“中华鲟之父”危起伟:中华鲟自然繁殖已中断5年,需打破困境

3月28日,中华鲟保护日。

长江武汉江段,5万尾人工繁殖的2.5代中华鲟从放流池中游向长江。它们被寄予厚望:为今后扩大中华鲟增殖放流规模、有效促进自然繁殖恢复奠定坚实基础。

中华鲟被称为“水中大熊猫”,地球上最古老的脊椎动物之一,目前处于极度濒危状态。据初步统计,1981年至今人工放流了超800万尾中华鲟。然而尴尬的是:2017年至2021年,中华鲟自然繁殖已连续中断5年。

“中华鲟之父”危起伟:中华鲟自然繁殖已中断5年,需打破困境插图鱼类活化石中华鲟。图片来源/受访者供图

中国水产科学研究院长江水产研究所研究员危起伟,被业界誉为“中华鲟之父”。他告诉上游新闻记者,葛洲坝阻隔是导致中华鲟自然种群衰退的根本原因;三峡等长江上游特大型梯级水电工程的相继蓄水运行是导致中华鲟自然繁殖中断的关键因素,河道冲刷、航道疏浚与挖沙、防洪及城市景观工程等人类活动使中华鲟仔稚鱼栖息地丧失,进而导致补充群体减少,造成繁殖群体持续萎缩。近40年来,被寄予高度期望的补偿中华鲟自然种群衰退的中华鲟人工增殖放流措施没有得到科学有效地实施,造成人工干预力保中华鲟自然种群延续的希望并未实现。

危起伟认为,打破中华鲟保护的困境需要五大举措:恢复人工群体的生物学自然特性;大幅度提升科学有效的人工增殖放流;改善产卵场环境,放流人工培育亲本以恢复葛洲坝下中华鲟自然繁殖;新建旁通道仿自然产卵场,扩大自然繁殖;修复索饵场等关键栖息地,提高子代存活率。

危起伟在其所著的《从中华鲟生活史剖析其物种保护:困境与突围》论文中提到,长江中华鲟自然分布贯穿长江上中下游和近海,是长江水生生物的典型代表,其保护涉及地域广、领域多,涵盖渔业、工程、政策法规和长江水域及沿岸社会经济方方面面,其成败不仅仅是一条鱼的保护成败,更是长江生物多样性和长江水生态保护成败的关键。

“中华鲟之父”危起伟:中华鲟自然繁殖已中断5年,需打破困境插图13月28日是中华鲟保护日,长江武汉江段,约5万尾全人工繁殖中华鲟鱼苗成功放流长江。 图片来源/新华社

中华鲟被称为长江鱼王

公开资料显示,中华鲟,中国一级重点保护野生动物,最大个体体长5米,体重可达600千克,鱼类活化石。它是地球上最古老的脊椎动物,距今有一亿四千万年的历史,和恐龙生活在同一时期,在研究生物进化、地质、地貌、海侵、海退等地球变迁等方面均具有重要的科学价值和难以估量的生态、社会价值。

危起伟介绍,中华鲟在淡水中出生,在海洋中生长,是一种溯河产卵洄游型鲟鱼,性成熟时上溯到淡水河流中产卵,繁殖后亲鱼再返回海洋,子代也行降河洄游,进入河口咸淡水后陆续进入海洋生长。

“中华鲟之父”危起伟:中华鲟自然繁殖已中断5年,需打破困境插图2中华鲟生活史空间范围及产卵场的分布。图片来源/受访者供图

危起伟称,中华鲟自然地理分布区为东亚大陆架及其主要注入河流,自北向南包括黄海的朝鲜半岛西部,东至日本九州岛附近,向南过台湾海峡,最南至海南的万宁海域,沿海岸线分布于水深不及200米的大陆架,可进入沿海大型河流。有记载的河流包括黄河、长江、钱塘江和闽江及珠江的西江。这些河流中除珠江西江和长江之外,其他河流历史上是否形成过产卵场或地理种群不得而知。

