梁 媛,崔 磊,文 典,张宏伟,唐剑韬,谭 平
(1.中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 611130;2.水电水利规划设计总院,北京 100120)
金沙江中游河道跨我国第一级阶梯青藏高原东南侧及第二级阶梯云贵高原西部,位于青藏高原冷水性鱼类类群、喜温性平原类群及南方山麓急流类群的交汇水域[1],鱼类区系较为复杂,种类亦较丰富。2004年金沙江中游开展水电规划,自2009年底金安桥水电站首台机组投产至2021年10月金沙水电站全部机组投产,金沙江中游已建成7座水电站,7座大坝将原本一体的中游河道分为8段。原江段以急流为主要流态特征的不间断河流形态变为以静缓流为主要流态特征的间断性水库形态,鱼类原有的生长及繁殖环境发生巨大改变,上行通道被阻隔,下行路径及方式也被改变,梯级水电站的建设对金沙江中游鱼类资源将产生深远影响(见图1)。2005年,陈大庆等[2]从生态学角度探讨分析了金沙江一期水电工程实施后对长江上游珍稀鱼类、特有鱼类、经济鱼类以及相关栖息生态环境的综合影响,并提出了相应的保护对策;杨青瑞等[3]对金沙江中游鲁地拉以上已建梯级的水生生态保护措施体系进行了梳理,并对保护效果开展了初步评估;赵承远等[4]就金沙江中游龙开口水电站建设对工程河段鱼类群落结构变化开展了研究分析;唐会元等[5]对金沙江中游圆口铜鱼早期资源现状开展现场调查,了解其早期资源分布状况,并结合历史调查分析了圆口铜鱼产卵场位置和规模变化情况;杨志等[6]利用2006年~2014年金沙江中下游金安桥至巧家干流江段的流动亲鱼采集数据,对圆口铜鱼的繁殖生物学进行了初步研究;2022年何勇凤等[7]采用分子标记法对金沙江中下游江段的圆口铜鱼进行遗传多样性和种群历史动态分析。综合来看,现有研究仅聚焦于局部河段的鱼类群落结构变化,或侧重于对金沙江中游流域水生生态保护措施效果研究,或开展水电开发对流域明星物种影响研究,缺乏从整个流域层面系统研究水电开发前后鱼类资源演变情况。
图1 金沙江中游水系及梯级建设布置
金沙江中游为长江上游河段,自石鼓至雅砻江口段,地跨云南、四川两省,塘坝河(新庄河)口以下约40 km河段位于四川省攀枝花市境内,塘坝河口以上约4 km为云南与四川界河,其余位于云南省境内。金沙江中游河段长763.5 km,落差1 023.9 m,平均比降1.82‰,雅砻江汇口断面以上流域面积约25.93万km2(不包括雅砻江流域面积),多年平均流量1 860 m3/s。金沙江中游目前已建成观音岩、金安桥、阿海、鲁地拉、龙开口、梨园、金沙共7个梯级水电站,在建银江水电站,总装机1 520.5万kW。
梯级水电站建设对金沙江中游鱼类资源将产生深远地影响,其影响方式和程度需依托长期的监测数据进行评估。本次研究收集金沙江中游2004年~2023年鱼类资源调查数据,采用对比分析法、动态分析法、综合分析法等方法,开展水电开发前后金沙江中游鱼类资源演变趋势研究,初步探究水电站梯级开发对流域水生态系统的长期累积性影响。
查核相关历史调查文献,金沙江中游共分布鱼类149种[8-12]。在水电规划环评及相关单项调查中共采集到鱼类62种;自规划环评之后的各类单项环评调查、施工监测、蓄水验收、竣工验收及各类相关研究调查中,采集到鱼类86种;2021年~2023年的5次调查共采集到鱼类63种(见表1)。
