長江中游四大家魚典型產(chǎn)卵場的生態(tài)水力學(xué)特征空間變異研究.pdf

1、在長江中游江段，四大家魚產(chǎn)卵場一般位于河灣處，或有磯頭伸入江中的水域，該區(qū)域水流流態(tài)紊亂，形成了泡漩水，同時(shí)，持續(xù)的漲水過程是四大家魚產(chǎn)卵的重要條件。在三峽水庫蓄水運(yùn)行后，其下泄水使中游江段發(fā)生長距離沖刷，江段部分區(qū)域的河床形態(tài)被改變，相關(guān)區(qū)域流場的變化可能引起四大家魚棲息地生境的變化，尤其是產(chǎn)卵場的位置和數(shù)量可能發(fā)生改變。研究表明:分布于壩下從宜昌至城陵磯（中游）的產(chǎn)卵場因受下泄水流減緩、洪峰消失、水溫過低的影響，四大家魚產(chǎn)卵期推遲或

2、產(chǎn)卵量減少，甚至不能正常產(chǎn)卵。四大家魚產(chǎn)卵場規(guī)模的縮小，魚苗數(shù)量的下降將直接影響到四大家魚群體以及資源數(shù)量的補(bǔ)充，保護(hù)長江四大家魚的種質(zhì)資源并恢復(fù)其種群數(shù)量的工作十分重要且迫切。
　　 要恢復(fù)四大家魚種質(zhì)資源，就需要從其生境的必須條件入手。本研究以生態(tài)水力學(xué)研究為突破點(diǎn)，重點(diǎn)研究了四大家魚產(chǎn)卵行為對環(huán)境生態(tài)水力學(xué)的需求，研究在當(dāng)前干擾條件下四大家魚產(chǎn)卵場水域水動(dòng)力的內(nèi)在變化機(jī)理和規(guī)律，以及四大家魚產(chǎn)卵行為對水力學(xué)環(huán)境改變的選擇性

3、和適應(yīng)性，尋求四大家魚產(chǎn)卵場水域生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、重建和保護(hù)對策。通過對長江中游四大家魚產(chǎn)卵場的流場測量和分析，基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)、空間分析方法來研究區(qū)域內(nèi)的河道形態(tài)和斷面地形等要素，對產(chǎn)卵場生態(tài)水力學(xué)特征進(jìn)行定量描述，分析各個(gè)研究區(qū)域的流量特征，基于渦量理論研究了典型產(chǎn)卵場的斷面平均渦量值特征，并對流量和斷面平均渦量的空間變異特征進(jìn)行分析研究。上述研究得到如下結(jié)論:
　　 1.四大家魚產(chǎn)卵期間江段的流量都處于一個(gè)較高的水平，由于流量的

4、增大，流速也不同程度的增加。但流量的變化是四大家魚產(chǎn)卵的必要但非充分條件。
　　 2.研究區(qū)域中白沙洲區(qū)域的流速均值高于宜都區(qū)域和南興洲區(qū)域，且白沙洲區(qū)域的主要流速分布范圍也高于其他兩個(gè)研究區(qū)域。流速在數(shù)值上的分布并不能作為區(qū)別產(chǎn)卵場和非產(chǎn)卵場的充要條件。
　　 3.分析四大家魚適宜流速的空間分布特征，發(fā)現(xiàn)四大家魚在水平面上的適宜流速主要分布在江段主干水流與兩側(cè)水流交界處，并由交界處至兩岸水域都分布有適宜流速。但四大家魚

5、的偏好流速可能主要分布在交界處的小范圍內(nèi)。四大家魚在河道斷面上的適宜流速主要分布在斷面中垂線以下部分。
　　 4.斷面平均渦量值的空間變異分布特征可以在一定程度上作為四大家魚長江中游產(chǎn)卵場的水力學(xué)指示指標(biāo)。四大家魚在長江中游的產(chǎn)卵場的斷面平均渦量值主要分布區(qū)間約為0.237-0.2652s-1。斷面平均渦量值與水流速度呈正相關(guān)關(guān)系，但這種正相關(guān)關(guān)系不一定呈線性關(guān)系。相關(guān)江段的斷面平均渦量值的空間變異特征能展示產(chǎn)卵場與非產(chǎn)卵場的區(qū)