耦合水文情勢及魚類繁殖的江埡水庫生態調度需求研究

徐薇 魏秘 曹俊 蔡露 高少波 朱迪

摘要：為了修復河流水文情勢、維持河流生態系統健康，通過環境DNA采樣、IHA水文指標變動分析和文獻資料總結等方法，開展了江埡水庫壩下水文情勢及魚類繁殖需求關系研究，提出了水庫生態調度需求與建議。結果顯示，2021年9月在溇水干支流綜合調查獲得魚類55種，與20世紀90年代相比，流水性種類在干流江段顯著減少了51.35%；按照生態調度優先等級評估原則，確定江埡水庫生態調度的主要目標物種為產漂流性卵的銀鲴（Xenocypris argentea）、銀鮈（Squalidus argentatus）、貝氏?（Hemiculter bleekeri）和產粘沉性卵的鯉（Cyprinus carpio）、鯽（Carassius auratus）；江埡建壩前后下游水文情勢變化較大，發生高度改變且對魚類洄游產卵及魚卵發育有重要作用的水文指標包括年最大1日、3日平均流量指標、年出現高流量脈沖事件的次數和持續時間以及連續日流量上漲率。研究表明，以促進壩下不同產卵類型的魚類繁殖為目標，生態調度需要一定的高流量脈沖次數和歷時，還需要控制下游水位的日降幅，通過泄放合理的生態流量來維持下游魚類的生物多樣性。

關鍵詞：魚類繁殖；環境DNA；水文情勢；生態調度；江埡水庫

中圖分類號：X835? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：1674-3075（2024）01-0103-09

溇水為澧水的最大支流，發源于湘、鄂交界的武陵山余脈，流域面積5 048 km2。干流從河源至湖南省桑植縣淋溪河鄉為上游河段，全長約130 km；淋溪河至江埡為中游河段，長約74 km；江埡以下到慈利縣城永安渡匯入澧水，為下游河段，長約46 km。溇水干流水電開發規劃有江坪河、淋溪河、江埡、關門巖、長潭河共5個梯級，其中江埡、關門巖、長潭河梯級電站已建成運行，江坪河和淋溪河水電站正處于建設階段。據《中國河湖大典》統計（中國河湖大典編篡委員會，2010），至2005年溇水流域已建成小（二）型以上水庫30座，近年來溇水的慈利縣漁獲物中以銀鮈、?、鯉、鯽、中華花鰍等小型魚類為主，四大家魚等洄游性魚類比例極低，魚類小型化明顯（劉良國等，2013）。水利工程的修建不僅阻隔了魚類的洄游通道，失去湍急水流的魚類產卵孵化環境，導致洄游性魚類和產漂流性卵魚類的種群數量驟減甚至滅絕。

水庫調度運行改變了壩下自然水文節律，影響水生生物的生存繁衍，特別是水流節律和水溫過程的改變顯著影響了水生生物多樣性（Richter & Thomas，2007；李哲等，2018）。生態調度是以恢復水文情勢和河流生態功能為目標，重點考慮生態因素并兼顧河流生態系統需求的水庫調度新模式（董哲仁等，2007；Konrad et al，2012）。20世紀70年代以來，廣泛開展了河流生態流量研究，進行了針對不同恢復目標的水庫生態調度實踐（陳志剛等，2020）。對于生態監測資料豐富的區域，能夠充分掌握生態-水文之間的響應關系，并基于統計學方法定量提出合理的生態流量指標（王珂等，2019）；對于生態監測資料缺乏的區域，需要結合歷史時期的水文情勢以及敏感物種的生境偏好進行耦合分析，從而獲得目標物種在特殊時期的生態流量過程（范驄驤等，2017）。

