二滩水电站水库形成后鱼类种类组成的演变
第31卷第4期
2007年7月
水生生物学报
ACTAHYDROBIOLOGICASINICA
Vol.31,No.4July,200 7
二滩水电站水库形成后鱼类种类组成的演变
蒋 红1 谢嗣光2 赵文谦1 常剑波3
(11四川大学,成都 610065;21西南师范大学生命科学学院,重庆 400715;31水利部,中国科学院水工程生态研究所,武汉 430079)
摘要:本文对二滩水库建成前后,雅砻江下游长约380km河段的鱼类种类结构、生态类群及相对资源量的变化进行了研究。结果表明水库建成后不同区段的鱼类种类结构发生了变化,喜栖静水和缓流环境的种类逐渐在库区占主导地位,适应急流环境的种类主要分布于库尾和支流等局部水域中,一些外来种已经定居并在某些水域形成了优势种群。在水库建成后的头几年,由于鱼类种群密度增加还导致了渔业捕捞量大幅度上升。针对上述变化,结合雅砻江梯级电站建设可能带来的进一步环境改变,作者提出了建立自然保护江段、开展人工繁殖放流、进行水库生态调度以及防止外来种入侵等措施和建议。关键词:二滩水库;鱼类类群;保护对策
中图分类号:Q142 文献标识码:A 文章编号:100023207(2007)0420532208
在雅砻江初拟21级开发中,二滩水电站是第20
个梯级电站,位于四川省攀枝花市米易、内,距攀枝花市市区46km,装机容量4发电量170×108kW・h总58×108m3,7,化,而且还可以作为在二滩水库开。有关结果还可为我国西部地区水电开发与自然生态保护协调发展的宏观决策提供借鉴。
节性能。,全面建成后总调节库容达135×108m3。不仅可实现雅砻江流域的完全年调节,而且可增加雅砻江口下游金沙江上的乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝四座梯级的保证出力约480×104kW,增加长江三峡和葛洲坝水电站的保证
1 材料与方法
111 研究区域 雅砻江发源于青海省玉树县境内
的巴颜喀拉山南麓,在呷依寺附近进入四川省境内,其后纳鲜水河、小金河,至洼里绕锦屏山形成长约150km的大河湾,后继续南流,于小得石纳入安宁
出力87×104kW,具有非常显著的经济效益[1]。但是,越来越多的研究表明,水电站的建设会导致原先河流栖息地的形态、水文、水化学和水生生物学特征的改变[2]。由于栖息地特征的变化,以及引种和非土著种的扩散,水库淹没前后,库区江段鱼类种类结构的改变是非常显著的,通常是在种类丰度增加的同时,伴随着土著或特有种的灭绝[3]。在坝下江段,水位变幅、涨水季节和频率等条件的改变,也使土著种类难以适应[4]。在二滩水电站建成5年后,探讨该水域的鱼类种类结构与建库前相比发生了哪些变
收稿日期:2005210213;修订日期:2006212215
河,在攀枝花市的倮果注入金沙江,干流全长约1500km,流域面积约13万km2。二滩水电站坐落在
雅砻江下游金龙沟和中滩沟之间长约1km的峡谷内,拦河大坝为双曲拱坝,最大坝高240m,二滩水库为河道型水库,最大水深188m,干流库区水面平均宽度约400m,支流 鱼河部分库段宽达1000m。当水库水位蓄至最高水位1200m时,干流雅砻江回水长140km,支流 鱼河回水长40km,水库总面积101km2。
本文主要研究雅砻江下游河段(洼里至河口长
基金项目:本课题受二滩水库建成后水生生物多样性及水生态环境调查项目经费资助
),女,浙江人;教授级高级工程师,在职博士研究生;主要从事水利水电环境影响评价、作者简介:蒋红(1967—水生生物、水环境保护等方
面的研究。E2mail:[email protected]
王明书、张运明、岳新建、罗学成等同志参加野外工作和标本整理,深表谢忱。
),男,四川人;教授,博士导师;主要从事水电、通讯作者:赵文谦(1935—环境水力、环境保护等方面的研究
4期蒋红等:二滩水电站水库形成后鱼类种类组成的演变 533
约380km),并将研究河段划分为三个区域:水库以上河段(洼里至二滩水库库尾长约207km)、二滩水库(长约140km河段,其中库尾河段长约40km,库区河段长约100km)、水库以下河段(二滩坝址至河口长约33km)。
