[发明专利]一种基流加脉冲的鱼类产卵期生态流量设计方法

说明书

本发明提供一种基流加脉冲的鱼类产卵期生态流量设计方法，通过开展水库下游河段的代表性鱼类早期资源监测，调查水库蓄水运行前后代表性鱼类产卵繁殖情况的变化，分析水文情势变化对代表性鱼类产卵繁殖的影响，识别影响鱼类产卵繁殖的关键水文要素指标，采用“基流+高流量(洪水)脉冲”的生态流量设计思路，根据可持续边界方法(Sustainability Boundary Approach，SBA)确定基流，在基流的基础上加上具有特定生态意义的高流量(或洪水)脉冲构成完整的生态流量需求，实现鱼类产卵期生态流量的设计。

技术领域

本发明涉及河道水生生物适宜生态流量研究领域，具体是一种基流加脉冲的鱼类产卵期生态流量设计方法。

背景技术

随着梯级水库的建设和投运，水库下游河段的水文情势发生了一定程度的改变，势必对下游河段内生活、繁育的鱼类产生不利影响，特别是对水文过程变化反应比较敏感的产漂流性卵的鱼类。为此亟需提出满足产漂流性卵鱼类需求的生态流量过程。

目前，河流生态流量计算方法大体上可以分为四类，包括：水文学法、水力学法、生境模拟法和整体分析法。水文学方法主要依靠对河流历史流量数据为基础，通过对水文数据指标的统计分析得到河流生态流量需求。水力学法根据河道水力参数(如水深、流速和湿周等)分析确定河流所需流量。这两种方法对数据要求不高，目前应用较多，缺点是没有与生物需求相结合，缺乏明确的生态含义。生境模拟法主要依据生物对象的栖息地适宜度曲线，计算不同流量条件下的河段水深、流速、水质等栖息地参数，通过栖息地指标和流量的关系确定合适的生态流量范围。整体分析法是从河流生态系统整体出发，在认识理解河流生态系统各要素(如底栖、浮游、鱼类、河岸带群落)之间关系的基础上，提出满足河流生态系统需求的流量需求。这两种方法具有较好的生态机理，但对河流生态环境数据要求较高，分析计算也很复杂，应用上存在一定困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有生态流量计算方法中水文学和水力学方法缺乏生态机理，生境模拟法和整体法对生态数据要求高和计算复杂的问题，基于对鱼类早期资源(鱼类卵苗)的监测资料，提出一种满足产漂流性卵鱼类产卵需求的基流加脉冲的生态流量设计方法，以恢复因水库运行而受到影响的关键生态水文过程，为开展梯级水库生态调度、促进鱼类资源保护提供技术支撑。

本发明提出的一种基流加脉冲的鱼类产卵期生态流量设计方法，包括如下步骤：

步骤一：监测代表性鱼类早期资源，得到鱼类产卵期的逐日产卵数据序列

(1)采集鱼卵和鱼苗样本

在水库下游河段选取典型鱼类产卵场调查断面，在断面左岸、江中和右岸分别设置3个采集点，每个采集点在江水表层、中层和底层通过网具收集鱼卵和鱼苗，每次采集时间为10-15min，同时记录水位、流速、水温等参数，具体可以LS45A型流速仪记录网口流速，以YSI pro ODO型溶氧仪记录调查江段水温。采集网具为50目圆锥网，网长2.5m，网口面积0.196m²，网后接圆柱形集苗器(长20cm，直径12cm)，样本采集断面的代表站水文数据来源全国水雨情信息网。

(2)鉴定采集卵苗的种类

监测方法依据《内陆水域渔业自然资源调查手册》进行，同时参考易伯鲁、长江四大家鱼产卵场调查队、余志堂、刘乐和等人研究方法进行。通过观察及测量卵径、胚体长、卵色泽、发育期及其它特征进行鉴定，对采集的卵苗进行分类，对于当场不能鉴定的种类，将其样本保存于95％的乙醇中，带回实验室提取鱼卵DNA，经PCR扩增细胞色素B进行测序，使用DNA STAR软件包中的SeqMan对返回序列进行检查，然后在NCBI网站中进行比对，以序列相似度最高为鉴定标准。

(3)估算产卵规模

某日流经断面的卵苗总径流量Nm(单位：粒或尾)，是24h内定时采集的卵苗径流量之和(∑M)与前后两次采集之间非采集时间内计算出的卵苗径流量之和(∑M＇)的总和，即