針對當前溇水魚類資源衰退的現狀，亟需開展相關保護措施研究。為此，本研究在2021年9月開展基于環境DNA（eDNA）采樣的溇水魚類資源及水生生境現狀調查，并結合水文、水生態歷史數據資料，分析江埡水庫建設運行前后溇水中下游的魚類組成與分布以及壩下水文情勢等變化，篩選江埡水庫生態調度目標物種并分析其繁殖生態需求，探討滿足魚類繁殖的水文情勢恢復目標，指導江埡水庫生態調度，保護和恢復魚類資源。

1? ?材料和方法

1.1? ?魚類資源調查

由于長江流域現行的“十年禁漁”政策，魚類資源調查主要通過采樣分析eDNA、釣獲物調查和走訪形式相結合，調查范圍為淋溪河水電站壩址以下至溇水河口干流及溹水、淋溪河等8條重要支流水域；此外，基于不同時期對江埡水利樞紐工程開展的環境影響調查及評價資料，梳理不同時期魚類的種類組成及分布，綜合分析魚類資源及其產卵場等關鍵生境變化。2021年9月在溇水中下游干支流水域設置21個采樣點（圖1）。

利用eDNA技術對魚類資源進行現狀調查。使用容量1 000 mL采水器在各點位采集1 L的混合水樣，保存至已消毒的1 L廣口瓶中，每個點位采集3個重復樣品，均在24 h內使用0.45 μm的混合纖維素濾膜（MCE，Whatman公司）進行真空抽濾。為評估是否存在外源DNA污染，每個樣點均同時抽取1 L 蒸餾水作為空白對照；為避免交叉污染，對濾膜接觸面進行消毒和沖洗。樣品過濾后濾膜冷凍保存并盡快送回實驗。使用水樣DNA提取試劑盒（Mobio， 美國Monio實驗室）提取濾膜DNA，每份樣品獨立提取，并設置陰性對照，所提取的eDNA溶液置于-20℃保存。

利用魚類通用引物MiFish-U-F： GTY（C/T）GGTAAAW（A/T）CTCGTGCCAGC;MiFish-U-R：CATA

GTGGGGTATCTAATCCY（C/T）AGTTTG對eDNA樣本進行PCR擴增（Miya et al， 2015），PCR擴增體系參考舒璐等（2020）。PCR產物文庫構建完成后，使用Illumina Miseq平臺進行高通量測序（深圳華大基因科技服務有限公司），測序得到raw reads之后，組裝過濾后得到effective tags，保證利用最有效的數據聚類成操作分類單元OTU（operational taxonomic unit）；將OTU代表序列在Genbank 的核酸序列數據庫中進行物種注釋，同時利用序列相似性在線檢索工具BLAST 進行人工校核，除去兩端引物序列，核心目標片段100%匹配則被認定為該物種DNA。對注釋OTU 進行篩選，統計不同分類水平的物種數量。

1.2? ?生態水文情勢

選取江埡水電站下游的長潭河水文站1960-2020年（1960-1999年為建壩前、2000-2020年為建壩后）逐日流量數據，采用生態水文指標變動范圍法（IHA-RVA）和水文改變度法綜合評價江埡大壩下游江段的生態水文情勢變化。

水文變化指標（IHA）法是采用流量大小、發生時間、頻率、持續時間和變化率具有生態意義的5個方面、共32個水文特征值來評估整個河流系統（Richter et al，1996）；選取與河流生態緊密相關的水文參數，每個參數的變化都可能對生態系統產生影響。變動范圍（RVA）法是建立在IHA法之上，對與生態有關的水文特征的變化進行分析，RVA描述的流量過程可變范圍是指天然生態系統可以承受的變化范圍，用來反映人類活動對徑流的影響程度。

IHA首先統計分析水文變化指標在受水庫蓄水或人類活動干擾前后兩個階段的分布特性，再通過分析水文參數中心趨勢（如中值、均值等）和離散程度（如標準差和離散系數等），描述河流水文情勢年際變化。為了量化水文指標受干擾后的變化程度，Richter等（1998）采用水文改變度來評估，并分為3個等級：0～33%為無改變或低度改變（L）；34%～66%為中度變化（M）；67%～100%為高度變化（H）。

