中华鲟潜在产卵场的空间分布及其适合度研究

Chinese sturgeon (Acipenser sinensis Gray 1835) is a large anadromous fish and a first-class national protected animal in China. It was classified as Critically Endangered (CR) on the IUCN Red List in 2010. At present, the condition of the sole spawning ground is degenerating due to the impounding of theThree Gorges Dam and other hydraulic engineering. More seriously, Chinese sturgeon were not spawning on this spawning ground in the last three years. Therefore, it is extremely important to explore the study on the potential spawning grounds.. In this project, we will acquire the abiotic environmental suitable curves of Chinese sturgeon, through combining abiotic environmental characteristics of the historical spawning grounds and present spawning ground. Secondly, the key study reaches will be determined depending on the position relationship between the spawning ground and pre-spawning holding habitat of Chinese sturgeon. Thirdly, through the in situ measurement and habitat simulation, and based on the GIS platform and abiotic environmental suitable curves of Chinese sturgeon, the spatial distributions of potential spawning grounds will be filtrated step by step according to the Macro-habitat, Meso-habitat and Micro-habitat scales, respectively. Finally, the spawning suitable index of potential spawning grounds will be evaluated and the corresponding improvement measures will be put forward. These results can provide important theoretical and technical knowledge for the building of the artificial spawning ground of Chinese sturgeon. It is also significant for maintaining the national population of the Chinese sturgeon.

中华鲟是一种大型溯河生殖洄游型鱼类，国家一级重点保护动物，IUCN极危（CR）物种。目前，唯一已知产卵场受长江梯级开发影响已开始退化，并在产卵场有繁殖亲鱼的情况下，2013~2015年中华鲟未在此发生自然繁殖。因此，亟需开展中华鲟潜在产卵场（Potential spawning ground）的研究。. 本项目拟结合中华鲟历史产卵场和现实产卵场的非生物环境特性，获得中华鲟产卵场各因子的适合度曲线模型；再根据产卵场与产前栖息地的位置关系确定重点研究江段；借助原位测量和栖息地模拟，并基于GIS平台和各因子的适合度曲线，依次在宏观生境、中观生境和微观生境尺度下逐步筛选，获得中华鲟的潜在产卵场的空间分布。最后，评价潜在产卵场的适合度，并提出相应的改良措施。研究结果将为中华鲟人工产卵场的建造提供重要的理论基础和技术支撑，研究成果对中华鲟自然种群的维持具有重要意义。

受以葛洲坝、三峡大坝为代表的长江中上游梯级水电开发的影响，中华鲟唯一已知产卵场急剧退化，特别是2013年首次在该产卵场出现自然繁殖中断以后，中华鲟自然繁殖由年际间连续发生变成了偶发，并且在2014年中华鲟自然繁殖位点发生了位移。因此，亟需开展中华鲟潜在产卵场的研究，并研判2014年自然繁殖发生的江段。. 本项目开展了葛洲坝至江西湖口955km长江中游的中华鲟繁殖群体分布探测，基于GIS系统建立长江中游河道地形图，基于现场调查和整理分析长历史数据序列获得中华鲟自然繁殖效果，整理分析中华鲟产卵场非生物环境需求并建立适合度曲线，用于筛选和评价中华鲟潜在产卵场的分布，使用微化学和生境“指纹”技术推断2014年自然繁殖位点，用于中华鲟潜在产卵场的验证，最后基于研究结果和国家有关长江水运新通道的规划，并提出中华鲟产卵场改良和新建的建议。. 通过研究，我们获得了如下研究结果：（1）中华鲟自葛洲坝截流38年来的繁殖群体数量（从初期的2176尾急剧降低至2019年的16尾）、产卵时间（从三峡蓄水前的10月中旬推迟至11月下旬）和产卵位点变化（从2个稳点产卵位点减少至1个且近年已无繁殖发生）、产卵规模和产卵效果降低等重要变动趋势；（2）获得了中华鲟繁殖群体在产前在长江中游的分布特征，获得了4个重要的分布江段并与历史捕捞数据一致；（3）建立了基于河床地形和河床质的栖息地适合度曲线，并获得了整个长江中游的河床质类型；（4）筛选获得葛洲坝至清江以上4处满足中华鲟产卵场条件的江段，分别是葛洲坝至庙咀水域两处已知产卵场，胭脂坝和虎牙滩两处潜在产卵场；（5）2014年中华鲟自然繁殖位点应位于清江以上江段，与筛选结果一致；（6）提出在长江中游松滋河或者虎渡河开展人工产卵场重建研究和试验，为中华鲟物种保护开辟新路径。