如何开展产卵场修复以拯救极度濒危的长江鲟鱼?

How to rehabilitate the spawning grounds of the critically endangered sturgeons in Yangtze river

问题年度:2023 问题类型:工程技术难题 学科领域:农业科技 学科细分归类:水产学

推荐机构:中国水产学会

生态修复 栖息地 濒危物种 中华鲟

问题描述

在目前长江水文生态格局受大坝、航道疏浚等工程严重破坏的情况下,除了传统的原位保护对策(包括保护区建设、增殖放流、禁渔等)以外,如何修复和改良长江鲟鱼类自然繁殖栖息地、创造有利于长江鲟鱼类自然繁殖的场所是解决长江鲟鱼类种群重建的核心难题。目前《长江保护法》中提到针对珍稀濒危鱼类抢救性保护所需要开展的栖息地生态修复的建议实际上并没有任何有效对策,尚未有人提出长江鲟类产卵场修复的具体方案和工程措施。因此,长江鲟类的生活史关键环节(产卵场及自然繁殖)尚缺少实质性保护措施,这是制约野外种群修复的关键。我们最新野外和室内模拟繁殖实验研究表明,长江鲟自然繁殖的本能是具备的,只要提供合适的产卵场,长江鲟就可以自然繁殖发生。因此开展长江鲟类的产卵场修复改良对策研究是极为迫切的!

问题背景

长江中分布的三种古老鱼类鲟鱼中,白鲟已经宣布灭绝(2022),长江鲟野外灭绝(2022)、中华鲟极度濒危(2010)。2022 年 7 月 21 日,国际自然与自然资源保护联盟发布全球濒危物种红色目录更新报告,宣布长江鲟“野外灭绝”。物种拯救极为迫切。长江鲟自 2000 年以来都没有监测到自然发生;中华鲟自 2013 年首次没有自然繁殖,2015、2017-2022年已有 8 年停止自然繁殖。现在必须清醒认识到,长江鲟鱼类自然繁殖场因为大型水利工程导致水温水文格局的改变,因为航道疏浚、河道整治导致的河床地形和河床质的改变,长江鲟类的自然繁殖栖息地(产卵场)已经遭受严重破坏,面目全非了。在这种情况下,拯救长江极度濒危鲟鱼光靠传统的原位保护(如增殖放流、保护建设、长江禁渔)是远远不够的!长江鲟鱼的拯救必须实施产卵场修复与改良,创造适合于长江鲟类的自然产卵场,让它们有繁衍生息的空间。但是,中华鲟和长江鲟的自然产卵场的现状如何?如何修复改造?哪些措施对策可以修复?这些目前都缺乏理论和实践支撑。因此,构建长江鲟鱼类自然繁殖需求模型,评估自然产卵场生境适合度,成为了研究的攻关方向。长江水产研究所杜浩等 2016 年首次通过人工环境调控与模拟实现了长江鲟的自发交配产卵的成功,随后在国家自然基金项目支持下,开展了连续 5 年的长江鲟自然繁殖生态需求的系统攻关。2023 年,首次将室内实验获取的自然繁殖生态需求模型从室内转向室外,实现了长江鲟在天然水域自然繁殖成功!

最新进展(截止问题发布年度)

自《长江鲟(达氏鲟)拯救行动计划(2018-2035)》实施以来,2018-2021 年期间,我们(中国水产科学研究院长江水产研究所)在在长江上游放流了 600 多尾长江鲟亲本,都没有监测到自然繁殖活动的发生,很可能是因为长江鲟野外自然繁殖的栖息地已经不存在或者功能严重衰退不足以支撑野外自然繁殖发生;也可能是产卵亲鱼数量不足、亲鱼繁殖能力丧失等问题。这些问题关系了长江鲟物种拯救的措施对策及保护方向!针对上述问题,2023 年 3 月,我们开展了长江鲟天然水域自然繁殖诱导实验,基于产卵场生态需求模型及室内人工产卵场构建结果,科研人员历时近 1 年,先后开展试验水域选址、实验装置设计与改进、多单位协调支持申请等工作,历经产卵巢研制和安装、亲本投放、监测记录等试验过程。3 月 19 日,科研人员将雌雄各 10 尾、人工养殖至性成熟的长江鲟亲本放入位于长江宜宾江安竹岛天然水域的产卵巢内,辅以水流营造,并通过水下视频、水文测量等设备进行监测。利用水下摄像机 24 小时不间断现场监测。3 月 21 日起,监测到长江鲟自然排卵和受精行为,3 月 24 日在试验点水域孵化出苗,长江鲟野外繁殖试验取得成功。本次实验成功证明人工增殖放流的长江鲟在适合的环境中可发生繁殖行为。此次试验为后续创造适宜长江鲟繁殖环境、恢复长江鲟野外自然繁殖提供了有力的理论和技术支撑。

重要意义

基于长江鲟类自然繁殖需求理论研究和产卵场修复改良技术的实现,可为重塑长江鲟类自然繁殖行为提供有力支撑,这是事关长江鲟鱼类能否自然繁衍并实现种群重建的坚实基础。本研究是保护生物学、水域生态学、生态水力学等多学科的交叉学科,对于长江大保护、长江流域绿色发展保护决策都有重要的支撑作用。长江鲟等旗舰濒危物种的成功拯救,不仅事关长江流域生物完整性和长江水域生态健康,而且有望成为我国水生动物保护的典范,显著提升我国生物多样性保护水平和国际影响力!