济南水产种苗养殖研究社

如何避免“南水北调”成为生物入侵的“高速路”?

科普江西 2019-03-14 13:28:05

前段时间,“丹麦被太平洋生蚝入侵”引起国内吃货们热议,戏称“空投十万中国吃货,一个月荡平丹麦海岸线”,这次的“生蚝入侵”其实就是一个典型的生物入侵事件,那么什么是生物入侵呢?


生物入侵是指生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入到另一个新的环境,对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难的过程。


我们发现长江口的须鳗鰕虎鱼(Taenioidescirratus)和双带缟鰕虎(Tridentigerbifasciatus),已入侵南水北调东线多个湖泊,双带缟鰕虎甚至入侵了山东省的东平湖,那么长江口的这两种鱼,是怎么游到山东的呢?要探寻其中原因,我们首先要了解南水北调东线的相关背景。


图1 须鳗鰕虎鱼


图2 双带缟鰕虎


南水北调东线从长江下游扬州江都取水,利用京杭大运河及平行河道作为输水通道,连通高邮湖、洪泽湖、骆马湖、南四湖(包括微山、昭阳、独山、南阳, 微山湖为下级湖,其余为上级湖,之间有坝拦截)和东平湖,并作为调蓄水体,跨越长江、淮河、黄河和海河四大水系。


南水北调东线工程是在江苏省原有的“江水北调”工程基础上,扩大调水规模,并向北延伸,于2013年一期工程完成并开始实施调水。


江水北调工程始于1950s末,输水范围主要在骆马湖以南,在1988、2002和2010年输水到南四湖下级湖。


京杭大运河虽然连通了这些湖泊,但是由于湖泊的水位差,湖泊的水交换不能从高邮湖向东平湖流动;“江水北调”工程打破了湖泊的水位差,但是输水范围有限,极少把长江水输入山东,最远为山东省和江苏省交界的微山湖;南水北调东线工程真正意义上把长江水输入山东省,自2013年东线一期工程正式通水以来,已累计调水入山东省19.8亿立方米。


调水过程打破水体间原有的生物地理屏障,为生物入侵和扩散提供通道,取水口和调水沿线的生物会随调水扩散,形成入侵。


图3 南水北调东线


以上两种均为生活在长江河口的咸淡水鱼类,何以能够沿江上溯到位于扬州的南水北调东线取水口?


这是由于东线调水时间一般在冬季至第二年夏初,涵盖大部分鱼类的繁殖季节,特别有利于鱼卵、仔稚鱼的扩散。


调水期间正是长江的枯水季节,三峡水库175蓄水在这个时间段进行,加之南水北调中线调水,长江下游径流量显著减少,加剧河口盐水上溯入侵,河口广盐性鱼类到达取水口的概率增大,为这些鱼类入侵南水北调东线创造了条件


两种鰕虎鱼的入侵说明南水北调东线已成为生物入侵的“高速水路”,鱼卵、鱼苗的扩散是它们形成入侵的重要途径。随着南水北调东线二期和三期的实施,调水量更大,调水过程可能导致更多的长江口鱼类入侵这些湖泊。


入侵的这两种鱼又会产生怎样的影响?


我们都知道“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”,这其实就是一条简单的食物链。


双带缟鰕虎鱼主要摄食小型鱼类、幼虾、桡足类和其他底栖无脊椎动物,须鳗鰕虎鱼主要摄食小鱼、虾和有机碎屑。


一方面,摄食这些饵料资源会直接导致这些饵料生物种群数量下降


另一方面,这些被捕食的鱼类和虾类等食物资源同时也是湖泊中其它肉食性鱼类(如鳜、乌鳢、黄颡鱼等)主要的饵料生物资源,由于这些土著肉食性鱼类具有较高的渔业经济价值,鰕虎鱼类的入侵可能导致以上鱼类食物资源短缺,种群衰退。


鰕虎鱼的入侵还可能改变湖泊食物网结构,进一步影响其它生物类群和生态系统的结构和功能,这种生态系统水平的影响在其它鱼类入侵的水体中已经得到确证。


怎样避免调水引起的更多生物入侵?如何控制已经入侵的鱼类的负面影响?


(1)应系统研究长江口可能形成入侵的广盐性鱼类的繁殖季节,避免在这些鱼类的繁殖季节进行调水。


(2)可在调水干线运河上设置有效的屏障(如电网),阻止入侵生物的扩散。例如:在芝加哥运河设置的电网有效阻止了北美广泛入侵种黑口新虾虎鱼进入密西西比河流域。


(3)对于已经入侵的鱼类,也可以通过渔业利用来控制种群爆发。我国有关入侵克氏螯虾(俗称小龙虾)的利用与控制就是十分成功的例子,“小龙虾”已成为当前备受人们喜爱的水产品。


但以上两种鰕虎鱼中,须鳗鰕虎鱼因为其“血色”的鱼体,感官太差,难有渔业利用价值;双带缟鰕虎存在潜在的渔业应用前景,可以考虑开发适宜的捕捞方法,通过渔业利用进行控制。

来源:尹梦婧选自“中国科普博览”