何欣霞
Study on Factors Affecting Fish Resources and Fish Habitat in the Yangtze River
摘要:鱼类资源急剧减少,鱼类生境遭到人类的肆意破坏,若人类还不有所行动,自然生态将会遭到严重破坏。本文通过水文水动力模拟和水动力模拟的方法,建立长江部分河段的鱼类生态模型。选择基于个体模型对鱼类进行研究。运用数值分析和建模的双重作用得出结论。通过建模分析现阶段长江河段鱼类自然生态环境,研究水温水质、流速对鱼类生存的影响,从而探究鱼类适宜的生存条件,使更多的鱼类能得以生存,人工繁殖的鱼苗流入长江后能尽快适应其环境。人与自然和谐共存的生态理念才得以真正的实现。
Abstract: Fish resources have been drastically reduced and fish habitats have been vandalized by humans. If humans do not take action, the natural ecology will be severely damaged. In this paper, the hydrodynamic simulation method was used to establish the fish ecology model in some sections of the Yangtze River. The fish was studied based on individual models. The dual role of numerical analysis and modeling were used to draw conclusions. The current ecological environment of fishes in the Yangtze River reach is modeled and analyzed to study the effects of water temperature, water quality, and flow velocity on fish survival, so as to explore suitable living conditions for fish so that more fish can survive, and artificially propagated fry can adapt to its environment as soon as possible after entering the Yangtze River. The ecological concept of harmonious coexistence between man and nature can be truly realized.
关键词:鱼类;资源;生境;工程;渔业
Key words: fish;resources;habitats;engineering;fisheries
中图分类号:S931.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)15-0287-02
0 引言
长江是我国第一大河,发祥于青藏高原唐古拉山山脉格拉丹冬雪山西南侧,流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等11个省、直辖市、自治区。鱼类生物多样性非常丰富,我国有鱼类400余种,其中疏散在上游江段的有267种,国家一级保护动物3种,二级保护动物2种,特有鱼类117种。其中纯淡水鱼类294种,咸淡水鱼类22种,海淡水洄游性鱼类9种,海水鱼类45种[1]。20世纪50年代以来,随着人类的活动不断加剧,长江鱼类资源也不断减少,大型水利工程的建设、围湖造田、工农业污染增加、大量捕捞等活动,由于缺乏科学的管理和大量的开发,长江一带的鱼类资源數量急剧下降,许多鱼类濒临灭绝。
对于长江鱼类资源的保护刻不容缓,同时由于在长江河段修建大量的水利工程,对鱼类生境遭到严重的破坏,因此,如何使自然生物环境资源和人类的需求同时得到满足而减少破坏,这是人类一直想要解决却难以完全实现的问题。
1 鱼类资源及鱼类生境的影响
1.1 长江中的主要鱼类及其生境
长江河段主要分布四种鱼类,它们分别是:银鱼、刀鱼、鮰鱼、鲥鱼,这四种鱼被称为长江四鱼。银鱼似鲑,体细长,无鳞或者有细鳞,口大,牙齿锋利,属掠食鱼;刀鱼产卵时需洄游到上游,身形比较狭长,银白色,体内许多细小骨刺;鮰鱼体长,吻锥形,体色粉色;鲥鱼,形秀而扁,银白色,腹部具棱鳞,近年濒临绝迹。另外,长江河段还有四种分布较多的鱼,它们是青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼,被人们称为四大家鱼。青鱼生活在水域的中下部,主要以螺狮、蚌、小河蚌等底栖动物为食;草鱼生活在水域的中下部和水草多的岸边,主要以水草、芦苇为食;鲢鱼生活在水域的上部,以硅藻、绿藻等浮游植物为食;鳙鱼生活在水域的中上部,以水蚤等浮游动物为食。