二滩水库形成前研究河段为连续天然河道,平均流速在110—215m/s之间,水深在515—914m之间,水位介于1500—1000m左右,年平均水温介于1117—15℃;水库形成后二滩大坝将研究河段一分为二,其中水库以上河段、库尾河段仍维持天然河道的特征;库区河段的最大水深增至180m,流速大幅度减少,呈现湖库特征;水库以下河段受水库调蓄的影响,除水温和气体饱和度等指标在部分时段发生变化外,仍保持天然河道的特征。
电力公司成都勘测设计研究院等单位的专题报告①—④,以及邓其祥等1996年和2000年关于二滩水库鱼类的研究成果[5,6]。在上述科考报告和论文的基础上,作者对研究河段的鱼类种类组成按不同时段和区域进行统计,以比较二滩水库建成后鱼类种类组成的变化。此外,根据不同种类的生态特点,分析鱼类种类组成中生态类群演变特点,并根据相对资源量的变化,全面探讨了二滩水库建设对鱼类资源的影响。
2 结 果
211 种类组成及其变化
112 研究方法 不同历史时期鱼类资源的资料来
源于四川师范学院、四川大学、西南师范大学、国家
根据二滩水库修建前,1992—1994年,1996—1998年间的调查,以及水库修建后2002及2004年的调查结果,并参考历史记录进行分析,二滩库区及临近河段应共有98,其中长江上游特有26,,有13个种,,在建库前的61种,建库后则只采集到57种,其中建库前后均采集到的种类为42种,建库前后一共采集到鱼类76种。因此,在98种鱼类中,仅仅见于文献记载的有22种(附表1)。
鱼类种类组成的演变表现为:建库前上游河段的种类较少,为15种,建库后种类数增加显著,为30种;建库前后,库尾河段、库区、库区下游河段及支流鱼河的鱼类种类数均呈下降趋势,分别由27、38、50和39种下降为18、14、32和15种(附表1)。
二滩水库及其邻近河段所分布的26种长江上游特有鱼类中,仅仅见于文献记载的有6种,即短鳍近红 、黑尾餐、四川白甲鱼、岩原鲤、安氏高原鳅和四川华吸鳅;建库前采集到的有16种,其中仅在建库前采集到的有5种,即裸体鳅鱼它、四川爬岩鳅、西昌华吸鳅、中华 和前臀 ;建库后采集到的种类有15种,其中仅在建库后采集到的种类有4种,即钝吻棒花鱼、华 、短体副鳅和青石爬 ;建库前后均采集到的种类有11种,即圆口铜鱼、长鳍吻 、短须裂腹鱼、长丝裂腹鱼、细鳞裂腹鱼、四川裂腹鱼、红唇薄鳅、犁头鳅、短身金沙鳅、中华金沙鳅和黄石爬(附表1)
。
①四川师范学院,1994,雅砻江锦屏一级水电站生物环境影响评价报告。
②四川师范学院,1998,二滩水库区鱼类水生生物多样性调查报告。
③四川大学生命、西南师范大学、国家电力公司成都勘测设计研究院,2003,雅砻江锦屏一级水电站水生生态及生物多样性调查与评估报告。 ④西南师范大学、国家电力公司成都勘测设计研究院,2004,
雅砻江桐子林水电站水生生态及生物多样性调查与评估报告。
534 水 生 生 物 学 报31卷
13种外来种中,大口黑鲈见之于文献记载,为
较早入侵该水域的种类。其余的12种外来种类中,彩石 、中华 、高体 、麦穗鱼、棒花鱼、青、食蚊鱼、黄鱼幼鱼、
子棱栉 虎鱼和波氏栉 虎鱼等9种为小型鱼类,应该是人类活动无意中带入的,在建库前的野外调查中就已经发现了,而斑点叉尾 则显然系最近的养殖活动中逃逸进入天然水体,太湖新银鱼则可能系邻近水体人工投放后出现在该水域的(附表1)。212 生态类群的演变
雅砻江水系的土著鱼类多数适应河流环境,98种鱼类中的75种为适应激流的种类,占76%,其余为静水、缓流水鱼类。建库前,鱼类种类组成以裂腹鱼类、高原鳅、平鳍鳅类等适应激流生境类群的物种
较丰富,适应静水、缓流水体的鱼类较少;水库建成后,水深加大,流速减缓,随着养殖渔业的发展,鱼类种类发生较大变化,适应静水、缓流的鱼类成为水库鱼类的主体,适应激流水体的鱼类多退缩至库尾和支流河沟内。13类,在水库已渐渐发展成常见种或优势种。
据文献记载,雅砻江曾有河海洄游鱼类鳗鲡分布,但数量稀少,建库前后的野外调查均没有发现。此外,胭脂鱼、草鱼、 、圆口铜鱼、岩原鲤、中华沙鳅、宽体沙鳅、长薄鳅、红唇薄鳅和长吻 等10余种鱼类,都具有一定的洄游习性,他们的种群数量均呈下降的趋势,其中胭脂鱼、 、岩原鲤和长吻 等体形较大的种类自80年代初期以来已未见踪迹。213 资源量的变化
据建库前后渔获物数据的统计结果分析,二滩库区主要渔获物的组成成分在建库前后发生了显著的变化,其中最明显的是裂腹鱼类的捕获量由建库前的7119%,下降至建库后的1610%(表1)。此外,由于水库形成后水体体积增加、水深加大、透明度上升,,,如据,11,库的捕捞量就达到了20多倍。
Tab.intheErtanReservoirandRiver
