基于栖息地模拟法的中华鲟自然繁殖适合生态流量分析

以长江中华鲟作为目标物种，通过中华鲟自然繁殖期间产卵江段的的栖息地调查，确定了中华鲟的偏好水深、偏好流速及偏好底质。以河道内流量增量法（ＩＦＩＭ）为基础，采用二维水力学模型结合鱼类栖息地模型对中华鲟产卵场的栖息地条件进行了分析，计算了中华鲟自然繁殖期间流量与栖息地加权可利用面积的关系。结果表明，流量在１３０００～１５０００ｍ３／ｓ时，栖息地加权可利用面积达到最大，约２．１ｋｍ２。     

物理栖息地模型在中华鲟自然繁殖生态流量决策中的应用

以国家一级保护物种中华鲟(Acipenser sinensis)为研究对象,探讨三峡大坝和葛洲坝水利工程在不同流量调度措施下对中华鲟产卵栖息地的影响。通过考虑中华鲟生境需求特性建立了中华鲟产卵场的物理栖息地模型,根据模型得出的适宜栖息地面积变化来量化不同的流量调度措施对其产卵场质量的影响,然后利用实测的中华鲟产卵量和资源量数据来验证和评价物理栖息地模型的可靠性和实用性,从而进行合理的生态流量决策。结果发现,年平均适宜栖息地面积的变化曲线与中华鲟的产卵量和资源量变化曲线有着相同的变化趋势,从而推断适宜栖息地面积可以反映中华鲟产卵栖息地的质量;并通过不同流量工况的计算,进行最佳生态流量决策。利用该物理栖息地模型可以有效地量化流量改变对目标物种栖息地质量的影响,为中华鲟产卵栖息地的生态水利调度提供评估和决策的方法。     

物理栖息地模型在中华鲟自然繁殖生态流量决策中的应用

以国家一级保护物种中华鲟（Acipenser sinensis）为研究对象,探讨三峡大坝和葛洲坝水利工程在不同流量调度措施下对中华鲟产卵栖息地的影响。通过考虑中华鲟生境需求特性建立了中华鲟产卵场的物理栖息地模型,根据模型得出的适宜栖息地面积变化来量化不同的流量调度措施对其产卵场质量的影响,然后利用实测的中华鲟产卵量和资源量数据来验证和评价物理栖息地模型的可靠性和实用性,从而进行合理的生态流量决策。结果发现,年平均适宜栖息地面积的变化曲线与中华鲟的产卵量和资源量变化曲线有着相同的变化趋势,从而推断适宜栖息地     

生境模拟法在黑水河鱼类栖息地保护中的应用

为了解黑水河鱼类栖息地适宜性状况,研究行之有效的栖息地保护方案,采用基于河道内流量增加法(IFIM)原理的栖息地模拟方法,使用RIVER2D二维水动力学及栖息地模拟软件,以黑水河干流苏家湾水电站坝址至公德房水电站坝址河段为例,进行水动力模拟和鱼类栖息地适宜性模拟,通过加权有效栖息地面积(WUA),分析适宜物理栖息地的数量、质量和分布情况,评估研究河段的鱼类栖息地适宜性状况并探究存在的主要问题。结果显示,公德房库区河段水域面积较大,大部分河段适宜性指数较高,有效栖息地面积较大;减水河段河道内流量较小,大部分河段水深较浅,有效栖息地面积小,需要开展河道生境修复;在此基础上,研究了增加生态流量(坝址处多年平均流量的10%、12.5%、15%)条件下的改善效果,以及固定生态流量(坝址处多年平均流量10%)条件下进行河道整理的改善效果。经比较分析,提出了黑水河生境修复可采取河道整理为主,结合优化生态流量的保护方案。     

