关键词： 浮游植物   群落结构   水质生物评价   中华鲟自然保护区  

摘要： 为了解长江湖北宜昌中华鲟自然保护区浮游植物群落周年变化特征及水质生物评价,2021年春、夏、秋和冬四个季节在保护区水域设置了10个断面,开展了保护区浮游植物现状监测调查。结果显示:共采集到浮游植物102种,隶属于8门49属,其中硅藻门种类最多,其次为绿藻门。优势物种共计16种,以绿藻门种类为多。浮游植物的密度范围为10.21~102.09×104 Cells/L,全年平均密度为27.92×104 Cells/L;物量范围为0.10~6.96 mg/L,平均生物量为2.26 mg/L;生物量及密度变化趋势为夏季高冬季低、上游高下游低。浮游植物Shannon多样性指数(H)变化范围为1.39~3.25,年均值为2.43;Pielou均匀度指数(J)的波动范围为0.25~0.87,年均值为0.47。浮游植物多样性和均匀度指数指示水体较为清洁,浮游植物密度指示水体营养类型为极贫营养。浮游植物生物量与环境因子之间的冗余分析及Pearson相关分析结果表明,浮游植物群落结构变化受温度、溶解氧和流速影响较大。

关键词： 长江   白鲟   长江鲟   中华鲟   增殖放流   濒危鱼类保护  

摘要： 归纳了白鲟、长江鲟、中华鲟近40年自然资源量变化情况,统计了长江鲟和中华鲟人工增殖放流数据,评估了增殖放流成效。因物种特性和分布的差异,放流无效的原因迥异。过度捕捞使人工放流长江鲟在放流后6个月之内难逃被“误捕”,而中华鲟放流数量不足及长江和近海过度捕捞导致中华鲟人工增殖放流的贡献甚微,其结果是长江鲟和中华鲟增殖放流均无法达到自然繁殖群体的补充水平。本文探究了近40年来白鲟、中华鲟和长江鲟在保护、管理和决策上存在的误区和不足,提出在生态大保护的背景下,(1)应编制和实施《长江鲟拯救行动计划》优先项目;(2)应以《中华鲟拯救行动计划》为指引,在就地保护、迁地保护和遗传多样性保护方面提出更具有可操作性的优先计划;(3)应设立中华鲟和长江鲟物种拯救行动计划专项,对现有涉栖息地或保护区生态补偿项目进行优化整合。唯有以恢复长江鲟和中华鲟自然繁殖为核心,才有望延续和恢复其自然种群,实现人与自然的和谐共处,推动长江流域社会经济绿色可持续发展。

关键词： 中华鲟   水蚯蚓   开口饲料   生长性能   消化酶   抗氧化功能   免疫功能  

摘要： 本试验旨在探究配合饲料替代水蚯蚓作为中华鲟(Acipenser sinensis)仔鱼开口饵料的可行性。试验选用刚开口的1200尾中华鲟仔鱼,平均体重为(86.57±3.05)mg、平均体长为(28.40±0.28)mm,随机分为水蚯蚓组和开口饲料组,每组3个重复,每个重复200尾。投喂水蚯蚓和开口饲料9 d后,研究开口饲料对中华鲟仔鱼生长性能、存活率、消化酶活性以及抗氧化和免疫功能的影响。结果表明:1)开口饲料的总氨基酸、必需氨基酸和鲜味氨基酸含量均低于水蚯蚓,而粗蛋白质和粗脂肪含量高于水蚯蚓。2)与水蚯蚓组比,开口饲料组中华鲟仔鱼终末体重、终末体长、增重率和特定生长率显著降低(P<0.05),但存活率无显著差异(P>0.05)。3)与水蚯蚓组比,开口饲料组鱼体淀粉酶、脂肪酶和碱性磷酸酶活性以及总胆汁酸含量显著提高(P<0.05)。4)与水蚯蚓组比,开口饲料组鱼体总抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性显著降低(P<0.05),活性氧和丙二醛含量显著提高(P<0.05),同时免疫球蛋白G、免疫球蛋白M含量及溶菌酶活性也显著提高(P<0.05)。综上所述,与水蚯蚓相比,开口饲料诱食性差会降低中华鲟仔鱼生长性能,但中华鲟仔鱼在一定程度上可以通过提高自身消化酶活性及机体免疫力来适应开口饲料。