建库后
渔获物名称
Fishingcomposition
重量(kg)
Weight[***********][***********][1**********]116
%[***********][***********]17513100
渔获物名称
Fishingcomposition
重量(kg)
Weight[***********][***********][**************]
%[***********][***********]013015100
长丝裂腹鱼
S.dolichonema
裂腹鱼类
Schizothorax
四川裂腹鱼
S1kozlovi短须裂腹鱼S1wangchiachii细鳞裂腹鱼S1chongi墨头鱼
Garrapingi
鲤
Cyprinuscarpio
鳙
Aristichthysnobilis
长鳍吻 R1ventralis
鲫
Carassiusauratus
西昌白鱼
Anabariliusliui
南方鲇
Silurusmeridionalis
粗唇
L1crassibrisGünther
草鱼
Ctenopharymgodonidellus
蛇
Saurogobiodabryi
圆口铜鱼
Coreiusguichenoti
福建纹胸
Glyptothoraxfukensis
鲢
Hypophthalmichthysmolitrix
大口鲇
S1meridionalis
红尾副鳅
Paracobitisvariegates
圆口铜鱼
Coreiusguichenoti
太湖新银鱼
Neosalanxhyalocranius
鲈鲤
Percocyprisp1pingi
高原鳅类
Triplophysa
其他
其他
合计
Total
合计
Total
4期蒋红等:二滩水电站水库形成后鱼类种类组成的演变 535
3 讨论和建议
311 雅砻江水电梯级开发对鱼类资源的影响
本文研究的河段长约380km,其间规划有5个水电梯级,从上至下分别是锦屏一级、锦屏二级、官地、二滩和桐子林水电站,其中二滩已建成发电,锦屏一级和锦屏二级正在建设,预计2015年建成投产。5个梯级中除锦屏二级为引水式开发、桐子林为河床式开发外,均为坝后式开发。电站建成后,将有约225km河段湖库化,约占5912%,另有约155km河段仍维持流水环境。由于水库的淹没和大坝的阻隔,水电梯级建成后可能带来的影响可以归纳为以下几方面:
(1)因大坝阻隔,产漂流卵和具有长距离洄游习性的鱼类已没有足够的生存空间完成其生活史,将逐渐消失。
(2)因河流湖库化,大部分适应急流生境,以底栖无脊动物为食的鱼类将退缩至锦屏二级减水河段、支流和本河段上游区域。
(3)适宜静水、缓流生境,,体。
(4)江无法维持其物种的生存。312 梯级开发前提下的雅砻江鱼类资源保护对策
为在水能资源合理开发利用的前提下有效保护鱼类资源,根据雅砻江水电规划和鱼类资源分布状况,提出以下对策:
(1)开展流域水电梯级开发与鱼类资源保护协调发展的研究。本文的研究结论表明,二滩水电站建设对库区河段鱼类种类组成、相对资源量等都造成了较为显著影响,从发展与保护并重的角度出发,建议结合鱼类生态特征,明确保护对象和目标,结合雅砻江流域、金沙江流域及其支流的水电梯级规划开展保护河段或保护区的研究。为土著鱼类的物种生存提供有效的空间。
(2)开展珍稀、濒危鱼类的人工繁殖放流。针对已形成和即将形成的水库特性,选择适宜在其间生存的土著鱼类,进行人工繁殖放流。结合各库区的土著鱼类产卵习性,在库区各支流或适宜产卵的区域建立保护区。同时开展珍稀、濒危鱼类遗传种质保护的研究,建立珍稀、濒危物种的基因库。
(3)确保减水河段的生态流量。锦屏二级下游有长约140km的减水河段,可为急流生境的鱼类提
供生存空间,它的存在意义重大。为保证鱼类可在其间生存繁衍,需选择目标物种,如:鲈鲤、短须裂腹鱼、长丝裂腹鱼、黄石爬 等,保证其100年或200年不退化的基础上,确定需要的种群数量,需要的河流初级生产力,进而确定所需要的生存空间和水量。同时在该河段开展急流型物种的人工繁殖放流。
(4)从设计和建设方面降低水电工程对鱼类资源的影响。建议在官地水电站开展鱼类保护的研究工作。在二滩水电站和锦屏一级水电站开展水库水温结构、下泄水体气体过饱和对鱼类影响的研究,并在此基础上结合工程枢纽布局进行生态运行调度方案的设计,使梯级水电站对鱼类物理环境的影响尽可能减小到最低的程度。313 预防外来物种入侵可能导致的严重后果