1.2 长江河段水利工程对鱼类资源与生境的影响
现在,国家处于高速发展中,长江是中国人赖以生存的河流,因此,人们在此兴修大量水利工程以满足人类的用水、供电、灌溉、养殖、运输等要求。较为重要且对鱼类影响最深的水利工程为:三峡工程、葛洲坝水利枢纽工程、二滩水电站。大坝的建设和运转对河道原有的物质场、能量场、化学场有所变动,直接影响生源要素在河流中的生物地球化学行为。
大坝的修建不仅影响鱼类的生存环境同时对河道的自然演变也有影响:①影响自然河流的动态平衡;②减少洪泛平原和生物生境的范围;③干扰泥沙的物质运输转移;④阻断营养物质循环;⑤生物多样性下降。
三峡水利枢纽,位于湖北省宜昌市境内,是当今世界上最大的水利枢纽工程,三峡工程的修建,虽然没有对江段产生明显影响,但各江段的鱼类资源数量总体有所下降,鲢鱼、草鱼、刀鱼、长齿鮈鱼、南方鲇等特有鱼类失去优势;圆口铜鱼、铜鱼、长齿鮈鱼等喜急流鱼类被迫向上游江段迁徙[1];白甲鱼、中华倒刺鲃、岩原鲤等鱼类在渔获物中比例减轻,鳤、鳡、鳊等鱼类在渔获物中减少[5],严重破坏鱼类产卵场,栖息地,导致鱼类资源减少,渔获物种类大大降低。
葛洲坝水利枢纽工程位于湖北省宜昌市,是万里长江上建设的第一个大坝是三峡水利枢纽的重要组成部分,由实验模型数据可以知道,葛洲坝阻断了中华鲟溯游繁衍的通道,破坏了中华鲟的天然产卵场,导致中华鲟数量急剧减少。
因此,水库运行多年后,鱼类的组成将发生巨大变化:①溯游生物的溯回通道被隔离而阻隔于坝下,库区残存个体逐渐减少甚至消失;②水库水流下行迟缓,喜流水性鱼类不适应其境遇,故移栖至河段上游;③库区淹没的大量植物制造有机物质,导致浮游生物大量生长,则以浮游生物为食的鱼类在这段区域内成为优势种群;④被淹没的陆草成为在草上产卵的鱼类的良好产卵场,鱼类数量得以增加;⑤凶猛鱼类由于食物条件得到改善,有时会成为优势种群。
1.3 人类活动对鱼类资源的影响
鱼类资源具有两种属性:①物种资源,体现鱼类的物种多样性;②渔业资源,人类所利用的资源。人类对鱼类资源的大量开发,同时,因为人类的大量捕捞,非法采用有害渔具鱼器,导致长江河段渔业资源大大减少;生活污水和工业污水排入江段,造成严重水污染,大大影响鱼类栖息地,使鱼类资源急剧减少;由于修建工程,使水库上下游的水流、水温、水质等条件发生改变,同时,某些洄游生物溯回失败,也是导致长江鱼类资源分布不均、鱼类数量减少的原因。
2 改善自然生态环境现状的措施
中国十分重视水利工程建设中的生态环境保护和生物资源问题。2002年10月颁布并实施新《中华人民共和国水法》,用法律的手段约束人民的行为。鱼类资源的保护应以保护鱼类生态多样性为首位,无论这类鱼是否有其价值,都应该保护,稀有物种就更应该多多保护。
那么如何采取保护措施呢?首先,合理捕捞,是稳定渔业产量,保持资源可持续发展和鱼类多样性的重要手段,禁止滥用非法漁具鱼器,有效运用“赶、拦、盖、刺、张”联合捕捞作业;其次,合理规划和利用水资源,改善水质,减少污染,给鱼类生存环境创造良好条件;然后,建立鱼类生态保护区,保护其栖息地是保护物种多样性和保护濒危动物的最好方式,如三峡工程在水库库尾、坝下游、长江河口建立了三个鱼类自然保护区;接着,开展人工繁殖放流,这一鱼类保护措施是当前最常见的一种方法,一般在大型水库和水电站,如葛洲坝水利枢纽工程建立了中华鲟人工繁殖放流研究所;最后,修建过流设施,许多鱼无法通过人为修建的鱼道而无法向下游前进,而有些需要洄游的鱼类又无法洄游产卵,重要修建在长江下游。
通过水文水动力模块和生态动力学模块以及两者间的时空耦合过程,形成空间异质性和局部相互作用,形成生态系统斑块现象,使其对模拟生态动力学和解释生态现象产生重要意义。在模拟鱼类对水文过程的响应时,通过静水和动水实验,分别分析出鱼类对河床地质的选择和鱼类的喜好水动力条件等因素。对于鱼类采用基于个体模型,就可以知道鱼类在河段内的分布情况及不同水流条件下鱼类的生存状况。进而更多的了解如何改善先进鱼类栖息地条件、创造新的鱼类产卵场。现在,通过模拟河段情况可以为鱼类选择新的且更合适的产卵场,建立模型并不仅仅是为了解决鱼类问题,还可以产生解决问题的方法。
3 结论
总的来说,长江一带对于鱼类救护问题所采取的工程措施较少,大多都是非工程措施。若采取工程措施,那么为了解决问题的工程仍会造成新的问题,这时问题就增多了。而非工程措施相对来说对于鱼类资源更有益,它控制着人的因素,约束着人的行为,从人类角度出来处理现今面临的鱼类资源和生境问题,同时,结合现在的水生态模型,利用模拟鱼类分布、鱼类活动、鱼类产卵等一系列鱼类模型,从而解决相关问题。为人类的可持续发展做出相应贡献,为生态文明建设做出努力。
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