水位、水温和含沙量等生态水文条件发生改变等问题，从研究典型鱼类栖息地适宜性为出发点，通过构建典型鱼类栖息地适宜度曲线，来反映大型水利工程修建对河流健康状况的影响程度，从而为进一步开展河流生态修复和保护提供有意义的技术信息。2、研究区域和目标物种2.1研究区域选择长江中游干流从葛洲坝下的宜昌至枝江河段为研究区域，全长近100km。宜昌到城陵矶段有四大家鱼产卵场11处，产卵规模约占全江总产量的42.7%。其中宜昌至枝江江段现有4处产卵场，是长江中游最为典型的产卵河段。四大家鱼产卵期为4、5和6月份，多年月平均流量分别为6597、11543和17908m3/s[4]。根据《长江水资源质量公报》统计，研究河段2011年水质全年保持在n—川类，因此水质状况基本良好，水质不是该河段鱼类栖息地的重要限制因素，而水深、流速等水力学因素以及涨水幅度、水温和泥沙等水文因素是该栖息地比较明显的限制因素。2.2目标物种四大家鱼。青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼合称四大家鱼，是长江重要经济鱼类。我国的四大家鱼主要分布于长江流域，属于河湖洄游鱼类。尽管四大家鱼生长育肥的区域和水层不尽相同，例如青鱼喜欢栖息于水体底层，草鱼在水体中层的岸边捕食，鲢鱼和鳙鱼则栖息于水体的中上层，但是它们的产卵季节和所需的产卵条件非常相似。 它们平时在长江干流的深潭或附属湖泊中摄食育肥， 在繁殖季节结群逆水洄游到干流有适宜水流刺河段进行产卵。四大家鱼都是产漂流性卵的鱼类，成熟亲鱼的排卵受精活动，不但需要江水的自然条件及其变化所引起的刺激，而且产出鱼卵也需要流水的携带。三、调查结果3.1宜昌站年径流时间序列变化趋势为宜昌站年径流时间序列变化趋势为不明显减少， 水位和含沙量时间序列变化趋势为极显著减少，而水温时间序列变化趋势则为极显著增加。因此，水位、水温和含沙量等较为关键的生态水文因子均发生较大变化， 这与葛洲坝和三峡水库的蓄水运行有着较为直接的关系。3.1水文要素年内分配变化三峡-葛洲坝梯级水库下游宜昌站流量、 水位、水温和含沙量等生态水文要素的年内分配变化情况在流量方面；5—6月份的四大家鱼产卵期间，流量也有所减少。因此，三峡工程在充分发挥防洪效益的同时，也削减了长江典型物种在产卵期间的河道流量。在水位方面，三峡工程蓄水后汛期水位比蓄水前下降，其中中华鲟和四大家鱼产卵繁殖期的水位与蓄水前相比也有所下降。这种水位的下降和水位变化幅度的改变对中华鲟和四大家鱼均会产生一定程度的负面影响。在水温方面，三峡蓄水后宜昌站秋冬季水温比蓄水前升高，春季水温比蓄水前降低。在5—6月份四大家鱼繁殖期间，水温比蓄水前有所降低，这直接导致四大家鱼开始产卵的时间被向后推迟， 使得整个产卵期的长度被压缩。因此，三峡水库在春季下泄的低温水对四大家鱼的产卵繁殖具有较大的负面影响。在含沙量方面，三峡水库蓄水后显著减少，特别表现在汛期阶段。在中华鲟和四大家鱼的繁殖期内，长江含沙量均有所减少，其中4—5月份四大家鱼繁殖期的含沙量减少幅度更大一些。河流含沙量的减少一方面增加了水体的透明度， 使得水体光照条件有所改善。但是另一方面也对河床底质的分布和组成产生影响，导致鱼类栖息地的生境发生变化，产卵繁殖适宜度降低，从而影响了鱼类的生存和繁衍[5]。四、三峡工程蓄水后典型鱼类栖息地适宜性的变化影响四大家鱼产卵的水温和水位涨幅条件的适宜度指数在三峡工程蓄水前后变化不大，而含沙量条件的适宜度指数在三峡工程蓄水后变化较大。因此，河流含沙量条件已成为水利工程对下游鱼类栖息地影响的最重要方面。另外，水温是影响四大家鱼鱼卵孵化的主要因素之一，三峡工程蓄水后的水温适宜度指数变化较小。因此，总体来看三峡工程的蓄水运行对四大家鱼的影响主要体现在产卵时所需的泥沙条件方面，而对水温和水位涨幅的影响，以及对鱼卵孵化的影响则较小[ 6]。五、总述三峡工程蓄水引起的生态水文条件的变化，是影响四大家鱼产卵行为的关键因素，而不是影响四大家鱼鱼卵孵化行为的关键因素。因此，三峡-葛洲坝以根据关键影响因素的差别，在每年10—11月份重点针对四大家鱼产卵所需的水流条件制定合理的生态调补偿措施。通过分阶段分目标的生态调度方式，可以进一步细化水利工程生态调度的目标范围，并能够提高生态调度补偿措的实施效果。三峡水库蓄水对下游宜昌站的生态水文条件产生了重要的影响。三峡工程蓄水引起的下游生态水文条件的改变，使得中华鲟鲟卵孵化适宜度和四大家鱼产卵适宜明显降低。因此，宜昌站上游的三峡和葛洲坝梯级水库在联合运行时，应该充分考虑这生态影响，从而采取合理的生态调度补偿措施。本文仅从生态水文学角度分析了三峡工程蓄水对下游典型鱼类栖息适宜性的影响，而没有考虑流速等生态水力学要素的影响。另外，由于三峡水库蓄水后的时间序列比较短，本文统计的流量、水温和含沙量等数据难以完全反应三峡水库运行后的变化趋势。因此，下一步有必要综合考虑生态水力学要素的影响，同时在积累更长时间序列水文资料的基础上做进一步的研究。参考文献：[1]姜加虎，王苏民.长江流域水资源、灾害及水环境状况初步分析[J].第四纪研究，2004，24（5）：512-517.[2]易雨君.长江水沙环境变化对鱼类的影响及栖息地数值模拟[ D].北京：清华大学，2008.[3]付小莉，李大美，陈永柏.葛洲坝下游四大家鱼产卵河段的流场计算与分析[J]水科学进展，2006，17（