根据前面分析,可知中华鲟产卵繁殖与生态水文要素有直接关系。为了分析三峡水库蓄水对中华鲟产卵繁殖的影响,重点分析产卵季节10~11月生态水文要素变化,包括流量、水位、水温和含沙量,进而分析三峡水库蓄水对中华鲟产卵繁殖的影响。
选取宜昌站水文资料作为中华鲟产卵场的分析资料,宜昌水文站处于中华鲟产卵场分布范围内,能够反映产卵场径流变化特征。同时宜昌站有较长的历史水位、流量等资料,此外,宜昌站也是三峡和葛洲坝的出口控制断面,具有很好的代表性。
4.5.5.1 中华鲟产卵季节10~11月生态水文要素变化分析
根据对宜昌站1882—2006年125年来10月和11月平均流量呈下降趋势,下降趋势度为-35.7m3/(s·a)和-12.8m3/(s·a),10月平均流量减少4500m3/s,11月下降1600m3/s,分别占多年月平均的23.6%和15.5%,而且减少量是逐年递增的。根据Mann Kendall法趋势检验可知,10月、11月流量下降趋势比较明显,下降显著超过95%置信度。根据对宜昌站1950—2006年57年来10月和11月平均水位变化分析可知,10月和11月平均水位呈下降趋势,下降趋势度为-0.05m/a和-0.06m/a,10月平均水位下降2.85m,11月下降3.42m,而且减少量是逐年递增的。根据对宜昌站1956—2006年51年来10月和11月平均水温变化分析可知,10月和11月平均水温呈上升趋势,上升趋势度分别为0.028℃/a和0.046℃/a,10月平均水温上升1.43℃,11月上升2.35℃。根据对宜昌站1950—2006年57年来10月和11月平均含沙量变化分析可知,10月和11月平均含沙量呈明显下降趋势,下降趋势度分别为-0.007kg/(m3·a)和-0.008kg/(m3·a),10月平均含沙量下降0.4kg/m3,11月下降0.46kg/m3。
为了研究三峡水库蓄水对中华鲟产卵繁殖的影响,分析了三峡水库蓄水前后宜昌站10月和11月水文要素中流量、水位、水温和含沙量的变化情况。表4-13为三峡水库蓄水前后宜昌站水文要素比较,其中三峡水库蓄水后为2003—2006年。
表4-13 三峡水库蓄水前后宜昌站10~11月生态水文要素比较
根据表4-14可知,三峡水库蓄水后10月和11月流量、水位和含沙量呈不同程度下降,而水温则上升,其中10月和11月的多年年平均流量分别减少了24.7%和24%,10月和11月的泥沙含沙量下降更明显,减少量分别为蓄水前多年平均的94%和97%。宜昌水文站水文要素的变化可能使中华鲟长期适应的产卵场可能遭到破坏,给中华鲟的繁殖生育带来的影响。其中流量、水位的下降,会使中华鲟产卵场的实际水面缩小,尤其是水温上升,将会影响到中华鲟产卵时的温度条件,会造成中华鲟产卵推迟现象,分析其原因可能与三峡水库蓄水有直接关系。
4.5.5.2 三峡水库蓄水后中华鲟产卵繁殖情况研究
三峡水库蓄水后中华鲟产卵繁殖情况发生了明显改变,为了说明中华鲟变化情况,从中华鲟产卵时间、次数以及产卵受精率、规模方面进行分析,进而说明中华鲟产卵繁殖期生态水文条件改变对其的影响。
(1)三峡水库蓄水前后中华鲟产卵时间、次数变化分析。图4-44为中华鲟历年产卵繁殖日期情况。根据对葛洲坝蓄水后三峡水库蓄水前1982—2002年共38次中华鲟产卵资料分析,中华鲟一般在每年的10月中旬至11月中旬产卵,在10月中下旬尤为集中。产卵次数一般在一个繁殖季节发生2次产卵,少量年份发生一次或3次。第一次产卵日期最早开始于10月13日,最晚开始于11月7日,第2次产卵日期最早开始于10月30日,最晚开始于11月18日,第一次产卵时间在11月以后的只有1次,为1983年。然而三峡水库蓄水后,2003—2007年连续5年产卵时间推迟到11月以后,分别为11月6日、11月7日、11月9日、11月13日和11月24日,且产卵次数仅为1次,并且表现为中华鲟产卵逐年推迟。根据相关监测部门监测结果表明,2004—2006年中华鲟幼鱼到达长江口时间为5月下旬,较以往到达时间5月中旬,推迟10天左右。根据以上分析,可知三峡水库蓄水已经影响到下游宜昌江段中华鲟产卵繁殖。(www.xing528.com)
图4-44 中华鲟历年产卵繁殖日期
(2)三峡水库蓄水前后中华鲟产卵受精率、产卵规模分析。表4-14是三峡水库蓄水前后中华鲟产卵情况统计表,图4-45为中华鲟产卵受精率变化图。
表4-14 三峡水库蓄水前后中华鲟产卵情况
注 产卵规模小于500万粒为小规模,大于2000万粒为大规模,中间值为中规模,相关资料来自长江水产所。
图4-45 1996—2006年中华鲟产卵受精率变化
由此可以看出,三峡水库蓄水后,中华鲟产卵受精率与三峡水库蓄水前有明显下降。三峡水库蓄水前受精率平均为84%,而蓄水后仅仅为30%,受精率平均下降65%。
根据以上对中华鲟产卵时间、次数以及规模、受精率的分析,与三峡水库蓄水对水文条件改变有关。水温是中华鲟产卵繁殖的限制因子,三峡水库蓄水后中华鲟产卵期10月和11月水温相对于蓄水前水温升高,而中华鲟产卵需要一定的温度条件,因此,中华鲟推迟到11月合适的温度进行产卵,同时由于中华鲟产卵时间推迟,幼鱼出现在河口的时间也相应地推迟。然而,中华鲟产卵需要适宜的流量、水位、含沙量和流速条件,三峡水库蓄水后10月和11月流量减少、水位降低和含沙量减少等对中华鲟的产卵活动能够产生一些影响。关于水文条件改变对中华鲟产卵的影响,还有待于以后进一步研究。
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