关键词： 中华鲟   养殖密度   生长性能   血液生化   性腺发育  

摘要： 为探究养殖密度对中华鲟(Acipenser sinensis)成鱼生长性能、生化指标及性腺发育的影响,本研究设置低、中、高3个密度梯度,初始密度分别为(6.12±0.04)kg/m^(3)、(8.92±0.19)kg/m^(3)和(11.75±0.29)kg/m^(3),密度养殖实验周期12个月,实验结束后将鱼转入恢复池进行低密度[(4.11±0.03)kg/m^(3)]恢复实验(6个月),分别在0、12个月和18个月时测定实验鱼的生长、血液生化和性激素水平等指标。结果表明,密度养殖实验结束后,低、中、高密度组分别达到(10.99±0.21)kg/m^(3)、(13.59±0.10)kg/m^(3)和(17.78±0.28)kg/m^(3);随着设计密度的增加,实验鱼体重、特定生长率(SGR)、增重率(WGR)、日增重率(DWGR)显著降低(P<0.05),体重变异系数和饲料系数(FCR)显著升高(P<0.05);血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和总蛋白(TP)浓度随设计密度的增加呈逐渐递减的趋势,高密度组血糖(GLU)浓度高于中、低密度组,各密度组间白蛋白(ALB)浓度无显著性差异;各密度组17α,20β-双羟孕酮(17α,20β-DHP)和睾酮(T)浓度无显著性差异,但其浓度比实验开始时略有升高;高密度组雌二醇(E2)、卵黄蛋白原(VTG)和孕酮(P)浓度水平显著低于低、中密度组(P<0.05),低、中密度组间差异不显著。低密度恢复实验结束后,各密度组实验鱼体重、肥满度(CF)、体重变异系数的组间差距较恢复期开始时要明显缩小,SGR和DWGR随设计密度升高呈逐渐增加趋势;各密度组血清GLU、ALB、TG、TC和TP浓度基本恢复至实验开始时的浓度水平,各组间无显著性差异;各密度组E2、VTG和P浓度基本恢复至同一浓度水平,且各组间无显著性差异。结果说明,高密度养殖对中华鲟成鱼的生长和性激素水平均产生了显著的负面影响,而中、低密度组实验鱼未受到显著影响。因此,在保障中华鲟成鱼性腺正常发育的前提下,为了尽可能实现养殖设施的最大化利用,可以适当舍弃一些生长性能,建议中华鲟成鱼的实时养殖密度不宜超过13.59 kg/m^(3)。

关键词： 小蝌蚪找妈妈   成果转化   司法保护   虚拟现实   金雕   生物多样性   启动器   中华鲟  

摘要： 科普:特色科技促进司法成果转化拉动绳子就可观看动画,了解一起发生在长江人口中华鲟被非法捕捞的故事;按下卷宗启动器,就可观看“小蝌蚪找妈妈”故事新说,了解非法捕捞“三有”保护动物青蛙的案件;戴上虚拟现实眼镜,就能体验金雕在天空飞翔的视角,通过判决书模型了解网购金雕案的故事这就是位于南京市红山森林动物园大壮观阁内的江苏省首个生物多样性司法保护馆。

