葛洲坝和三峡对中华鲟繁殖群体资源量影响的估算理论和方法研究

Chinese sturgeon in Yangtze River is listed on the IUCN Red List of endangered species, its breeding population resource is of great significance for species conservation. However, the population estimation of its breeding groups in the Yangtze River is still has many deficiencies, and thengo against the protection of Chinese sturgeon.Moreover, using the present theory and methodis difficult to evaluate quantitatively the impact of Gezhouba and Three Gorges hydropower project on the Chinese sturgeon. Therefore, the establishment of estimation theories and methodsof the Chinese sturgeon populationbecome an scientific issue. Taking the Chinese sturgen spawning group as study object,This research use laboratory experiments, field monitoring and simulation method to reveal the relationship between the proportion of eggs implantation with flow velocities,egg's cross-section distributions,spacial distribution of Chinese sturgeon in Yangtze River.Then,in combination with the historical fishing data collection and field monitoring,the estimation theory and method of Chinese sturgeon spawning groups will be obtained.This research will provide the basic method for the evaluation of the impact of Gezhouba and Three Gorge projects on the Chinese sturgeon and for the protection of Chinese sturgeon.

中华鲟被列为IUCN 红色目录濒危物种，其繁殖群体资源量大小对于物种保护具有重要意义。然而，长江中华鲟繁殖群体资源量估算在理论和方法上还存在着很多不足，影响中华鲟的保护，也使得葛洲坝、三峡等大型水电工程对中华鲟的影响评价缺乏可靠依据。因此，建立完善的中华鲟繁殖群体资源量估算理论和方法成为迫切需要解决的科学问题。 本项目以中华鲟繁殖群体为研究对象，通过室内试验、现场监测和模拟计算等方法，揭示中华鲟卵在水流中的运动规律，建立卵粒着床比例与水流速度之间的响应关系，同时结合历史和现场捕捞数据，建立中华鲟繁殖群体资源量估算方法和理论，揭示繁殖群体资源量演变规律，分析葛洲坝和三峡工程对中华鲟繁殖群体资源量的定量影响，进而为中华鲟物种保护提供理论依据。

水坝对洄游鱼类（包括长江中的中华鲟）的定量影响机制，是一个全球性的未解之谜。当前中华鲟资源量估算在理论和方法上还存在着很多不足，影响中华鲟的保护，也使得葛洲坝、三峡等大型水电工程的生态影响评价缺乏可靠依据。本项目研究建立了一套中华鲟资源量估算方法和理论，揭示葛洲坝截流后中华鲟资源量演化过程，分析葛洲坝和三峡工程对中华鲟种群的定量影响机制，进而为中华鲟物种保护提供理论依据。.通过本项目的资料收集和现场调查工作，确定了历史上中华鲟洄游、产卵、捕捞等关键环节的重要信息和当前中华鲟产卵繁殖情况。开展了U型水槽鱼卵漂流实验，采用环境水力学理论对鱼卵在长江中的扩散运动和分布进行计算。根据中华鲟的繁殖种群结构具有新老两个股群的特征，建立了一种利用捕捞数据估算其资源量的理论和方法——历史种群模型，并对1972~1990年中华鲟的资源量进行了估算，并推算出1981年1月葛洲坝截流导致1980年股群被葛洲坝阻隔在上游的数量为660尾,下游数量为349尾。本项目利用亲鱼年龄结构函数，建立环境容量和性腺退化限制的新型中华鲟资源量模型，首次计算和预测了长江和海洋中的总资源量及其变化情况。葛洲坝截流前，长江中每年有效补充量为1882尾，长江和海洋中成年中华鲟总资源量为32260尾，每年在长江中的繁殖群体占总资源量的约5%。葛洲坝截流后长江中的中华鲟产卵繁殖容量仅为截流前的6.5%。葛洲坝截流后，随着商业捕捞的减少，长江中的繁殖群体数量上升，1990年左右达到峰值（约2200尾），随后迅速下降，目前约为150尾，照此趋势发展中华鲟将在10-20年后灭绝。通过模型分析表明，葛洲坝降低产卵繁殖容量是1990年后资源量急剧下降的主因，三峡蓄水改变水温条件导致亲鱼性腺退化是中华鲟目前濒临灭绝的主因。.本项目表明中华鲟保护的合理目标应为维持葛洲坝截流后中华鲟的种群规模。需采用针对性措施才能达到此目标，即在中华鲟产卵季节开展生态调度，营造贴近原始产卵场的水文环境，以保证中华鲟亲鱼的有效繁殖。