二滩库区太湖新银鱼、麦穗鱼、子棱栉 虎鱼等,并对土
;麦穗鱼,它们占领了沿,并大量吞噬土著鱼类的受精卵。为防止在雅砻江梯级水库建成后,鱼类外来种的生物入侵造成更大的危害,特提出以下4个方面的措施:
(1)控制捕捞强度,确定合理的捕捞量及开渔和封渔时间,禁止偷捕和强捕,划定禁渔区。避免对银鱼等放养种类的捕捞伤害土著鱼类的幼鱼,进而影响到它们种群数量的维持。
(2)严格控制外来种的引进,不仅对无意带入的非经济性外来鱼类的控制要制定有效的措施,对养殖种类,也要严格采取措施防止它们逃逸进入天然水体。
(3)采用通过专门的渔具渔法,通过捕捞等手段抑制麦穗鱼、 虎鱼等小型外来鱼类的数量,降低他们对土著鱼类的影响。
(4)加大土著鱼类人工繁殖放流的力度,并采取有效的措施进行土著鱼类栖息地恢复工作,尤其对一些主要以雅砻江为生境的特有鱼类,要通过栖息地保护和人工增殖等手段,恢复其种群的生存能力,使其自身能够抵御外来物种的伤害。参考文献:
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536 水 生 生 物 学 报
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堰截流前的鱼类监测.四川师范学院学报(自然科学版),
1996,17(3):14—19]
[5] DengQX,YuZW,LiC.FishfaunainErtanReseroirandnearby
CHANGESOFFISHASSEMBLAGESAFTERCONSTRUCTIONOFERTANRESERVOIRIN
YALONGJIANGRIVER
JIANGHong1,XIESi2Guang2,ZHAOWen2Qian1andCHANGJian2Bo3
(11SichuanUniversity,Chengdu 610065;21SchoolofLifeSciences,SouthwestChinaNomalUniversity,Chongqing400715;31Instituteof
Hydroecology,MinstryofWaterResourcesandChineseAcademyofSciences,Wuhan 430079Abstract:ThepresentpaperinvestigatedonchangesofspeciescomoffishresourcesinthemiddleandlowerYalongRiverdealingwiththeconstructionofbysurveysoncommercialfish2eriesandfieldsamplingindifferentstagesshowedthatdominatedbylenticspeciesinsteadofloticspeciesaftertheimpoundmentoftheM,smallinvasivespecieshavealreadysettleddownandbe2cameharmfultothenativeendemicspecieswhichpreferredtoloticenvironmentshavebeennar2rowedandwereofreservoirandafewtributaries.Inthefirstyears,fisheryoutputhasobviouslyin2creasedduetotheimofthereservoir.AccordingtotheaboveecologicalconsequencescausedbytheconstructionoftheErtanHydropowerPlantintegratedconservationplanincludingmeasuressuchastoestablishriverreserve,torestockartificial2lyproducedjuvenilesofnativeandendemicfishspecies,tomakeanecologicalaimedoperationscheduleofdams,andtopreventinvasionofalienfishspeciesshouldbeundertakeninordertoprotectnativefishspecisefromharmsofthestep2wiseconstructionofdamsintheYalongRiverinthefuture.