松花江梧桐河生态修复工程鱼类栖息地模拟及调查

通过对松花江一级支流梧桐河中下游河道栖息地模型模拟和实地鱼类调查,分析了修复工程丁坝的水动力变化对鱼类栖息地的改善作用。基于流量内增加法(IFIM),应用水生生物栖息地模型(River 2D),考虑鱼类栖息地的流速、水深、遮蔽回水面积比3项指标,定义栖息地为差、中、良3个等级,模拟从小到大4个不同流量条件下顺直河道和丁坝河道鱼类栖息地等级的分布及变化,并通过实地鱼类调查数据验证修复工程丁坝对鱼类栖息地质量的改善情况。结果表明,在不同流量条件下,顺直河道和丁坝河道鱼中等级栖息地占84%以上;从生态流量到多年平均流量的过程中,顺直河道和丁坝河道不同综合适宜性指数(Combined Suitable Indexes,CSI)等级的栖息地面积变化较大,其中两者CSI差等级的栖息地面积占比分别减少4.9%和4.8%,顺直河道CSI中等级的栖息地面积占比升高4.9%,丁坝河道CSI中等级的栖息地面积占比下降6.0%,丁坝河道CSI良等级的栖息地面积占比从0%升高到10.8%;当流量大于多年平均流量26.42 m~3/s时,各种等级的栖息地比例变化不大,多年平均流量对鱼类生长而言是最佳下限流量。从2016年和2017年9月两河段的鱼类调查情况来看,丁坝河段鲫(Carassius auratus)和蛇鮈(Saurogobio dabryi)的平均体重和平均体长更大,模拟和实测数据一致,说明丁坝在一定程度上改善了鱼类栖息地的质量。     

乌东德水电站日调峰对下游裂腹鱼类栖息地的影响研究

日调峰是乌东德水电站日常运行的主要出力约束和调度目标，但调度引起的水库出库流量大幅涨落也可能对下游生态环境产生不利影响。采用河道内流量增量法，通过构建二维水动力模型，研究了乌东德水电站日调峰引起的下游河段水文水动力条件波动对裂腹鱼类繁殖期栖息地适宜性的影响，并分析了2023年电站基荷发电生态调度试验效果。结果表明：当乌东德电站下泄流量低于1160 m3/s时，坝下江段裂腹鱼类潜在产卵场面积相对较大；当流量高于2000 m3/s时，裂腹鱼类潜在产卵场面积显著减少。电站日调峰结束时，出库流量降幅越大，裂腹鱼类潜在产卵场脱水面积及鱼卵脱水风险越大。2023年乌东德电站基荷发电生态调度期间，坝下江段裂腹鱼类潜在产卵场的加权面积有所减少，但潜在产卵场和鱼卵早期的脱水风险有显著降低。为提高繁殖期裂腹鱼类生境适宜性和持续性，电站有必要进一步减少调峰频次、降低出库流量至适宜区间。     

利用栖息地指数模型预测秘鲁外海茎柔鱼热点区

利用栖息地指数模型准确地预测了秘鲁外海茎柔鱼的热点区。根据2008-2010年1-12月期间我国鱿钓渔船在秘鲁外海的生产数据,结合实时的海表温及海表面高度数据,分别建立以作业次数、单位捕捞努力量渔获量为基础的适应性指数。利用算术平均数模型建立基于海表温和海表面高度的栖息地指数模型,并利用2011年生产及环境数据对栖息地指数模型进行验证。结果显示,以作业次数为基础的适应性指数符合正态分布,而以单位捕捞努力量渔获量为基础的适应性指数显著性检验不显著,因此,只建立以作业次数为基础的模型。结果表明,以作业次数为基础的栖息地指数模型都高估了茎柔鱼热点区的范围,但大体范围基本一致,这说明其能较好地预测茎柔鱼的热点区。     

长江鲟类资源现状及保护

归纳了白鲟、长江鲟、中华鲟近40年自然资源量变化情况,统计了长江鲟和中华鲟人工增殖放流数据,评估了增殖放流成效。因物种特性和分布的差异,放流无效的原因迥异。过度捕捞使人工放流长江鲟在放流后6个月之内难逃被“误捕”,而中华鲟放流数量不足及长江和近海过度捕捞导致中华鲟人工增殖放流的贡献甚微,其结果是长江鲟和中华鲟增殖放流均无法达到自然繁殖群体的补充水平。本文探究了近40年来白鲟、中华鲟和长江鲟在保护、管理和决策上存在的误区和不足,提出在生态大保护的背景下,(1)应编制和实施《长江鲟拯救行动计划》优先项目;(2)应以《中华鲟拯救行动计划》为指引,在就地保护、迁地保护和遗传多样性保护方面提出更具有可操作性的优先计划;(3)应设立中华鲟和长江鲟物种拯救行动计划专项,对现有涉栖息地或保护区生态补偿项目进行优化整合。唯有以恢复长江鲟和中华鲟自然繁殖为核心,才有望延续和恢复其自然种群,实现人与自然的和谐共处,推动长江流域社会经济绿色可持续发展。     

