江湖阻隔背景下东部平原湖泊鱼类功能特征及多样性变化

东部平原湖泊区是我国淡水湖泊最集中的地区,分布着我国的五大淡水湖等诸多湖泊.然而,江湖阻隔对该区域湖泊的生物多样性造成严重威胁.本文选取东部平原的9个湖泊,对江湖阻隔前后鱼类功能性状(3组分类性状和6个连续性状)和功能多样性指数的变化规律开展了研究.结果表明,9个湖泊的鱼类总物种数由江湖阻隔前的140种减少为江湖阻隔后的100种,平均物种数由79.6种减少到52.1种(减少34.4%).江湖阻隔后鱼类群落的功能性状和功能多样性指数发生了显著变化,洄游性鱼类(包括河海洄游和江湖洄游)物种占比(由39.7%降至32.6%)和鱼食性物种占比(由31.1%降至25.2%)显著下降,而非洄游性物种占比(由60.3%升至67.5%)和浮游生物食性物种占比(由13.5%升至15.5%)显著上升.连续型性状中,平均营养级(由3.14降至3.10)显著下降、平均生长速率(由0.57 a^(-1)升至0.65 a^(-1))显著上升.阻隔后的物种数(SR)、功能丰富度指数、功能离散度指数和功能分散指数显著低于阻隔前.本研究表明江湖阻隔后鱼类群落不仅物种丰富度下降,且功能性状趋向同质化(或单一化)发展,致使功能多样性下降.研究结果可为东部平原湖泊的渔业资源管理及湖区生态修复和保护提供重要的理论依据.

长江中下游江湖关系恢复研究

长江中下游湖泊阻隔改变了江湖关系,使江湖复合生态系统的生境连通性和完整性受损,引发了一系列水生态环境问题。三峡工程的建成以及“长江大保护”战略的提出为重构江湖关系提供了条件。但是针对江湖关系的研究薄弱,成果分散,难以为江湖连通工程的实施提供有效支撑。本文从江湖关系、江湖阻隔、江湖连通三个方面阐述了长江和周边湖泊的互动过程及意义、湖泊阻隔对水生态环境的负面影响以及实施江湖连通工程的方式、存在的问题和对策,并结合涨渡湖实施的“灌江纳苗”工程详细介绍了江湖连通工程的建设及运行过程,以期为深入认识江湖关系变化效应,实现江湖两利的目标提供参考。

三十年来长江中下游湖泊富营养化状况变迁及其影响因素

为弄清长江中下游通江/历史通江湖泊富营养化现状、成因及修复策略,对该区域27个大型湖泊和水库开展了4个季度的水质调查,并结合部分湖泊1988-1992年及2008年两个时段富营养化调查成果,分析近30年来长江中下游地区大型湖泊富营养化关键指标变化的特征及其驱动因素.结果表明,目前该区域绝大多数湖泊处于富营养水平,较1980s有明显加重,浮游植物叶绿素a及总磷是最主要的营养状态指数贡献因子;湖泊的富营养化状况与湖泊的江湖连通状况、换水周期等流动性状况、渔业养殖及管理、流域纳污、治理强度等人类活动方式和强度密切相关;与历史调查结果相比,氮、磷的增幅相对较小,而有机质污染程度明显加重、浮游植物叶绿素a浓度大幅增高,表明营养盐之外的其他因素,如水文节律的变化、江湖阻隔、不合理的渔业养殖活动等,对该区域湖泊的富营养化问题加剧、浮游植物生产力增高起到更为重要的作用.因此,从治理途径和策略上来看,增加湖泊的流通性、恢复部分湖泊的自然水文波动节律、优化湖泊渔业管理、提升湖泊流域营养盐的有效截留能力、实施湖泊生态修复工程是控制长江中下游湖泊富营养化、提升区域湖泊生态质量的关键.

