16座大壩對魚兒有什麼影響?“魚博士”為嘉陵江創建生態保護體系|封面專訪

封面新聞 記者 蘇定偉

嘉陵江上有16個梯級航電樞紐,16座大壩將水面分隔,這對魚兒有什麼影響,人類該有怎麼的應對措施?日前,四川省科學技術獎勵大會暨第三屆“四川傑出人才獎”頒獎儀式在成都舉行。西華師大曾燏教授領銜的科研團隊完成的“梯級水利開發背景下嘉陵江流域魚類適應性響應研究及保護應用”研究成果,榮獲2022年四川省科學技術進步獎二等獎。

這項研究曆時13年,量體裁衣為嘉陵江創建生態保護技術體系,為嘉陵江流域生態修復和魚類多樣性保護提供了重要的理論和技術支撐。今天,封面新聞記者帶你走進科研大家、“魚博士”曾燏的故事。

航電工程對魚兒的影響,魚類學者持續監測嘉陵江

嘉陵江發源於陝西省秦嶺南麓,流經陝、甘、川、渝四省市,全長1119公里,是長江上遊流域面積最大的幹流。嘉陵江上遊地勢較高,河床自上而下逐漸開闊,從廣元到重慶740公里航道天然落差303.4米,具有航電的先天優勢。曾經的嘉陵江水惡灘險,水上交通不暢,嚴重製約了沿岸經濟發展。

1992年6月30日,蓬安境內的馬回水電站正式發電通航,30多年來,從廣元至重慶的千里嘉陵江上,16個相互銜接的梯級航電工程,其中9個航電工程位於南充境內。嘉陵江是中國第一條全流域渠化的內陸河,以航電結合方式,建成由攔河壩、船閘和電站組成的水位相互銜接的梯級樞紐,提高水位,形成高等級航道,從根本上改善通航條件。

嘉陵江地形結構複雜而獨特,一直以來,是魚類繁殖、育幼和棲息的天堂,成為眾多魚類專家研究的寶藏。像研究“國寶”大熊貓一樣,西華師大的魚類研究代代相傳,半個世紀來,研究團隊持續監測嘉陵江的魚類資源。以曾燏教授為代表的研究人員,進一步推進嘉陵江流域魚類適應性響應研究及保護應用。

逆流而上嘉陵江,“魚博士”從長江中遊來到上遊

曾燏是湖北黃岡人,本科就讀於華中農大的淡水養殖專業,2010年,中科院水生生物研究所碩博連讀畢業後,來到了嘉陵江畔的南充。“老家在長江中遊邊上一座港口小城,讀博時,多次來嘉陵江實地考察,收集資料。”曾燏從長江中遊逆流而上來到上遊,紮根嘉陵江畔的西華師大。“這裏有魚類研究良好的學術氛圍,還有嘉陵江這個魚類種質資源庫。”

一座座大壩將嘉陵江人為切割,到底對魚兒有多大影響?曾燏第一步便決定要摸清嘉陵江魚類家底。2010年1月至2021年3月,曾燏在嘉陵江幹流設置了21個采樣點,對魚類資源進行全面調查,為長江十年禁漁提供基礎數據。

“調查採用方法為網具法,市場購買和訪問漁民法。”曾燏回憶,漁民打魚的時間通常為淩晨,因此需要事先與漁民約好一同前往,久而久之,沿江不少漁民都熟知了這位皮膚黝黑的“魚博士”。採集好魚類標本後,曾燏將其帶回學校,依據相關資料進行分類鑒定,最終整理出了嘉陵江魚類名錄。

提高仔魚成活率,“魚博士”發明蜂巢式避害裝置

曾燏告訴封面新聞記者,魚兒種類多不勝數,繁殖能力驚人。魚類大多都是體外產卵繁殖,品種不同,環境不同,魚類繁殖能力也存在明顯差別。比如說,鯿每次產卵約2.5萬粒,鯉魚和狗魚每次產卵10萬粒,草、青、鰱、鱅大的個體產卵量在100萬粒以上,大型的鱘超過100萬粒。

這麼強大的繁殖能力,卻只有5%能夠長大成魚。怎麼提高仔魚的成活率呢?曾燏和他的團隊發明了一種蜂巢式仔魚規避避害裝置,情況緊急時,這些幼小的仔魚可藏進蜂巢逃命。裝置結構簡單,堅固耐用,有效空間大,清洗方便,可重複使用,能滿足仔魚對躲避敵害有效空間的需求,提高仔魚生存率。曾燏和他的團隊發明了和魚有關的15項專利,數字化魚類標本圖像拍攝裝置、升降式弶網魚類早期資源的輔助采樣裝置等等。

曾燏團隊先後發表《嘉陵江幹流魚類群落生態結構分析》等學術論文67篇,主持《梯級水利工程背景下嘉陵江魚類群落功能多樣性變化及主要影響因子》等多個國省級科研項目。

嘉陵江上修築攔河壩、船閘和電站,很多魚兒不能自由遊弋。曾燏多個場合呼籲在嘉陵江上建設人工魚道。魚道相當於溝渠,是有效解決大壩阻隔上下遊,幫助魚兒洄遊、繁衍的重要設施之一。這也是保護嘉陵江水環境、保護魚類的重要舉措。大壩泄洪閘泄水時,水流速度非常快,有的魚不適應這樣的水體環境。這時,魚兒就可以直接遊進水流相對緩慢的魚道,在此棲息,甚至繁衍。

魚類急劇減少,“魚博士”為嘉陵江創建生態保護體系

1976年,南充師範學院(西華師範大學前身)魚類研究鄧其祥教授統計嘉陵江魚類已有156種。受水利工程建設、生活和工業廢水汙染等一些因素影響,魚類生活、產卵、索餌等條件發生了改變,嘉陵江魚類急劇減少。根據曾燏常年的抽樣監測,嘉陵江四川段目前調查到的魚類僅僅71種,與曆史資料相比,現有的魚類群落區系組成和物種數目均呈減少趨勢。“魚類減少的原因是多方面的,航電工程修建大壩肯定是重要原因。”曾燏舉例說,有些魚特別喜歡激流險灘,嘉陵江渠化後,變成了一段又一段相對平靜的湖面,生存環境發生了重大變化。

曾燏教授團隊的研究成果,為嘉陵江量體裁衣,創新了一套嘉陵江生態保護技術體系,具體包括魚類生境恢復、水環境治理、生態養殖、增殖放流等內容,並得到廣泛應用。截至目前,在白龍江、東河、西河,以及亭子口、蓬安、武勝等嘉陵江重要支流和幹流節點,實現中華裂腹魚、華鯪、白甲魚、岩原鯉、長吻鮠5種魚類的遷地保護,以及中華裂腹魚等10餘種魚類的增殖放流。

業界認為,曾燏教授團隊的研究,創新了河流魚類產卵場的保護與恢復關鍵技術,為梯級低水頭水壩開發的河流生態修復和生態系統管理提供理論和技術支撐,創建了工程水面“人放天養”生態漁業模式和“濕地建設”的生態綜合利用模式,經濟、社會和生態效益顯著。