水生植物在魚類產(chǎn)卵場修復(fù)中的應(yīng)用

劉永清，梁依甜，向雅馨，譚 慧，譚美星，譚鳳霞

（長江大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025）

《中華人民共和國長江保護(hù)法》中明確規(guī)定：“在長江流域水生生物產(chǎn)卵場、索餌場、越冬場和洄游通道等重要棲息地應(yīng)當(dāng)實(shí)施生態(tài)環(huán)境修復(fù)和其他保護(hù)措施”。近年來，水域污染、過度捕撈、圍湖造田、采礦挖沙及閘壩等水利水電工程等人類干擾活動(dòng)對魚類棲息地特別是產(chǎn)卵場的破壞，導(dǎo)致漁業(yè)資源呈現(xiàn)出持續(xù)衰退的局面[1]。魚類產(chǎn)卵場是指魚類交配、產(chǎn)卵、孵化及育幼的水域，主要分布在河流湖泊沿岸、淺水區(qū)或潮間帶，大多數(shù)魚類對產(chǎn)卵場的環(huán)境有相對嚴(yán)格的要求，如附卵基質(zhì)、水流流速、水深、水溫、溶解氧和遮蔽物等因素都對魚類的產(chǎn)卵規(guī)模有較大影響[2-3]。

水生植物是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有以下作用：通過光合作用釋放氧氣，維持水中的溶氧量；對水體中的氮、磷等營養(yǎng)元素以及重金屬、有機(jī)污染物等具有較強(qiáng)的吸附、分解和轉(zhuǎn)化能力，減輕或消除水體污染[4]；為草食性魚類提供食物提高水域生產(chǎn)力；為常見經(jīng)濟(jì)魚類如鯉、鯽、魴等產(chǎn)黏性卵魚類提供孵卵基質(zhì)[5]；水生植物形成的草叢為受精卵提供孵化場所，草叢中聚集的大量浮游動(dòng)物、水生昆蟲等聚集也給孵化出的魚苗提供充足的餌料[6]，可見水生植物對于魚類特別是產(chǎn)黏性卵魚類而言是最佳的繁殖場所之一。現(xiàn)階段，魚類棲息地特別是產(chǎn)卵場的保護(hù)和修復(fù)還處于起步階段，本文總結(jié)了水生植物在魚類產(chǎn)卵場修復(fù)中的相關(guān)應(yīng)用情況，以期為魚類產(chǎn)卵場的保護(hù)和修復(fù)提供一定的參考依據(jù)。

1 魚類產(chǎn)卵場的現(xiàn)狀

魚類在長期生活過程中在適應(yīng)其繁殖和后代發(fā)育的水域形成產(chǎn)卵場。如生于長江長于大海，有水中“活化石”之稱的中華鱘，在海洋里達(dá)到性成熟后，向長江上游金沙江洄游產(chǎn)卵；葛洲壩工程的修建阻隔了中華鱘的洄游通道，導(dǎo)致中華鱘喪失了大面積棲息地和關(guān)鍵產(chǎn)卵場，被迫在葛洲壩下形成新的產(chǎn)卵場；而三峽水庫蓄水后，又改變了葛洲壩下中華鱘產(chǎn)卵場的水環(huán)境，進(jìn)一步導(dǎo)致中華鱘親鱘數(shù)量減少、產(chǎn)卵頻次降低、自然繁殖規(guī)模和質(zhì)量不斷下降[7-8]。2018年對長江宜賓段保護(hù)區(qū)內(nèi)的36個(gè)產(chǎn)卵場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，功能發(fā)生退化甚至嚴(yán)重退化的產(chǎn)卵場高達(dá)61%[9]。