1.3? ?生態調度目標

首先對江埡水庫建成前后的魚類組成變化進行分析，將建庫前后均存在的魚類初步作為生態調度目標物種的篩選對象，目標物種的篩選需要考慮魚類繁殖的生態需求、資源分布現狀、歷史產卵場情況等關聯信息，以此綜合評估確定物種的生態調度優先次序。基于魚類生態學經驗，其評估原則如下：（1）珍稀保護及重要經濟魚類的優先級高于一般魚類；（2）河流性或洄游性魚類的優先級高于定居性魚類；（3）產漂流性卵魚類優先級高于產粘沉性卵魚類；（4）歷史上有產卵場分布的魚類優先級高于無產卵場的魚類。

其次，在確定生態調度目標物種之后，通過總結目標物種的繁殖生態習性，提煉重要的水文、底質等生境要素需求信息。鑒于溇水魚類生態學基礎資料偏少，在此主要采用文獻調研方法，篩選出對魚類繁殖等關鍵生活史有重要作用的水文指標，并結合江埡蓄水前后的水文情勢分析結果，將改變度較大的水文指標作為生態調度的修復目標。

2? ?結果與分析

2.1? ?溇水干支流魚類組成及分布

2021年9月在溇水干支流共調查到魚類55種，包括土著種51種、外來種4種；其中39種為環境DNA檢出，另外16種為調查走訪獲得（表1）。魚類種類組成中，鯉形目36種，鲇形目和鱸形目次之（均為7種），合鰓目1種；各科魚類中，以鯉科魚類24屬31種居首，占調查到的土著種類數的60.8%。

在溇水干流不同江段發現的50種土著魚類（大鰭鳠僅為支流走訪調查，不計入）中，江埡庫尾以上江段有30種，江埡庫區有23種，關門巖庫區有37種，長潭河庫區有18種，長潭河壩下至河口段有42種。其中，在各個庫尾的回水變動帶以偏好流水生境的魚類為主，包括細鱗鲴、圓吻鲴、草魚、黃顙魚、馬口魚、黑鰭鳈等；在庫區敞水區則以偏好靜緩流水生境的魚類為主，包括鰱、鳙、翹嘴鲌、蒙古鲌、鯉、鯽等；在梯級壩下至河口段，喜流水生境的種類明顯比梯級庫區多，特別是分布有中小型的產漂流性卵魚類如銀鲴、銀鮈、貝氏?、武昌副沙鰍等。與20世紀90年代相比，流水性種類在干流江段顯著減少51.35%。

2.2? ?江埡壩下生態水文指標變化

基于長潭河水文站1960-2020年日均流量數據，計算并統計IHA指標法中各個水文參數的變化情況以及變化度等級（表2）。32個水文參數中，11個為高度變化，11個為中度變化，10個為低度變化。第1組指標為月平均流量，改變較大的為1月平均流量，中度改變的是2月和9-12月的平均流量；第2組指標為年極端水文狀況，改變較大的為年最小1日平均流量、年最小連續3日平均流量、年最小連續90日平均流量、年最大1日平均流量、年最大連續3日平均流量共5個指標；第3組指標為年極端水文狀況出現時間，2個指標均為低度變化；第4組指標為高流量和低流量的頻率和歷時，改變較大的是年低流量脈沖事件的平均歷時、年出現高流量脈沖事件的次數、年高流量脈沖事件的平均歷時共3個指標；第5組指標為水文條件改變的變化率和頻率，改變較大的是連續日流量上漲率、流量逆轉的次數2個指標。

2.3? ?江埡水庫生態調度目標篩選

本研究調查到溇水中下游現有魚類55種，除去僅溇水支流分布的魚類4種（平舟原纓口鰍、白緣?、白甲魚、多鱗白甲魚）、外來種4種（太湖新銀銀魚、太湖短吻銀魚、大口鲇、斑點叉尾鮰），生態調度目標分析對象包括當前在溇水干流分布的47種魚類。