长江河流-泛滥平原生态系统面临的威胁与整体保护对策

长江中下游河流-泛滥平原是中国乃至世界最重要的生态系统之一,但正面临着多重的严重威胁。因此,迫切需要修复和保护这一至关重要的生态系统。文章全面系统地综述了长江河流-泛滥平原系统的生态研究进展,进而提出了整体修复与保护对策。首先,介绍了河流景观生态系统与水文连通性的基本概念和研究进展。然后,回顾了长江河流-泛滥平原的历史,概述环境与资源现状。2300万年前,长江贯通三峡东流,形成统一的大河。中下游泛滥平原星罗棋布河溪、湖泊(现有面积15770 km^2)和湿地,孕育出独特而复杂的淡水生物群落,为我国最重要的淡水渔业基地。第三,指出长江河流-泛滥平原生态系统面临四大威胁:(1)栖息地丧失,包括河流渠道化、湖泊面积锐减(19世纪50年代后减少了约10000 km^2)、湖滨带退化和过度采砂;(2)水文情势和水文连通改变,包括建成的4.7万座梯级水库、大多数湖泊以闸坝与干流阻隔;(3)水体污染,包括富营养化、重金属、有机污染物和微塑料;(4)生物资源过度利用,包括过度捕捞和高强度围栏养殖。第四,系统阐明江湖水文连通度与湖泊生态系统的关系:(1)江湖阻隔是湖泊富营养化的重要原因之一;(2)大型植物和底栖动物的物种多样性、生物量和生产量在一定程度的江湖水文连通度下达到最大;(3)阻隔导致各生态类群的鱼类物种多样性下降、天然鱼苗资源枯竭;(4)阻隔导致湖泊底层食物网结构简化,营养基础更加依赖有机碎屑。江湖阻隔的作用机制是:(1)阻碍湖泊与河流的水沙和营养传输,扰乱周期性水文波动,阻断或延滞生物的交流和生长过程;(2)削弱自然水文地貌过程,降低生境的时空异质性;(3)终止或减弱水文干扰作用。最后,提出了修复与保护对策。由于长江河流-泛滥平原是一个不可分割的巨系统,故必须在水系尺度上实施多样性整体保护战略。通过建立鱼类累积种数-面积关系模型,估算通江湖泊的最小保护面积,约为14400 km^2。因此,至少需要8900 km^2阻隔湖泊恢复通江,而闸坝生态水文调度是最现实的途径。基于生物的生态水文需求研究,提出如下调度措施:(1)恢复阻隔湖泊春季低水位,促进植物萌发;控制春夏水位上涨速率,保证水生植物正常生长。(2)在4—9月适时开闸,恢复幼鱼洄游入湖通道;11—12月适时开闸,恢复成鱼入江洄游通道。

新时代长江鱼类多样性保护的思考

长江是我国第一大河流,是世界生物多样性的热点区域,也是我国鱼类多样性最高的河流之一。在介绍长江鱼类主要生态习性生境条件的基础上,分析了导致鱼类多样性下降的主要因素——生境丧失和过度捕捞,并简要总结了目前已采取的保护措施及存在的问题,提出了关于新时期长江鱼类多样性保护的思考与建议:①建立以流域管理机构牵头,相关部门和地方共同组建流域生态保护机制;②有计划开展支流及通江湖泊的生态恢复,使支流的小水电逐步退出,使原本的通江湖泊恢复自然江湖关系;③提高民众环保意识,积极建立全流域禁捕机制和休闲垂钓机制,并让垂钓者成为渔政的管理者和监督者。

水事活动对洪湖鱼类资源的生态影响

长江中游两岸绝大多数湖泊自20世纪50年代以来因水利工程建设,先后失去与长江的天然联系而产生一系列的生态问题。以洪湖为例开展江湖阻隔对单个湖泊鱼类资源所产生的生态影响进行研究,结果表明:江湖阻隔导致湖泊渔业生产经营方式改变,野生渔业的产量和在渔业经济结构中的比重不断降低;阻隔后湖泊鱼类品种由20世纪50年代的不下100种下降到现在的49种,其中,天然捕捞渔获物中洄游性和流水型鱼类比重由20世纪50年代初的60%降到现在几近为0,大型经济鱼类减少,鱼类多样性指数下降。因此,江湖阻隔对湖泊渔业具有明显影响。

菜子湖鱼类区系变动及其驱动力分析

2007～2008年对菜子湖鱼类多样性和渔业方式进行了调查,采集到鱼类8目18科68种,包括3种新记录.历史记录的13种洄游性鱼类本次仅见2种野生群,湖区野生洄游性鱼类经济绝灭.养殖鱼类产量占渔业总产的91.4%,成为渔业主体.杂食性鱼类物种丰富但产量甚微,相反人工放流的鲢、鳙等滤食性鱼类产量达鱼类总产的68.6%,为绝对优势种.湖区鱼类区系组成的特征变化与江湖阻隔和渔业养殖模式变革密切相关,因此江湖关系变动及渔业养殖当为菜子湖鱼类区系变动的关键驱动因子.