齐口裂腹鱼产卵场生境模拟和底质修复技术研究

河流水电工程等人类活动破坏了河道连通性,改变了地形地貌以及底质特征,可能导致局部鱼类产卵场生境破坏。针对齐口裂腹鱼产卵场,构建了融合流速、水深、底质生境需求的产卵场生境适宜评价模型,利用水槽试验研究确定了不同底质修复方案下的河床糙率变化,并采用流速验证的方法进行模型验证,结果表明本研究建立的鱼类产卵场模型可以较好地模拟产卵场的水动力学条件及加权可利用面积(weighted useable Area,WUA)分布情况。对齐口裂腹鱼产卵场底质修复后的生境条件模拟结果表明,当底质指数在60%时,相较于修复前,齐口裂腹鱼在三种流量条件下的WUA从343.0~536.2m^(2)提升至1225.2~2019.1m^(2),WUA占比从3.0%~5.9%提升至10.7%~22.5%,得到了明显改善。该研究成果可以为鱼类产卵场的生境模拟以及底质修复方案提供科学依据和参考。

基于鱼类栖息地生态水文特征的生态流量过程研究

针对我国目前生态需水研究难以反映河流自然生态水文信息和保护对象需水过程的问题,以岷江上游干流典型电站——姜射坝水电站为例,以齐口裂腹鱼为主要保护对象,结合河道内流量增量法、目标河段天然径流过程和目标物种栖息地生态水文特征,获得了姜射坝水电站闸址下游河道生态流量过程,尽量保留了涨落水变化和流量脉冲过程对齐口裂腹鱼产卵活动的水文信号刺激,有助于恢复河流生态系统的多样性。

生态丁坝在齐口裂腹鱼产卵场修复中的应用

通过水深平均2维水动力学模型,模拟不同流量下生态丁坝附近水流沿纵向和横向的水深、流速等分布规律,绘制L形及正交情况下生态丁坝其周围流场特征,研究生态丁坝对齐口裂腹鱼产卵场水力生境的影响范围;根据齐口裂腹鱼适宜性曲线,得到一定流量下研究河段的权重栖地可使用面积(weighted usable area,WUA)值。研究成果表明:长度与稳定河宽之比介于0.25至0.33之间,而坝头与坝长之比介于0.20至0.25范围之内的L形及正交生态丁坝,交错放置于河道中,可以营造出合适的水流流态,使其满足齐口裂腹鱼产卵的水力特性,增加WUA值;修复后的产卵场水力生境与天然产卵场的水力生境相似度高。

水库变动回水区鱼类产卵场生境重塑的生态调度目标研究

重建产卵场以保障重要鱼类自然繁殖是水库生态调度的主要目标之一。将产卵场生境修复盲区——变动回水区作为一个新的生境重塑区,整合二维水动力学模型和鱼类栖息地模型,建立入库流量-水位-鱼类有效栖息地面积的三元关系,确定了水库生境重塑目标区间。以岷江上游紫坪铺水库为例,对其变动回水区齐口裂腹鱼产卵场进行模拟,计算了182种流量水位组合工况下齐口裂腹鱼有效栖息地面积,确定紫坪铺水库变动回水区生境重塑目标区间,此区间的入库流量范围为114~652m3/s,水位范围为817~844m,从而调度水库水位实现变动回水区产卵场重塑目标。本研究确定的生境重塑目标区间,为水库变动回水区鱼类产卵场的功能修复提供了科学支持,并为水库生态效益最大化提供了新视角。

流量变化与齐口裂腹鱼产卵场栖息地生境指标的响应关系

流量变化与栖息地环境响应关系研究可以为河流生态建设及河流健康评价与修复提供理论依据,目前国内对此问题的研究通常是将加权可利用面积(WUA)作为栖息地环境的主要评判依据,据此判断最适宜的生态流量,而影响栖息地优劣的因素除了考虑有效栖息地面积外,还应包括栖息地的大小、形状、适应性、连通性及破碎性等指标。以大渡河金川坝址下游的复兴村及李家河坝产卵场为例,以山区河流较具有代表性的优势种群齐口裂腹鱼为研究对象,基于IFIM法对研究河段进行栖息地二维计算,分析不同流量下齐口裂腹鱼产卵场栖息地的适应性指数、破碎性指数、连通性指数,研究发现随流量增大三个产卵场生境指标均呈现出先增大至某一峰值然后逐渐减小的变化趋势。这一结果可为流量变化与生境响应关系研究的发展提供一定实践基础,同时可为以齐口裂腹鱼为优势种的山区河流鱼类栖息地的健康判断及恢复提供理论依据。