表1 不同时期鱼类构成变化
从表1可知,现阶段鲤科、鲈形目种类所占比例增加,鮡科鱼类所占比例减少。这不代表梯级水电站建设进程中金沙江中游流域鱼类种类丰富度提高,提示由于受时间跨度、采集强度、与水域流态特异性相匹配的渔获方式适宜度的限制或影响,采集到种类与调查河段实际分布种类间存在一定差异(多次调查可以降低差异)。
2.1.1 规划环评阶段及之前单项环评调查
在规划环评阶段及之前的单项环评调查中,石鼓至虎跳峡段采集到5种渔获物,均为高原鱼类,长丝裂腹鱼、短须裂腹鱼、四川裂腹鱼3种中型裂腹鱼占渔获物质量的90%以上,尾数比则以小型鱼类细尾高原鳅和硬刺松潘裸鲤占尾数的80%,均为高原类群。
龙开口至鲁地拉坝址段,鱼类种类中出现了主要分布于金沙江下游江段且数量较少的裸体异鳔鳅鮀,质量比占优的是山地急流和平原中小型鱼类种类犁头鳅、中华金沙鳅、长鳍吻鮈、长薄鳅;数量占优的除犁头鳅和中华金沙鳅外,还有侧纹云南鳅和泥鳅。此外,龙开口环评调查中,龙开口坝址以下江段采集到渔获物49种。其中,44种鱼类质量均在100 g以下(36种质量均在10 g以下),鱼类种群中小型化种类较多。
鲁地拉坝址至观音岩坝址段,高原鱼类已不占优。质量百分比居前5位的依次是鲤、宽鳍鱲、鲇、金沙鲈鲤、红尾副鳅。居尾数百分比前列的是红尾副鳅、宽鳍鱲、前鳍高原鳅。
由此可见,在规划环评之前的调查中显现出虎跳峡以下的金沙江中游段为青藏高原类群、山地急流类群及平原类群混合分布水域特征。其中金安桥至龙开口江段大致是山地急流类群及平原类群在鱼类群落中逐渐与高原鱼类相持以致超过高原鱼类的江段。
2.1.2 规划环评之后阶段
在其后的各项调查中,2009年底金安桥投产发电,2012年12月~2014年12月,阿海、龙开口、鲁地拉、梨园、观音岩水电站分别投产发电。
2010年4月~11月期间阿海水电站各水生生态监测点采集到10种鱼类,主要为短须裂腹鱼、鲤、前鳍高原鳅、横纹南鳅、细鳞裂腹鱼、细尾高原鳅和泥鳅,细鳞裂腹鱼占比最大,为37.7%;其次为鲤鱼,占26.9%;在渔获物中数量较多的种类依次为横纹南鳅、泥鳅、前鳍高原鳅和细尾高原鳅。
2012年~2013年及2016年~2017年在梨园水电站影响区进行了多次水生生态监测,2012年~2013年度共记录到鱼类2目7科16属18种;2016年~2017年度运行期调查共采集记录到鱼类2目7科20种。其中,鲤科鱼类最多,有12种;平鳍鳅科2种,条鳅科2种;沙鳅科、鳅科、鮡科以及鲇科各1种。相较于2012年,2016年未采集到鱼类有中华鮡、西昌华吸鳅、戴氏山鳅,新增有圆口铜鱼、长鳍吻鮈、泉水鱼、红尾副鳅、鲤、鲫等,从种类看与规划环评调查没有明显变化。
据金安桥水电站水生生物监测报告,2011年~2012年度短须裂腹鱼、鲤和细鳞裂腹鱼占渔获物质量百分比的70%以上,2012年~2013年度短须裂腹鱼、鲤、细鳞裂腹鱼占渔获物质量百分比的80%以上,2019年度短须裂腹鱼、鲤、细鳞裂腹鱼占渔获物质量百分比的80%以上。以渔获量计,以上3次监测列前3位的种类相同,表明适宜金安桥库区静缓流种类或广适性的鲤鱼在鱼类群落中已占据一定优势。总体监测到的种类数偏少,3次监测种类数前两次为9种,后一次为7种,可能与采用相似的渔具或渔获方式相关。