中华鲟全人工繁殖历史之最 获受精卵21万粒

长江三峡集团中华鲟研究所,在一组子一代中华鲟亲鱼全人工繁殖条件下,成功产下受精卵21万粒,产卵规模已达到野生中华鲟自然繁殖的水平,标志着中华鲟全人工繁殖技术体系基本成熟。20世纪80年代,科研人员利用野生中华鲟亲鱼人工繁殖培育出子一代。2009年以来,中华鲟研究所连续4次成功实施中华鲟全人工繁殖,前3次繁殖获得受精卵数量分别为4万枚、5万枚和10万枚。产卵规模已经达到野生中华鲟自然繁殖的水平。子一代成功繁育出子二代中华鲟,这也是世界     

海表水温变化对东南太平洋智利竹筴鱼栖息地分布的影响

根据2003~2011年的东南太平洋智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)生产统计数据及海表水温(SST)数据,以经纬度方向上偏移幅度和栖息地的铺展面积作为衡量指标,基于作业网次和单位捕捞努力量渔获量用外包络法建立各月的栖息地适应指数模型,分析各月适宜栖息的海表水温范围。以2003~2011年各月历史均温为基础,研究海表水温分别升高和降低0.5、1、2℃,适宜栖息地的经纬度偏移幅度与铺展面积变化情况。结果显示,东南太平洋智利竹筴鱼的栖息地随着SST的升高,有明显的向南移动趋势,5月、8月适宜栖息地面积逐渐减少,而6~7月份适宜栖息地面积则增加了;当SST下降时,智利竹筴鱼适宜栖息地有向北移动的趋势,同时适宜栖息地面积增加。研究结果可用于分析厄尔尼诺现象和拉尼娜现象对东南太平洋智利竹筴鱼栖息地以及渔场空间分布的影响。     

从连续到偶发：中华鲟在葛洲坝下发生小规模自然繁殖

中华鲟(Acipenser sinensis Gray)为国家一级重点保护野生动物,典型的溯河洄游产卵鱼类。历史上,中华鲟在长江上游及金沙江下游产卵,由于葛洲坝修建阻隔了其洄游通道,1981年以后在葛洲坝下形成了比较稳定的产卵场,1982―2013年,每年均有自然繁殖发生。由于其栖息生境退化,每年洄游进入长江的中华鲟繁殖亲本逐年减少,2013―2015年连续3年在已知葛洲坝下中华鲟产卵场未监测到中华鲟自然繁殖活动。2016年11―12月的野外监测发现,中华鲟在宜昌葛洲坝下已知产卵场发生了自然繁殖。其中底层网具采集到中华鲟鱼卵(卵膜)67粒、仔鱼22尾;解剖食卵鱼发现,10尾食卵鱼类共摄食中华鲟卵454粒;水下视频观测到5处中华鲟卵黏附底质位点。根据采集到的鱼卵发育期及采集位点推算,产卵时间为2016年11月24日凌晨,产卵场位于葛洲坝大江电厂以下约300 m的江段内,产卵日水温为19.7℃,流量为6610 m3/s,水位为39.7 m。     

Potential for reintroduction of lake sturgeon in five northern Lake Michigan tributaries: a habitat suitability perspective