2.3.1? ?繁殖習性? ?47種魚類中，產粘性卵魚類有19種，包括寬鰭鱲、馬口魚、黃尾鲴、圓吻鲴、飄魚、伍氏華鳊、?、達氏鲌、團頭魴、唇?、花?、黑鰭鳈、江西鳈、鯉、鯽、大鰭鳠、沙塘鱧、子陵吻鰕虎魚和刺鰍，是溇水主要的繁殖產卵類型；其次是產漂流性或微粘性卵魚類有12種，包括武昌副沙鰍、四大家魚、銀鲴、細鱗鲴、貝氏?、翹嘴鲌、蒙古鲌、鳊、銀鮈；產沉性卵魚類有泥鰍、鲇等6種，產浮性卵魚類有鱖等3種；此外，還有一些特殊產卵習性的魚類，如筑巢產卵的黃顙魚屬、黃鱔、烏鱧，喜貝類產卵的鳑鲏。

2.3.2? ?資源分布? ?上述31種典型產粘性卵和產漂流性卵的魚類中，在長潭河壩下分布且具有洄游習性的種類5種，分別為草魚、鰱、鳊、銀鲴、銀鮈；另外，具有經濟價值的種類6種，分別為鯉、鯽、貝氏?、圓吻鲴、翹嘴鲌、團頭魴。

2.3.3? ?產卵場現狀? ?產粘性卵的魚類繁殖類群為溇水中下游的主要繁殖類群。實地調查發現，長潭河壩下至河口江段水生生境類型多樣，既有彎曲的砂石淺水灘，也有寬闊的敞水區，兩岸植被豐富，為鯉、鯽、中華花鰍等產粘性卵魚類提供了適宜的繁殖條件。由于梯級電站日調節引起下游水位頻繁變動，其繁殖孵化可能受到一定影響。根據魚類分布情況，在長潭河壩下可能存在銀鮈、鰍類、?類等小型產漂流性卵魚類的產卵場，而大型產漂流性卵魚類，如四大家魚為人工增殖放流個體，在溇水中下游歷來不存在產卵場。

2.4? ?江埡水庫生態調度目標需求

綜合上述溇水中下游現有魚類的產卵類型、資源分布、產卵場現狀，按照生態調度優先等級評估原則，篩選出江埡水庫生態調度的主要目標為銀鲴、銀鮈、貝氏?、鯉和鯽。這些魚類盡管受到梯級水庫調度運行的影響，但保持著一定的種群規模，且具有一定的經濟價值，需要重點關注。

由于未查閱到溇水中下游魚類產卵場調查的文獻，在此分析目標物種繁殖生態需求時主要參考其他河流的相關研究（表3）。通過文獻總結得出，銀鲴、銀鮈在流水中產卵，受精卵隨水漂流發育，但對漲水過程要求不嚴格，下雨后江水變渾、流速加快即能促進其產卵繁殖；貝氏?繁殖對漲水的依賴程度很小，在水溫達到繁殖需求后即可產卵；鯉、鯽繁殖對漲水要求不嚴格，但粘性魚卵需要一定的附著基質，產卵場一般分布在水草豐富的沿岸帶，根據人工魚巢試驗，鯉、鯽的最大產卵水深為0.8 m，適宜產卵水深為0.4～0.6 m。總體而言，江埡壩下目標物種自然繁殖對持續的漲水過程要求不嚴格，當水溫達到適宜范圍，只要出現流速、流態、透明度等變化，適度的漲落水都可以繁殖。