分布在珠江口的鲟鱼,上溯到西江象州附近产卵繁殖,曾经有学者将其命名为珠江鲟,因形态等方面与长江分布的中华鲟差距不大,普遍认为是中华鲟的珠江种群。中华鲟珠江种群资源稀少,研究资料缺乏。

中华鲟长江种群数量多,每年的繁殖和洄游路线稳定,研究较多。危起伟介绍,据1981年―1996年所采集样本(共计415尾个体)的实测数据统计表明,长江中华鲟繁殖群体平均体长为275.9cm,平均体重为144.0kg,雌雄性比接近1:1,繁殖群体平均年龄为17.2龄。中华鲟从孵化到入海在淡水经历约9至11个月,而产卵群体进入长江口到产卵结束后返回海洋则约需要经历17至19个月,中华鲟淡、海水生活史履历比例约1:9。基于此,中华鲟又被称为长江鱼王。

自然产卵中断成当前最突出问题

葛洲坝水电站位于长江西陵峡出口、南津关以下2.3公里处的湖北宜昌市境内,是长江干流上修建的第一座大型水电工程,1981年1月大江截流工程合龙,1988年12月全部竣工。葛洲坝切断了中华鲟生殖洄游路。

危起伟介绍,葛洲坝截流前,中华鲟产卵场的分布江段为金沙江下游冒水江段至重庆以上的长江江段,分布范围超过600公里,分布数量达19处。其中,比较著名的有金沙江下游的三块石、偏岩子和金堆子产卵场,长江上游的铁炉滩和望龙碛产卵场。葛洲坝截流后,中华鲟的生殖洄游路线被切断,原有的产卵场全部无法利用。所幸在葛洲坝近坝约4km的江段形成了唯一已知的稳定产卵场,然而其面积不足葛洲坝截流前的1%。

危起伟称,中华鲟进长江后,并非直接到达产卵场,而是等待翌年自然繁殖,多数会选择在产卵场下游不远的深潭处栖息,完成脂肪的转化和性腺的逐步成熟,这些便是中华鲟的产前栖息地。研究发现,葛洲坝下中华鲟自然繁殖的产前栖息地主要位于葛洲坝下隔流堤左侧的深潭(距葛洲坝2公里)、枝城梅子溪(距葛洲坝约55公里)、石首调关(距葛洲坝约280公里)等江段。这些江段的水深多超过40米,深水区范围较大,且位于河道转弯处。

自然产卵中断是中华鲟保护当中最突出的问题,问题的第一冲击因素便是葛洲坝的阻隔。危起伟称,在此生态容量的胁迫下,中华鲟经过一个生活史周期后,自然补充群体严重不足,进而导致后续产卵群体数量不足。

自然繁殖中断的病因除葛洲坝的阻隔外,还有滞温效应、产卵条件进一步恶化等。

数据显示,2003年三峡水库蓄水运行以后,冬季水温升高约4℃,春季水温降低约4℃,夏、秋季水温升高约3℃。

危起伟介绍,三峡工程蓄水导致葛洲坝下中华鲟产卵场自然繁殖季节产生滞温效应,而后金沙江下游水电站―向家坝、溪洛渡的相继运行促使葛洲坝下中华鲟产卵场自然繁殖季节的滞温发生叠加,进而强烈压缩中华鲟自然繁殖的时间窗口,因而三峡及上游梯级电站运行形成的滞温效应是导致近期中华鲟自然繁殖中断的最后一个冲击因素。

“中华鲟之父”危起伟:中华鲟自然繁殖已中断5年,需打破困境插图3危起伟在长江边研究工作。图片来源/受访者供图

危起伟称,2005年至2007年,葛洲坝下游因二江电厂区来水导致的“横波”影响通过葛洲坝1号船闸船舶的航行安全,由中国长江三峡工程开发总公司建设“葛洲坝下游河势调整工程”,结果二江下槽浅滩移除工程导致了下产卵区消失,新建隔流堤覆盖了上产卵区,后续多年监测发现,产卵区被迫上移到大江电厂下更狭小的范围,这使得产卵条件进一步恶化。