2015年在鲁地拉监测区的渔获物组成中,共采集到6种鱼类,列质量比前3位的是鲤、细鳞裂腹鱼、短须裂腹鱼;列尾数比前3位的是泥鳅、细尾高原鳅、鲫。采集到的种类属偏少,不过仍体现适宜静缓流的鲤、鲫、泥鳅在渔获物种占相当比例。
2015年观音岩(蓄水后第1年)监测时在库区、坝下及支流共采集鱼类24种。5月份调查渔获物质量占比较高的鱼类主要有圆口铜鱼、短须裂腹鱼等。10月份调查圆口铜鱼数量及质量分别占所有渔获物的29.45%和37.86%,裂腹鱼类次之,数量及质量分别占9.73%和21.26%。
2017年在观音岩库区、坝下及主要支流共采集到鱼类61种。按质量计,排名前三位的是圆口铜鱼、细鳞裂腹鱼、中华沙鳅;按数量计,排名前三位的是中华纹胸鮡、凹尾拟鲿、中华沙鳅,仍以江河平原类占优。
2019年在观音岩工程江段共采集鱼类57种。按质量计,排名前三位的是圆口铜鱼、白甲鱼、贝氏高原鳅;按数量计,排名前三位的是贝氏高原鳅、前鳍高原鳅、红尾副鳅。短须裂腹鱼、长丝裂腹鱼、四川裂腹鱼等裂腹鱼在渔获物中的占比减少。
推测2017年及2019年观音岩监测种类数增加的原因为,监测调查采集范围包括观音岩坝下至雅砻江口段,而这一段的鱼类由于上溯通道被观音岩大坝阻隔导致种类资源较以往丰富。
2.1.3 现阶段
现阶段2021年~2023年梨园、阿海、金安桥、龙开口、鲁地拉、观音岩、金沙水电站分别投产发电,形成梯级水库群。
图2 金沙江中游(石鼓~雅砻江汇口段)不同时段鱼类种类调查成果
金沙江中游降水丰沛,支流发育,较大规模的支流有水洛河、渔泡江、漾弓江、塘坝河等。支流原鱼类组成以漾弓江种类最多(38种),其次为万马河26种,水洛河23种,五郎河18种,塘坝河17种,渔泡江14种,马过河10种,其余均在10种以下。原干流环评报告中将上述支流及翠依河、金棉河等9条支流列为所连接干流库区的鱼类栖息地。目前,上述主要支流上大都已建或规划建多级水电站,最下一级大多接近河口。支流渔获物数据缺失较多,以规划环评调查段马过河、渔泡江、塘坝河为例分析变化趋势。
2.2.1 马过河
2.2.2 渔泡江
渔泡江规划环评阶段捕获14种439尾,主要捕捞对象为中华花鳅、短须裂腹鱼、红尾副鳅、前鳍高原鳅、短体副鳅、墨头鱼、中华金沙鳅等,其中短须裂腹鱼、中华花鳅、红尾副鳅、短体副鳅、墨头鱼这5种鱼类占渔获物质量百分比的75.5%,数量百分比也以中华花鳅、前鳍高原鳅、宽鳍鱲、短体副鳅、短须裂腹鱼、红尾副鳅这6种鱼类为主,数量百分比占85.1%。渔获物种类多,以流水性的种类为主。现阶段调查上游梯级水库下泄流量小,下游观音岩回水较长,河口段适宜流水性鱼类生境退化,以小型的麦穗、泥鳅为主,鱼类种群变化较大。
2.2.3 塘坝河
2.2.4 水洛河
目前,支流生境最佳的为水洛河,流水生境长约40 km,渔获物以裂腹鱼类为主,其他支流河口处均有电站 ,渔获物趋向小型个体,如棒花鱼、麦穗鱼。支流多级水电站建成后,一种演变可能性是不仅不能作为干流鱼类的保护栖息地,而且原有河道的鱼类种群由于被片段化分割,各片段间种群数量不能维持种群延续,相当一部分流水性种类将丧失在原河道的分布。另一种演变可能为河道最上一级水电站或某一河段由于比降不足未被开发,而得以保留的相当长度的流水河段。其水域空间容量能维持某些生活于其间的鱼类种群延续,使得某些种类得以在该河段获得延续。如,漾弓江上游秀丽高原鳅及小裂腹鱼。
