[发明专利]基于稳定同位素法的鱼道效果评价方法

说明书

本发明公开了一种基于稳定同位素法的鱼道效果评价方法，属于鱼道效果评价技术领域。本发明所述的鱼道效果评价方法，包括稳定同位素比率的测定、营养生态位估算以及鱼道建设的有效性评价。本发明所述评价方法，对水利工程上下游的某一种或某几种洄游性鱼类进行研究，通过稳定同位素的比对分析，从生态系统层面上，判定并量化说明鱼道建设是否消除了水利工程对某一种或某几种洄游性鱼类的影响，具有检测快速、结果稳定等特点。

技术领域

本发明属于鱼道效果评价技术领域，具体涉及基于稳定同位素法的鱼道效果评价方法。

背景技术

鱼道作为一种过鱼设施，是新建水利工程的生态补救措施。水利工程的修建会人为阻断河道水流的连通性，影响河流生态系统的物质循环和能量流动，破坏生态系统的完整性，阻挡了洄游鱼类的上溯通道，从而影响其产卵、索饵或越冬等，进而会导致洄游性鱼类种群数量的减少，甚至物种的消失，不仅影响渔业资源，更是会导致生物多样性的降低。为减少水利工程带来的不利影响，鱼道作为一种恢复河流连通性的生态补偿工程受到了高度重视，一般通过在水闸或坝上修建人工水槽供洄游性鱼类上溯，使其可以完成产卵、索饵或越冬等生理活动。

但目前关于鱼道有效性评价的方法大多关注于过鱼种类数、过鱼数量和过鱼效率方面(“过鱼设施设计要点及有效性评价”，侯轶群等，环境影响评价，2020年第3期；“连江西牛鱼道过鱼效果及其影响因子研究”，李捷等，生态与农村环境学报，2019年第35卷第12期，第1593-1600页；“长洲水利枢纽鱼道过鱼种群结构”，谭细畅等，应用生态学报，2015年第5期，第1548-1552页)，通过简单的从鱼道上统计这些数据，来分析判断鱼道的有效性，这些评价虽然也在一定程度上证明了鱼道的有效性，但无法直接说明鱼道是否消除了或者部分消除了水利工程阻断的影响。鱼道的建设是否达到了过鱼的目的，是否从本质上解决了鱼类洄游的问题，能否从生态系统结构层面量化鱼道对某一种或某几种洄游性鱼类的过鱼效果，这些问题仍有待进一步探索和研究，并用以评价和改进鱼道的设计与建设。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了基于稳定同位素法的鱼道效果评价方法，利用稳定同位素技术，对水利工程上下游的某一种或某几种洄游性鱼类进行研究，通过稳定同位素的比对分析，判定并量化说明鱼道建设是否消除了水利工程对某一种或某几种洄游性鱼类的影响。

本发明的技术方案如下：

基于稳定同位素法的鱼道效果评价方法，步骤如下：

(1)稳定同位素比率的测定

在鱼道建设工程上游水库和下游河流对优势洄游性鱼类进行采样，测定鱼体中¹³C比率和¹⁵N比率，即¹³C/¹²C和¹⁵N/¹⁴N，与标准物品比较计算碳稳定同位素比率δ¹³C值和氮稳定同位素比率δ¹⁵N值；

(2)营养生态位估算

以测定的δ¹³C值和δ¹⁵N值作为横、纵坐标，建立坐标系；

将上游水库采集的鱼类的δ¹³C值和δ¹⁵N值形成的二维散点集绘制到坐标系中，计算最外缘散点实线连线所围成的凸多变形总面积，这一面积代表了上游水库中该鱼类种群的营养生态位，以TAU表示；下游河流采集的该鱼类的δ¹³C值和δ¹⁵N值也以同样方法绘制形成下游河流中该鱼类种群的营养生态位，以TAD表示；

计算出上游水库和下游河流中该鱼类种群的营养生态位重叠面积，以OA表示；

(3)鱼道建设的有效性评价