3? ?討論

3.1? ?環境DNA技術調查溇水魚類物種的代表性

環境DNA技術已廣泛應用于水生生物多樣性調查，較傳統調查獲得的種類更為全面（蔣佩文等，2002；李晨虹等，2023）。本研究通過環境DNA采樣在溇水干流調查到35種魚類，這與相同方法調查到烏江干流梯級庫區的32種接近，2個區域均以廣適性魚類為主要構成，表明梯級水庫的長期阻隔作用對魚類多樣性和種類結構組成產生了一定影響（程如麗等，2023）。此次調查與2013年相比，進一步減少的物種包括蛇鮈、吻鮈、中華倒刺鲃、唇?、寬鰭鱲等流水性魚類，以及斑鱖、烏鱧、胡子鲇、黃鱔等底棲性魚類（表1）。有研究表明，環境DNA沉積物樣品較水體樣品能夠檢測到更多的魚類物種，且底棲性魚類比例更高（周春花等，2021）。本次調查的環境DNA樣品來自水體表層，有可能導致鑒定的種類不全、底棲性魚類信息缺乏。因此，通過不同水層混合采樣的結果可能更加準確。平舟原纓口鰍、白緣?、白甲魚、多鱗白甲魚4種喜流水、洞穴或石隙生活的魚類，由于本底資源量較少，通過常規網具調查難以捕獲樣本，此次環境DNA采樣能夠確定其在少數具有溶洞、暗河的支流中有分布，體現了環境DNA技術在目標物種及水生生物多樣性監測中的優越性。尤其在長江十年禁漁背景下，作為無損傷的魚類資源監測手段，具有廣闊的發展前景（楊威等，2023）。

3.2? ?江埡水庫建設運行前后溇水魚類資源演變

根據溇水下游梯級水電站建設運行時間和資料掌握情況，將魚類資源演變分為1995年江埡建庫前、2013年梯級水庫運行后、2021年現狀調查3個時期，對比得出了不同時期調查的魚類種類組成（表1）。在江埡水庫影響區江段，1995年調查記錄有71種，到2013年減少到51種，減少的種類主要是喜急流生境的魚類，包括平舟原纓口鰍、中華紋胸鮡、白甲魚、光唇魚、瓣結魚、瀘溪直口鯪、白緣?等，還包括鳡、?、銅魚、長吻鮠等洄游性魚類。2000-2009年，溇水下游江埡、關門巖和長潭河3座梯級水電站相繼建成運行（梁浩，2013）；江埡庫尾至長潭河壩址間約118 km江段變為首尾相連的靜水水庫，對喜流水生境尤其是具有繁殖洄游習性的魚類構成了嚴重威脅，可能是此期間魚類物種明顯減少的一個重要原因。類似的情況還見于長江上游及金沙江下游，梨園至向家壩共10座梯級水庫的修建，將導致46種土著特有魚類的關鍵生境喪失（Cheng et al， 2015）。江埡建庫后，新采集到的魚類有10種，主要為適應靜緩流生境的種類，其中銀鮈為產漂流性卵魚類，僅在長潭河壩下流水河段分布；其在澧水中游慈利縣曾有分布（劉良國等，2013），推測可能是由澧水上溯至溇水而偶然被采集到。

3.3? ?江埡壩下生態水文指標變化及修復建議

水文情勢是維系河湖生態系統健康的關鍵因素。20世紀90年代，建立了關于水利工程對河流生態水文情勢影響的水文改變指標體系及其定量分析方法，隨后被廣泛應用（Gao et al，2012）。本研究通過IHA和RVA法分析得出，江埡等梯級建設運行后，壩下河段水文情勢變化顯著，豐水期流量變小，枯水期流量變大；徑流量極大值變小，極小值變大，基流指數增大，流量趨于均一化；年高脈沖時間出現次數減少，歷時變短；連續日流量上漲率減小，流量逆轉次數變多（表2）。這與多數大型水庫“蓄豐補枯”調節作用的變化模式基本一致（李清清等，2012；郭衛等，2018）。近60年來，溇水流域年均降水量整體呈現下降趨勢，春季與秋季降水量逐年減少，夏季與冬季降水逐年略有增加（劉世軍等，2020）；而氣候變化和水利工程的疊加影響，會進一步加劇區域水生態系統的不穩定性（班璇等，2020）。為此，開展江埡水庫生態調度本底研究對于溇水流域治理和保護尤為重要。