• 1. Conservation and rehabilitation efforts for lake sturgeon Acipenser fulvescens throughout the Great Lakes include the re‐establishment of self‐sustaining stocks in systems where they have been extirpated.
• 2. Information on the suitability of potential lake sturgeon habitat in tributaries is important for determining their capacity to support lake sturgeon stocking and to develop system‐specific rehabilitation strategies.
• 3. Geo‐referenced habitat information characterizing substrate composition, water depth, and stream gradient were applied to a life‐stage specific lake sturgeon habitat suitability index in a geographic information system to produce spatially explicit models of life‐stage specific habitat characteristics in five northern Lake Michigan tributaries from which lake sturgeon have been extirpated.
• 4. Habitat models indicated that high quality lake sturgeon spawning and staging habitat comprised 0 to 23% and 0 to 9% of the available habitat, respectively, whereas high quality juvenile lake sturgeon habitat was relatively ubiquitous throughout each river and comprised 39 to 99%.
• 5. Comparison of these data to lake sturgeon habitat availability in Lake Michigan tributaries currently supporting populations indicated that spawning and staging habitats may limit the ability of these systems to support spawning. Efforts to re‐establish lake sturgeon populations in these systems should consider the creation of spawning and staging habitat to increase reproductive and recruitment potential prior to the initiation of stocking efforts.

Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Restoration of sturgeons: lessons from the Caspian Sea Sturgeon Ranching Programme

Depletion of sturgeon stocks world-wide has increased interest in aquaculture-based restoration programmes. The Caspian Sea Sturgeon Ranching Programme (SRP) of the former Soviet Union represents a unique opportunity to evaluate expense, benefits and potential ecological and genetic effects of such restoration programmes. The SRP was initiated in the 1950s to compensate for lost spawning habitat in the Volga River and elsewhere. After its completion in 1962, the Volgograd Dam reduced spawning grounds in the Volga River system, the principal spawning tributary of the Caspian Sea, by ∼80%. For two of the three commercial sturgeon species (Russian sturgeon, Acipenser güldenstädti , and stellate sturgeon, A. stellatus ), yields improved after the imposition of the 1962 moratorium on sturgeon harvests in the Caspian Sea. Volga River fisheries were managed for spawning escapement. Although imprecisely known, the contribution of the millions of stocked Russian and stellate juveniles during 1962–91 was most likely important to sustaining fisheries, although less so (contributing to <30% of the adult stock) than natural recruitment. Apparently, reduced spawning grounds, supplemented with artificial spawning reefs were sufficient to support reproduction and large fishery yields of Russian and stellate sturgeons. For beluga sturgeon, Huso huso , harvests in the Volga River were nearly all dependent upon hatchery stocking. Beluga sturgeon spawning grounds were mostly eliminated with the construction of the Volgograd Dam. Without the hatchery programme, beluga sturgeon in the Volga River and Caspian Sea would in all likelihood have been extirpated. Currently, sturgeons are severely depleted in the Volga River and Caspian Sea due to poaching and lack of co-operation between countries exploiting the species. Aquaculture-based restoration in Russia is now viewed a chief means of rebuilding stocks of Caspian Sea sturgeons.     

基于微卫星标记的中华鲟亲子关系判别及案例分析

中华鲟（Acipenser sinensis）是一种大型溯河产卵洄游性鱼类。历史产卵场分布于长江上游，距离长江口2500-3000公里。1981年葛洲坝工程阻断了中华鲟洄游通道，随后天然种群数量急剧减少。人工繁殖放流补充工作从1983年开始。由于野生和人工繁殖中华鲟幼鱼有相似的洄游入海特征，因此通过在长江口水域捕获滞留的中华鲟幼鱼并区分人工繁殖个体和野生个体，可以评估中华鲟人工繁殖放流效果。本研究构建了基于四倍体遗传的微卫星标记的亲子鉴定方法，并用全同胞家系、半同胞家系和非亲缘关系群体样本验证本方法的有效性；最后将该方法用于1999年度中华鲟人工繁殖效果评估案例中，评估人工繁殖个体在长江口中华鲟幼鲟群体中的比例。亲子鉴定方法结果显示，三个全同胞家系个体间的平均遗传距离分别为0.43、0.44和0.44；半同胞家系的遗传距离居中（0.57）；长江口中华鲟幼鲟群体间的平均遗传距离是0.74。人工繁殖效果评估结果显示：在2000年度长江口幼鱼群体中，人工繁殖个体的比例较低（0～3.8％），中华鲟补充群体主要来源于自然繁殖，人工繁殖放流个体对中华鲟野生群体增殖作用不明显。     

