长江上游减水河段底栖动物的环境水流需求研究

随着长江上游水电开发的不断推进，减水河段生态环境问题日渐突出。而我国减水河段生态水文修复技术和依据方面的研究却仍处于较低水平，尤其是以水生生物为指示的定量依据和水文节律研究方面更是少有报道。针对这一问题，本研究拟以对生态水文条件变化较为敏感的底栖动物为指示生物，采用环境流评估的最新方法：整体法，结合改进的栖息地定量模拟法开展减水河段底栖动物环境流量及其节律需求的研究。内容包括：1）环境特征和底栖动物群落特征参数调查；2）底栖动物生活史及其栖息地边界条件；3）底栖动物栖息地模拟及其与流量的定量关系；4）底栖动物水文节律需求及其调控对策。最终给出维持长江上游减水河段底栖动物物种多样性的环境流量及其水文节律，并初步建立适用于长江上游的环境水流需求评估方法体系。本研究可为受损河段生态系统水文修复和生态调度提供定量的可操作依据，也可为长江流域乃至全国的水生生物环境水流研究奠定基础。

水河段的环境水流需求研究是目前国内外生态水文学研究的热点问题，本研究以长江上游支流雅砻江上的锦屏二级水电站的减水河段为研究区域，采用改进的溪内流量递增法对底栖动物的环境水流需求进行了研究。2012年4月、7月、10月以及2013年2月对锦屏二级电站减水河段的底栖动物及其栖息地关键要素进行了4次实地调查，并对长约1.0km河段的河道地形进行了测量。本研究共采集底栖动物47种，47种，隶属于20科42属。底栖动物平均密度和生物量分别为292±42ind/m2和0.253±0.122g/m2。通过实地调查和文献资料调研，以水深和流速确定的底栖动物栖息地类型为深潭、深流、浅濑和边滩，四种栖息地类型的水深分界值为0.3m，流速分界值为0.35m/s。利用River-2D水力学软件模拟了13种流量下四种栖息地的分布，并构建了四种栖息地面积与流量之间的定量关系。维持研究河段底栖动物最适栖息地面积最大化所需的流量为350m3/s左右。引入整体法，根据底栖动物生活史需求对底栖动物栖息地环境水流需求的水文节律进行综合分析。本研究可为以水生生物为指示的环境水流需求研究提供方法借鉴，并可为长江上游减水河段环境水流需求及生态调度提供技术支撑。