為更好地反映水文情勢變化對溇水魚類繁殖的潛在影響，本研究參考高志強等（2018）總結的與魚類繁殖需求密切相關的水文指標，并結合江埡壩下水文情勢分析結果，篩選出水文情勢改變度高且對魚類洄游產卵及魚卵發育有重要作用的3類水文指標，分別為年最大1日和3日平均流量指標、年出現高流量脈沖事件的次數和持續時間、連續日流量上漲率。從滿足魚類繁殖需求出發，將這3類水文指標作為江埡水庫生態調度重點修復的水文參數（表4）。

針對江埡水庫生態調度目標篩選結果，銀鮈、銀鲴、貝氏?的繁殖對水文要求不嚴格，在繁殖季節到來時，只要下雨或適度漲水就能繁殖。因此，表征漲水幅度的日流量上漲率可能是次要的。有研究表明，流速能夠促發魚類的產卵行為，但隨著流速的增加，其孵化率和成活率顯著下降，故靜態水域更有利于魚卵早期的生長發育（Chen et al，2021）。鯉、鯽產粘沉性魚卵，需要水草等附著基質才能發育成為魚苗，魚類繁殖期的壩下水位變化較大，尤其是水庫快速消落時期有可能導致粘性魚卵暴露在空氣中死亡（朱其廣等，2023）。關門巖、長潭河為日調節型水電站，電站日調峰會引起下游水位的頻繁變動。因此，適當的水位變幅對于鯉、鯽的繁殖孵化至關重要。

綜上，以促進壩下不同產卵類型的魚類繁殖為目標，江埡水庫生態調度不僅需要恢復一定的高流量脈沖次數和歷時，還需要控制下游的水位日降幅，通過泄放合理的生態流量來滿足不同魚類完成關鍵的生活史，維持水生生物多樣性。由于目前監測數據的限制，尚難以提出生態流量的泄放時機、方式和過程；未來需要開展持續深入的生態-水文要素觀測，進一步探討江埡生態調度方案及其可行性。

參考文獻

班璇，師崇文，郭輝，等，2020. 氣候變化和水利工程對丹江口大壩下游水文情勢的影響[J]. 水利水電科技進展， 40（4）：1-7.

陳志剛，程琳，陳宇順，2020. 水庫生態調度現狀與展望[J]. 人民長江， 51（1）：94-103.

程如麗，羅楊，張玉鳳，等， 2023. 基于環境DNA技術的烏江干流梯級水電庫區的魚類多樣性[J]. 水產學報，[2023-04-13] https：//kns.cnki.net/kcms/detail/31.1283.S.20230412.1705.006.html.

董哲仁，孫東亞，趙進勇，2007. 水庫多目標生態調度[J]. 水利水電技術， 38（1）：28-32.

范驄驤，李永，唐錫良，2017. 基于魚類產卵期棲息地需求的水庫生態調度方法研究[J]. 四川環境， 36（2）：132-138.

高志強，丁偉，唐榕，等，2018. 耦合水文情勢及魚類需求的生態調度研究[J]. 南水北調與水利科技， 16（2）： 14-20.

郭衛，徐長江，邵駿，等，2018. 基于RVA法的金沙江下游水文情勢研究[J]. 人民長江， 49（18）：58-63.

何學福，鄧其祥，1979. 嘉陵江主要經濟魚類越冬場、產卵場、幼魚索餌場調查及保護利用[J]. 西南師范學院學報（自然科學版）， （2）：27-41.