长江江苏溆浦段2015 年发现中华鲟野生幼鱼的形态和分子鉴定

在葛洲坝下中华鲟(Acipenser sinensis)产卵场连续两年未监测到自然繁殖的情况下,2015年6月在江苏溆浦段发现15尾疑似中华鲟幼鱼。本研究通过形态学和分子生物学方法对该15尾幼鲟进行鉴定。形态学度量结果显示,除1尾个体外,新发现的14尾幼鲟与历史记载的中华鲟野生幼鱼生物学性状完全一致,但其体长和体重低于历史同期出现在该区域的中华鲟。同时采用11个多态微卫星位点,对15尾幼鲟样本和分布于我国的3种鲟鱼,包括30尾中华鲟(A.sinensis)、39尾达氏鲟(A.dabryanus)和33尾施氏鲟(A.dabryanus)进行遗传分析,发现这15尾幼鲟与中华鲟的遗传距离最近(F_(st)=0.039,P0.05),其次为达氏鲟(F_(st)=0.108,P0.05),最远为施氏鲟(F_(st)=0.209,P0.05),从遗传和进化的角度判定该批幼鱼为中华鲟,该结果暗示中华鲟在葛洲坝下游极有可能找到了新的产卵场,为中华鲟的繁殖群体和幼鱼的种群监测提供了依据。遗传多样性分析显示,该批鱼的遗传多样性(SW=1.998)略低于野生中华鲟(SW=1.886),暗示中华鲟幼鱼遗传多样性水平降低,野生亲本的数量仍不容乐观。     

Characteristics and rehabilitation of the spawning habitats of the sea trout, Salmo trutta, in Gotland (Sweden)

Characteristics of the natural spawning habitat of sea trout, Salmo trutta L., were studied in Själsöån, a small stream of Gotland, Sweden, from 1992 to 1999. Each year, trout spawned on 17 ± 7 different areas (156 places ha^?1). Most of the spawning grounds were used every year. Overcutting was evident for at least 60% of the spawning grounds. Fish spawned on a gravel of 19 ± 7 mm in diameter. From 1978 to 1992, 242 artificial spawning grounds were constructed by the Gotland Sport Fishermen Association in four Gotland streams. A sediment trap was dug upstream to the spawning grounds. The artificial spawning ground comprised of a downstream V‐shape stream deflector of large stones with a log weir at the narrowest point of the deflector. Upstream of the dam, 15–60 mm diameter gravel was deposited to constitute the spawning ground substratum. To keep the installation efficient, maintenance is needed every year before the spawning season.     

2023年三峡水库生态调度对四大家鱼生境面积影响研究

2023年5月27日至6月3日，三峡水库开展了针对葛洲坝下游四大家鱼自然繁殖的生态调度试验，为量化此次生态调度对四大家鱼生境面积影响，以葛洲坝至枝江江段为研究区域，选择水位变幅、水深、流速、水温4个主要生境因子，建立了耦合平面二维水动力学模型和产卵栖息地适宜度曲线的四大家鱼产卵生境质量评估模型，实现了产卵综合适宜度指数的时空分布的精细化模拟。结果表明：生态调度期间，研究区域四大家鱼产卵综合适宜度指数呈现稳定增加趋势，四大家鱼产卵加权可利用面积占研究区域总面积比例由30.45%增加至约55%；适宜四大家鱼产卵区域（产卵综合适宜度指数在0.6～1.0范围）明显增加，占研究区域总面积比例由4.67%增加至约60%。2023年三峡水库生态调度显著改善了葛洲坝至枝江江段四大家鱼产卵生境质量。     

Preliminary data on the induction of ovulation in white sturgeon (Acipenser transmontanus Richardson)

Forty-six white sturgeon females captured prior to their spawning migration in the San Francisco Bay and during their spawning run in the Sacramento River were induced to ovulate with three different hormonal substances: white sturgeon and common carp crude pituitary extracts, and [D-Ala⁶] GnRH analogue. All three inducing agents were potent at the respective doses of 2.5 mg, 4.0 mg and 0.1 mg dry matter per kilogram of female body weight. The best ovulatory responses and egg fertilities were observed in fish administered hormonal treatment during the months of March and April. Fish captured prior to and during their spawning migration exhibited similar spawning success.