目前,能较显著反映建库后鱼类资源演变趋势的是漂流性卵早期资源监测。
据水电开发前2004年~2005年调查,在树底桥至观音岩段有5~6个漂流性卵鱼类产卵场,主要种类有圆口铜鱼、长薄鳅等。其中,树底桥至金安桥段圆口铜鱼规模约占金中段的58%。
2008年监测金沙江中游江段圆口铜鱼主要产卵场为观音岩—拉姑、云南大姚湾碧—纳那、云南永胜下六金沙江大桥—皮厂、太极—朵美、云南鹤庆金江—龙开口,计算得金沙江中游圆口铜鱼产卵规模约为1 384.9万粒。
观音岩水电站建成后,王导群等[15-16]于2016年~2018年连续3年的6月~7月在攀枝花市银江镇开展了鱼类早期资源调查。调查到彼时,金沙江中游漂流性卵产卵场残存于观音岩以下江段,产卵鱼类分别为圆口铜鱼、长薄鳅、中华沙鳅、红唇薄鳅、中华金沙鳅、短身金沙鳅和犁头鳅;但仅在2018年采集到圆口铜鱼卵,计算得到的产卵规模为23万粒。
现阶段2022年采集到早期资源鱼卵主要为中华金沙鳅、长薄鳅。规模较大的分布在梨园库尾黎明乡段、龙蟠镇附近产卵规模约23万粒;支流水洛河河口上游撒多水电站坝下等水域产卵规模约2万粒。其他水域产卵量小,不具规模。产漂流性卵类群鱼类产卵场变化见图3。
图3 产漂流性卵类群鱼类产卵场变化
梯级水电站建成后,由于大坝阻隔,流速减缓,既阻隔了产漂流性卵鱼类亲鱼的上溯,也中断了漂流性卵漂流发育通道,现阶段调查未采集到圆口铜鱼。这一类群在库区水域会逐渐减少或消失,除非部分种类产卵的特性发生改变。
(1)鱼类种类组成演变研究。查核相关历史调查文献,金沙江中游共分布鱼类149种。在水电规划环评及相关单项调查中(水电开发前)共采集到鱼类62种;自规划环评之后的各类单项环评调查、施工监测、蓄水验收、竣工验收及各类相关研究调查中,采集到鱼类86种(水电开发过程中);2021年~2023年(梯级水电站建成后)的5次调查共采集到鱼类63种。这不代表梯级水电站建设进程中金沙江中游流域鱼类种类丰富度提高,而是提示由于受时间跨度、采集强度、与水域流态特性相匹配的渔获方式适宜度的限制或影响,采集到的种类与调查河段实际分布种类间存在一定差异(多次调查可以降低差异)。
(2)鱼类类群演变研究。7个梯级水电站建成前后仅部分水库中适宜静缓流的鲤等种类在渔获物质量中有所上升;但就总体而言,在中游流域梨园、阿海、龙开口、金安桥水电站各库区尚未体现出适宜流水种类降低和静缓流类群上升的趋势,鲁地拉、观音岩、金沙水电站静缓流水体鱼类比例增加。支流渔获物较之水电开发前差异较大,适宜流水性鱼类生境退化,渔获物趋向小型个体。目前支流生境最佳为水洛河,生境多样性丰富,流水生境长约40 km,鱼类资源丰富,珍稀特有鱼类较多。
(3)鱼类早期资源演变研究。目前最能显著反映建库后鱼类资源演变趋势的是漂流性卵早期资源监测。2004年~2005年调查(水电开发前),树底桥至观音岩江段有5~6个漂流性卵鱼类产卵场,主要种类有圆口铜鱼、长薄鳅等,其中树底桥至金安桥段圆口铜鱼规模约占金中段的58%。经推算,2008年中游流域圆口铜鱼产卵规模为1 384.90万粒。目前,金沙江中游较大规模产漂流性卵鱼类产卵场仅分布于干流黎明乡附近、龙蟠镇附近、攀枝花攀钢段,支流水洛河撒多水电站坝下、田坝村下游及支流东义河鲁司村段,产卵类群以中华金沙鳅为主,未采集到圆口铜鱼卵和苗。产漂流性卵鱼类产卵场数量和规模较水电开发前均锐减。