Keywords:ErtanReservoir;Fishassemblage;Conservationstrategies
4期蒋红等:二滩水电站水库形成后鱼类种类组成的演变
附表1 二滩水电站建成前后库区及临近河段鱼类种类统计表
AddTab11 StatisticsoffishspeciesintheriverandreservoirofErtanandnearbyreach
537
野外调查采集到的种类
Speciesfrominvestigate
建库前
文献记
编号
Number
Beforetheconstructionof
建库后
Aftertheconstructionof
长江
上游
Species特有from鱼类
外来物种
种类
Species
录种类
Species上游onrecord
库尾河段河段库区下游河段河段鱼上游库尾河河段河段库区河段
UpReachReachDownGanyuUpReachReachstreamofofstreamriverstreamofof
reserreserreserreservoirvoirvoirvoirtailtail
otherPeculiar
placespecies
下游鱼in河段河ChangDownGanyujiangstreamriverriver
[***********][***********][***********][***********]14243
鳗鲡Anguillajaponica
胭脂鱼Myxocyprinusasiaticus宽鳍 Zaccoplatypus
中华细鲫Aphyocyprischinensis草鱼Ctenopharymgodonidellus
Elopichthysnobuisbambusa
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鳙Aristichthysnobilis
鲢Hypophthalmichthysmolitrix彩石 Rhodeuslighti中华 R.sinensis高体 R.ocellatus
短鳍近红 Ancherythroculterwingi西昌白鱼Anabariliusliui餐Hemiculter黑尾餐H青梢红 dabryi鳊Parabramispekinensis麦穗鱼Pseudorasboraparva
嘉陵颌须 Gnathopogonherzensteini圆口铜鱼Coreiusguichenoti吻 Rhinogobiotypus长鳍吻 R.ventralis棒花鱼Abbottinarivularis钝吻棒花鱼A.obtusirostris蛇 Saurogobiodabryi
裸体鳅鱼它Gobiobotianudicorpa中华倒刺 Spinibarbussinensis鲈鲤Percocyprisp.pingi
云南光唇鱼Acrossocheilusyunnabensis白甲鱼Onychostomasimus
四川白甲鱼O.angustistomata瓣结鱼Torb.brevifilis
华 SinilabaorendahliKimura泉水鱼Semilabeoprochilus墨头鱼Garrapingi
云南盘 Discogobioyunnanensis齐口裂腹鱼S.prenanti短须裂腹鱼Swangchiachii长丝裂腹鱼S.dolichonema细鳞裂腹鱼S.chongi昆明裂腹鱼S.grahami四川裂腹鱼S.kozlovi
松潘裸鲤Gymnocyprispotanini
538 水 生 生 物 学 报31卷
续表
野外调查采集到的种类
Speciesfrominvestigate
建库前
文献记
编号
Number
Beforetheconstructionof
建库后
Aftertheconstructionof
长江
上游
Species特有from鱼类
外来物种
种类
Species
录种类
Species上游onrecord
库尾河段河段库区下游河段河段鱼上游库尾河河段河段库区河段
UpReachReachDownGanyuUpReachReachstreamofofstreamriverstreamofof
reserreserreserreservoirvoirvoirvoirtailtail