產(chǎn)漂流性卵魚類如四大家魚、銅魚和鳡等一般需要溯河洄游，通常在汛期洪峰發(fā)生后在上游河段湍急的水流條件下產(chǎn)卵，并順?biāo)靼l(fā)育，此類魚類對水流刺激要求較高。在天然河道修筑擋水大壩后，梯級水壩阻隔了魚類的洄游通道，且河流在魚類繁殖季節(jié)所需的漲水過程基本消失，流速和流量等基本水文條件很難滿足產(chǎn)卵的需求[10-12]。自2011年開始，在保證三峽水庫的防洪、發(fā)電和航運(yùn)的基礎(chǔ)上，在長江沙市江段[13]、監(jiān)利江段[14]和宜都江段[15]開展了合理的生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)，結(jié)果表明通過合理的生態(tài)調(diào)度，基本能保證產(chǎn)家魚等產(chǎn)漂流性卵魚類繁殖所需要的漲水過程、流速以及流量等水文水力指標(biāo)，可有效刺激魚類的自然繁殖，進(jìn)一步提高其產(chǎn)卵規(guī)模。

產(chǎn)黏性卵魚類的產(chǎn)卵場一般位于江河湖泊比較大的回水彎或河叉處，水相對較淺甚至有部分河床裸露，流速較慢，水面平緩，濱岸帶一般有豐富的水生植物，底質(zhì)多為沙礫或礫石，以便于魚卵附著和幼魚發(fā)育，同時(shí)周邊有深水區(qū)，供親魚活動(dòng)和藏身[7]。除了水溫、透明度及水深產(chǎn)卵水域的環(huán)境因素外，對產(chǎn)黏性卵魚類而言，水草、魚巢和卵石等附卵基質(zhì)則是影響其產(chǎn)卵主要的生物因素，水草等形成的草叢也在其避害、棲息和攝食等方面發(fā)揮重要功能[16]。閘壩的修建不但切斷魚類產(chǎn)卵的洄游通路，改變魚類產(chǎn)卵的水文水力生境，閘壩的攔江蓄水同樣導(dǎo)致下游水位的下降，濕地面積的減少；另外圍墾造田、采礦挖沙及水體污染等不斷破壞產(chǎn)卵場底質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致魚類產(chǎn)卵場面積的不斷縮小，水生植被資源衰退，造成產(chǎn)黏性卵魚類的很多產(chǎn)卵場生態(tài)環(huán)境惡化，多處產(chǎn)卵場受到破壞[2，17]。

2 水生植物的產(chǎn)卵場功能

在水溫、水流、水深、水質(zhì)、光線及附著物等條件適宜的水域，大批的魚類在此水域集群繁殖的水域形成相對固定的產(chǎn)卵場[18]。各種魚類對產(chǎn)卵場的條件有比較嚴(yán)格的要求，如是否有水草等孵卵基質(zhì)就是產(chǎn)黏性卵魚類產(chǎn)卵的必要條件。

水生植物的魚類產(chǎn)卵場最主要的功能是為產(chǎn)黏性卵的魚類提供產(chǎn)卵基質(zhì)：鯉、鯽等屬于草上產(chǎn)卵型魚類，產(chǎn)卵條件之一是產(chǎn)卵場水生植物茂密叢生、水色透明[5]；烏鱧在蘆葦絲中產(chǎn)卵較早，在輪葉黑藻河聚草群叢中次之[19]；河鱸傾向選擇臭輪藻作為附卵基質(zhì)[16]。另外，水生植物還能促進(jìn)浮游動(dòng)物的生長[6]，為幼魚提供食物；草叢也為幼魚提供棲息避害場所等。

水生植物對魚類產(chǎn)卵所需要的水域理化因素也有明顯的改善作用：①水生植物所處的水域相對裸露水域而言，溫度變化緩慢、相對穩(wěn)定，更適宜受精卵的發(fā)育；②不同魚類受精卵發(fā)育要求的光照條件也不同[20]，水生植物阻擋部分陽光的照射，形成適宜魚類生長和發(fā)育所需的明或暗的光環(huán)境；③大型水生植物的根系可過濾、吸收水體懸浮物，提高水體透明度[21]；④水生植物可凈化水體，如鳳眼蓮、美人蕉等，可吸附水體中的氮、磷等元素，蘆葦可吸附水體中的懸浮物、氯化物及硫酸鹽，水蔥、燈芯草等可吸附有機(jī)污染物[22]。