此外,河道冲刷、航道疏浚、防洪工程建设和沿江城市景观工程建设等人类活动大幅损害或侵占了中华鲟仔幼鱼的栖息地,长江口滩涂湿地的围垦等工程导致中华鲟幼鱼索饵场减小,再加上长江的污染、航运以及近海的过度捕捞等一系列因素,促使了中华鲟补充群体和繁殖群体的死亡率上升,是加剧中华鲟繁殖群体持续减少的重要因素。

危起伟介绍,还有一个重要因素:近40年以来,中华鲟人工增殖放流这一葛洲坝水利工程救鱼的主要措施没有得到科学有效地实施。

仅以数量来看:1983年至2018年,人工繁殖放流中华鲟子代总量为712.81万尾,其中仔稚幼鱼总量为712.49万尾,亚成体和成体3231尾。初期没有突破苗种培养技术难关,放流主体是开口前后的仔鱼,数量达575.6万尾,占放流总量的80.75%。开口摄食前后仔鱼没有越过死亡高峰,是不适宜的人工放流规格。剩余137.21万尾是已经越过了死亡高峰期的稚鱼和幼鱼,属“有效”放流数量,36年间平均放流3.81万尾/年,此数量较国外放流同类规格数量低了近1―3个数量级。

“中华鲟之父”危起伟:中华鲟自然繁殖已中断5年,需打破困境插图4中华鲟保护问题的系统分析与应对解决框架示意图。图片来源/受访者供图

十年休渔给野生种群修复带来契机

中华鲟保护按目标可分为低、中、高3个层次:第一可人工或迁地保护维持物种延续;第二自然种群可延续,尽管其种群数量和地理分布远不及历史水平;第三野生种群和栖息地及其生态服务功能得以恢复和延续.

危起伟说,目前中华鲟已经突破了人工繁殖和全人工繁殖,保存物种不至于灭绝理论上可行。但人工群体长期可持续需要有自然种群遗传多样性的支持,故中华鲟保护目标是确保实现第一层次目标,努力实现第二层次目标,终极目的是实现第三层次目标。

危起伟介绍,长江十年休渔,给中华鲟野生种群的修复带来了非常重要的契机,放流的成活率有望得到显著改善,产卵亲鱼在长江上溯再无千层网的围追堵截。另一方面,中华鲟幼鱼被地笼等非法渔具破坏现象显著减少,中华鲟早期生活史成活率将显著提升。显著提高中华鲟稚鱼放流数量和质量,投放性成熟亲本以尽早恢复自然繁殖中华鲟增殖放流,是弥补自然繁殖不足和显著提高早期生活史成活率的有效办法。

危起伟认为,人工保种群体补充恢复中华鲟野外资源极其重要。“年放流稚鱼300万尾,设为人工增殖放流的目标。”

此外,当前中华鲟养殖均为水泥池人工水体,过小的水体对中华鲟产生了空间胁迫。在三峡水库建立大型养殖网箱或围栏,探索建设大型养殖工船,人工辅助中华鲟洄游。中华鲟自然生活史的90%在海洋度过,应尽快论证东海区大型海洋养殖平台、海湾围栏工程和海洋养殖工船,并早日付诸实施,海洋保种工程是中华鲟物种保护成败的关键。

针对葛洲坝下目前唯一已知的中华鲟产卵场。危起伟认为,需积极采取生态水文学和水力学调度的方式改善产卵场的环境,如可以利用三峡工程及金沙江下游梯级调蓄能力强的特点,通过梯级联合调度改善葛洲坝下中华鲟产卵场的水文环境,尤其是水温变化过程,使其周年变化节律更接近自然过程或更好地满足中华鲟性腺发育和产卵活动的需要。特别是在中华鲟自然繁殖季节,通过联合调度使繁殖适宜水温(18―20℃)及时到来显得尤为重要。

上游新闻记者 沈度

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