蔣佩文，李敏，張帥，等，2022. 基于環境DNA宏條碼和底拖網的珠江河口魚類多樣性[J]. 水生生物學報， 46（11）：1701-1711.

黎明政，馬琴，陳林，等，2019. 三峽水庫產漂流性卵魚類繁殖現狀及水文需求研究[J]. 水生生物學報， 43（S）：84-96.

李晨虹，凌嵐馨，譚娟，等，2023. 環境DNA技術在水生生物監測中的挑戰、突破和發展前景[J]. 上海海洋大學學報， 32（3）：564-574.

李清清，覃暉，陳廣才，等，2012. 長江中游水文情勢變化及魚類的影響分析[J]. 人民長江， 43（11）：86-89.

李修峰，黃道明，謝文星，等，2005. 漢江中游銀鮈的繁殖生物學[J]. 水利漁業， 25（2）：23-24.

李哲，陳永柏，李翀，等，2018. 河流梯級開發生態環境效應與適應性管理進展[J]. 地球科學進展， 33（7）：675-686.

梁浩，2013. 關門巖水電站尾水受長潭河電站頂托影響分析[J]. 科技傳播， 5（7）：36，40.

劉良國，楊品紅，楊春英，等， 2013. 湖南境內澧水魚類資源現狀與多樣性研究[J]. 長江流域資源與環境， 22（9）：1165-1171.

劉世軍，劉祥，楊特群，等，2020. 溇水流域降水特征及上游降水對江埡水庫來水量影響[J]. 水利科技與經濟， 26（2）：1-8.

舒璐，林佳艷，徐源，等，2020. 基于環境DNA宏條形碼的洱海魚類多樣性研究[J]. 水生生物學報， 44（5）：1080-1086.

水利部中國科學院水庫漁業研究所， 1995. 江埡水利樞紐工程漁業規劃[R].

王珂，周雪，陳大慶，等，2019. 四大家魚自然繁殖對水文過程的響應關系研究[J]. 淡水漁業， 49（1）：66-70.

楊威，舒政博，張先炳，等，2023. 基于環境DNA宏條形碼的三峽水庫變動回水區魚類多樣性研究[J/OL]. 水生態學雜志， https：//doi.org/10.15928/j.1674-3075.202211210467.

中國河湖大典編篡委員會，2010. 中國河湖大典-長江卷（上）[M]. 北京：中國水利水電出版社.

周春花，鐘偉翔，陳金萍，等，2021. 利用沉積物和水體的環境DNA檢測魚類物種多樣性的差異[J]. 南昌大學學報（理科版）， 45（6）：565-577.

朱其廣，張琪，楊志，等， 2023. 三峽庫區支流磨刀溪產粘沉性卵魚類早期資源現狀[J]. 水生態學雜志， 44（1）：101-107.

Chen Q， Zhang J， Chen Y， et al， 2021. Inducing Flow Velocities to Manage Fish Reproduction in Regulated Rivers[J]. Engineering， 7（2）：178-186.

Cheng F， Li W， Castello L， et al， 2015. Potential effects of dam cascade on fish： lessons from the Yangtze River[J]. Reviews in Fish Biology and Fisheries， 25（3）：569-585.

Gao B， Yang D， Zhao T， et al， 2012. Changes in the eco-flow metrics of the Upper Yangtze River from 1961 to 2008[J]. Journal of Hydrology， 448/449：30-38.

Konrad C P， Warner A， Higgins J V， 2012. Evaluating dam re-operation for freshwater conservation in the sustainable rivers project[J]. River Research and Applications， 28：777-792.

Miya M， Sato Y， Fukunaga T， et al， 2015. MiFish， a set of universal PCR primers for metabarcoding environmental DNA from fishes： detection of more than 230 subtropical marine species[J]. Royal Society Open Science， 2（7）：150088.

Richter B D， Baumgartner J V， Powell J， et al， 1996. A method for assessing hydrologic alteration within ecosystems[J]. Conservation Biology， 10（4）：1163-1174.

