科研進展
江湖阻隔與過度捕撈等人類活動是江湖復合系統生態安全保障面臨的最大威脅?;诜篮?、生物多樣性及水環境保護等目標,長江中下游閘控湖泊長期采取了季節性連通的恢復策略(灌江納苗等)。而自2020年1月起,長江及其附屬湖泊又實施了為期十年的禁漁計劃。湖泊生態系統結構和功能如何響應這些宏觀保護和修復管理措施的定量研究相對缺乏。
中國科學院水生生物研究所研究人員,選取了位于長江中游荊江江段相距僅67千米的兩處牛軛湖(天鵝洲和何王廟)進行了比較研究。研究湖泊具有相似的氣候和生物區系特征,且都引入了長江江豚進行遷地保護,但管理模式不同。天鵝洲(牛軛湖1)通過閘控調節,僅在洪水期與長江干流連通,其漁業捕撈以鰱鳙為主;而何王廟(牛軛湖2)在建立保護區之前(第一階段, 2013-2014),下口完全通江和禁漁。在2015年引入江豚后繼續實施禁漁(第二階段, 2016-2019),并在下通江口設置了攔網(網目10cm),對魚類在江湖間的洄游形成了阻隔。
圖1 不同管理模式下的系統結構特征以及未來的管理建議
兩處牛軛湖水生態系統的比較結果顯示,僅在洪水期與長江干流連通且以鰱鳙為主的捕撈模式下(牛軛湖 1,2011-2015,圖1),天鵝洲水生態系統的發育程度更高,但是能量循環路徑較短,群落均勻度較低。而全年通江的何王廟(牛軛湖 2,階段 1至階段2,圖1)在設置攔網阻隔魚類在江湖間的洄游且禁漁6年后,鰱、鳙、草魚、鳊等江湖洄游性魚類成魚的生物量大量增長,也出現了與天鵝洲類似的生態系統結構簡化??赡艿脑蚴?,何王廟下通江口處的攔網,使得江湖洄游習性的幼魚可正常進入湖泊中生長育肥,但長大后受到阻隔而無法返回干流越冬,出現了生物量的積累,形成了類似于閘控湖泊季節性通江的效果。
圖2 生態系統營養動態模擬結果(S1為移除江湖洄游性魚)
根據食物網營養動態模擬研究,何王廟中大體型的江湖洄游性魚類被移出時,生態系統的發育程度和復雜性同時獲得了恢復。這部分印證了對于僅在洪水期通江的閘控湖泊,禁漁后雖然整體魚類生物量呈現增長,但并不會對湖泊生態系統結構和群落生物多樣性的恢復產生促進作用,反而因江湖洄游性成魚被阻隔后積累大量的生物量,導致出現食物網簡化和多樣性下降的風險。因此,對于閘控湖泊而言,建議在原洪水期季節性連通模式的基礎上,加強秋冬季連通,恢復成魚入江洄游通道,以提升十年禁漁戰略的成效。
該研究以“Need to shift in river-lake connection scheme under the “ten-year fishing ban” in the Yangtze River, China”為題在《Ecological Indicators》上發表(https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109434)。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助。水生所鯨類保護生物學學科組和生態化學計量學學科組開展聯合研究,博士生王睿龍為上述論文的第一作者,梅志剛副研究員、徐軍研究員為共同通訊作者。