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otherPeculiar
placespecies
下游鱼in河段河ChangDownGanyujiangstreamriverriver
[***********][***********][***********][***********][**************]7软刺裸裂尻鱼Schizopypopsismalacanthus
岩原鲤Procyprisrabaudi鲤Cyprinuscarpio鲫Carassiusauratus
红尾副鳅Paracobitisvariegates短体副鳅P.potanini
横纹南鳅Schisturafasciolatus山鳅OreiasdabryiSauvage短尾高原鳅T.brevicauda安氏高原鳅Triplophysaanglei贝氏高原鳅T.bleekeri短须高原鳅T.brevibarba斯氏高原鳅T.stobiiczkae细尾高原鳅T.stenura高原鳅T.sp.
中华沙鳅宽体沙鳅B.长薄鳅Leplobotiaelongata红唇薄鳅L.rubrilabris
泥鳅Misgurnusanguillicaudatus
四川爬岩鳅Beaufortiaszechuanensis犁头鳅Lepturichthysfimbriata短身金沙鳅Hemimyzonabbreviata中华金沙鳅Hemimyzonsinensis
四川华吸鳅SinogastromyzonS.sichangensis西昌华吸鳅S.sichangensis鲇Silurusasotus
大口鲇S.meridionalis
黄颡鱼Peltcobagrusfulvidraco瓦氏黄颡鱼P.vachelli光泽黄颡鱼P.nritidus长吻 Leiocassislonirotris粗唇 L.crassibrisGünther
凹尾拟 Pseudobagrusemargnatus切尾拟 P.truncatus乌苏拟 P.ussurionsis细体拟 P.pratti
大鳍 Mystusmacropterus
白缘鱼央Liobagrusmarginatus黑尾鱼央L.nigricaudaRegan福建纹胸 Glyptothoraxfukensis青石爬 Euchiloglanisdavidi黄石爬 E.kishinouyei
中华 Parenchiloglanissinensis
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4期蒋红等:二滩水电站水库形成后鱼类种类组成的演变 539续表
野外调查采集到的种类
Speciesfrominvestigate
建库前
文献记
编号
Number
Beforetheconstructionof
建库后
Aftertheconstructionof
长江上游
Species特有from鱼类
外来物种
种类
Species
录种类
Species上游onrecord
库尾河段河段库区下游河段河段鱼上游库尾河河段河段库区河段
UpReachReachDownGanyuUpReachReachstreamofofstreamriverstreamofof
reserreserreserreservoirvoirvoirvoirtailtail
++
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otherPeculiar
placespecies
下游鱼in河段河ChangDownGanyujiangstreamriverriver
[***********]9798
前臀 P.antearulis
青 Oryziaslatiper食蚊鱼Gambusiaaffinis黄鳝Monopterusalbus
斑鳜SinipercascherzeriSteindachner黄鱼幼鱼Hypseleotrisswinhonis子棱栉 虎鱼Ctenogobiusgiurinus波氏栉 虎鱼C.cliffrod斑点叉尾 Ictaluruspunctatus太湖新银鱼Neosalanxhyalocranius大口黑鲈Micropterussalmoides
合计
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