Richter B D， Baumgartner J V， Braun D P， et al， 1998. A spatial assessment of hydrologic alteration within a river network[J]. River Research and Applications， 14（4）：329-340.

Richter B D， Thomas G A， 2007. Restoring environmental flows by modifying dam operations[J]. Ecology and Society， 12（1）：http：//www.ecologyandsociety.org/vol12/iss1/art12/.

（責任編輯? ?萬月華）

Ecological Operation of Jiangya Reservoir Coupled with River Hydrology

and Fish Reproduction

XU Wei1，2， WEI Mi1， CAO Jun1，2， CAI Lu1， GAO Shao‐bo1， ZHU Di1

（1. Key Laboratory of Ministry of Water Resources for Ecological Impacts of Hydraulic-Projects

and Restoration of Aquatic Ecosystem， Hubei Engineering Research Center of Hydroecology Protection

and Restoration， Institute of Hydroecology， Ministry of Water Resources and

Chinese Academy of Sciences， Wuhan? ?430079， P.R. China;

2. Innovation Team for Flood and Drought Disaster Prevention of Changjiang

Water Resources Commission， Wuhan? ?430010， P.R. China）

Abstract：The ecological operation of large reservoirs is an important means of restoring the hydrological regimes of rivers and the health of river ecosystems. Jiangya reservoir， located in Cili County， Zhangjiajie， on the lower Loushui River， is a large reservoir and is important for flood control in the Lishui River basin. However， fish populations in Loushui River have been declining， and restoration and the need for conservation of the resource is urgent. In September 2021， a comprehensive fishery resource investigation was carried out in the mainstem and tributaries of the middle and lower Loushui River， including environmental DNA sampling， fish collection and fisherman surveys. The fishery composition and distribution， and variations in the hydrological regime below Jiangya Dam， before and after reservoir construction， were analyzed. The analysis was based on the investigation of fishery resources and aquatic habitat， combined with long term hydrological data collected at Changtanhe Hydrologic Station （1960-2020）， and target fish species were selected for the ecological operation. We then explored the relationship between the hydrology below Jiangya Dam and fish reproduction by analyzing variations in the Index of Hydrological Alteration （IHA） and a review of the literature. Finally， requirements and recommendations for the ecological operation of Jiangya Reservoir were put forward. A total of 55 fish species were recorded in the mainstream and tributaries of Loushui River in September 2021. The number of rheophilic fish species in the mainstream decreased significantly （51.35%） compared to the 1990s. According to the priority evaluation of target fish species for the ecological operation， the primary target species are Xenocypris argentea， Squalidus argentatus， Hemiculter bleekeri that lay drifting eggs， and Cyprinus carpio， Carassius auratus that lay sticky eggs. Before and after the construction of Jiangya Dam the hydrological regimes in the lower reaches have changed greatly. The hydrological indicators that most changed and play important roles for fish migration， spawning and fish egg development include the annual maximum 1-day and 3-day average flow， number and duration of high-flow pulse events in a year， and continuous daily flow increase rate. To promote fish spawning below the dam that includes different types of eggs， the ecological operation of Jiangya reservoir needs to maintain a sufficient number and duration of high flow pulses， and control the daily decline of downstream water level. These hydrologic characteristics are important for maintaining a diversity of downstream aquatic organisms and are achievable by ecological operation.

Key words：fish reproduction; environmental DNA; hydrologic regime; ecological operation; Jiangya reservoir

收稿日期：2023-11-03

基金項目：國家重點研發計劃（2021YFC3200304）；長江水科學研究聯合基金（U2040205，U2340218）。

作者簡介：徐薇，1984年生，女，副研究員，主要從事魚類資源及生態調度研究。E-mail：betty3115@126.com

通信作者：朱迪，1978年生，女，副研究員，主要從事水生生物完整性評價研究。E-mail：30012521@qq.com