3 水生植物的修復(fù)應(yīng)用

對魚類棲息地的保護(hù)和修復(fù)，應(yīng)考慮在特定的流域環(huán)境下，選擇何種措施，生境修復(fù)的重點(diǎn)是什么等問題。如修建魚道恢復(fù)魚類的洄游通道，生態(tài)調(diào)度提供適宜的流速流量等，而在產(chǎn)黏性卵魚類產(chǎn)卵場的修復(fù)中，目前常用措施包括植被培育、生態(tài)浮床和人工魚巢等多項(xiàng)修復(fù)措施。

以沿河/湖濱帶種植水草改善堤岸的穩(wěn)定性、改變河道蜿蜒性和改善河流內(nèi)部水動(dòng)力條件是修復(fù)魚類產(chǎn)卵場的措施之一。河/湖濱帶植物修復(fù)一般選擇挺水植物香蒲和蘆葦，二者比例約為1∶3，香蒲種植在岸線至湖心0.5 m處，蘆葦種植在距岸線0.5～2 m[23]。菰、菖蒲和美人蕉等也是常用物種，在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)，應(yīng)以本地土著種為主，也要考慮種植種群對環(huán)境的適應(yīng)性、季節(jié)性變化和生物入侵等情況[24]。

生態(tài)浮床可用于提供水生動(dòng)物棲息地、凈化水質(zhì)及美化和河/湖濱岸帶景觀等。目前常用的浮床植物包括挺水植物（美人蕉、菖蒲和香蒲等）、浮水植物（水葫蘆、雍菜等）及沉水植物（苦草、金魚藻和輪葉黑藻等）[25]。宋超[26]在長江口魚類產(chǎn)卵場構(gòu)建的“漂浮人工濕地”能有效降低有機(jī)污染物及富營養(yǎng)化水平、表現(xiàn)出親魚誘導(dǎo)、餌料供給、魚卵附著和仔魚隱蔽等方面的功能優(yōu)勢，對產(chǎn)卵場有明顯的修復(fù)效果。

鳳眼蓮、金魚藻等水生植物可以作為基質(zhì)材料的人工魚巢為產(chǎn)黏性卵的魚類提供產(chǎn)卵場及育幼場，具有誘魚效果好、魚卵附著率高等優(yōu)點(diǎn)[27]。李躍飛等[28]比較了蘆竹、芒草、象草和蒲葵等天然植物和仿真水草、尼龍網(wǎng)布制作的人工魚巢的效果，結(jié)果表明蘆竹的黏附效果較好，顯著高于仿真水草和尼龍網(wǎng)布的誘魚和魚卵黏附效果。

王召根等[29]評價(jià)了以空心菜和水葫蘆為主的生態(tài)浮島框體四周懸掛人工魚巢的修復(fù)效果。結(jié)果表明，可提高該水域生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，并對產(chǎn)黏性卵魚類有一定的聚集和增殖效果。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心對長江靖江段雙澗沙水域進(jìn)行了植被培育（蘆葦為主）、生態(tài)浮床（美人蕉為主）和人工魚巢等多項(xiàng)修復(fù)措施，降低水體氨氮含量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了沉黏性魚類的產(chǎn)卵和附著[30]。

魚類產(chǎn)卵場修復(fù)是一項(xiàng)長期、系統(tǒng)的任務(wù)和工程，僅靠一種或者幾種技術(shù)大多無法達(dá)到修復(fù)的目的，因此要將不同修復(fù)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合、互補(bǔ)長短，充分發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢，提高修復(fù)的效果。