关键词： 中华鲟   产卵场   地形   河床质   演变  

摘要： 据2017～2020年期间进行的中华鲟（Acipenser sinensis）自然繁殖生态调查报告,葛洲坝下近坝江段已连续几年未观测到中华鲟的自然繁殖活动,这可能与该区域的非生物环境变化有较大关系。地形是形成流速等非生物环境因子的重要因素,底质是中华鲟进行自然繁殖活动的关键环境因子。因此本研究结合水声学的方法和水下视频影像技术,研究水声学特征与底质表观特征的相关性,并描述葛洲坝下中华鲟产卵场的地形（1999～2020）和底质（2004～2020）演变过程,结合长江流域的水文事件揭示变化规律,并分析地形、底质变化与中华鲟自然繁殖状况的相关性,通过产卵年份捞卵区域的地形和底质数据提取,分析自然繁殖适宜地形和底质,最终为中华鲟人工模拟产卵场的构建、中华鲟潜在产卵场的筛选和葛洲坝下中华鲟产卵场的恢复与重建提供科学依据。主要研究结果如下:经过相关处理得到的1999～2020年的高程数据分析结果表明,1999～2020年期间,葛洲坝下约8.5 km江段的地形发生了一定程度的改变,其地形变动主要集中在1999～2007年,每年地形变化大于1 m的区域占比超过30%,2007年后地形变化大于1 m的区域占比在12～26%,2013～2015年该江段被冲刷,变化有所增加,2015～2020年冲淤交替进行。在以往部分学者提出的相关关系不可用的情况下,重新构建了底质水声学特征与底质表观特征的相关性。结合水声学的方法和水下视频影像技术的研究结果表明,充塞度（E）和硬度（H）之间的关系可以用Boltzmann模型进行拟合,方程表示为:E=3+95/(1+exp(（H-0.00679）/0.00232))（R2=0.74）,平均粒径（D）和粗糙度（R）之间的关系可以用logistic模型进行拟合,方程表示为:D=285-285/（1+R/0.000824）(R2=0.87),分形维数则与底质的主要组成相关。结合底质特征之间的相关关系,分析葛洲坝下中华鲟产卵场的底质演变。结果表明,粗糙度、硬度、分形维数三种水声学参数变化趋势一致,在2004～2007年上升,在2008～2012年下降,2013～2019年持续增加,2020年开始下降,但变化幅度有所区别。通过粗糙度-粒径相关方程将研究区域的粗糙度转换为粒径,发现葛洲坝下江段底质的主要变化如下:含沙的基质比例在2004～2008年期间减少33.08%,在2008～2012年期间增加12.69%,在2012～2015年期间减少33.83%,2019年相比2015年减少6.29%,2020年含沙量回升,相比2019年增加39.37%。2004～2020年期间,底质基质经历从含大量沙、含适量沙到含极少量沙,最后沙量回升的过程。提取并分析产卵年份捞卵区域的高程和水声学参数,结果显示中华鲟的适宜产卵地形可能较平缓,且可能为负坡地形。捞卵区域的硬度的范围较为集中,粗糙度和分形维数波动较大,依据各自的相关关系判断其适宜底质充塞度在20～80%之间、底质粒径均值在88～220 mm之间、底质类型主要组成为中小型卵石。借助长江流域发生的水文事件能够揭示地形和底质的变化规律。葛洲坝下中华鲟产卵场地形的变化在2007年前主要是三峡大坝蓄水运行、洪水冲淤和人类活动,之后的地形变化主要是边界区域的自然冲淤,中华鲟自然繁殖中断的原因可能不是1999～2020年期间的地形变化。水利工程的建设运行、长江流域洪水的发生以及人类活动均会影响河床质的演变进程:三峡大坝蓄水运行造成的清水下泄会导致其下游的推移质持续减少,长江流域洪水的发生有利于泥沙从上游向中下游转移,河势调整工程和泥沙调度等人类活动则会直接影响泥沙含量的变化。其中2013～2019年期间持续的底质冲刷对中华鲟的影响极大,中华鲟自然繁殖活动从不连续发生到完全中断,底质变化与中华鲟自然繁殖状况明显相关。本研究结合水声学方法和水下视频技术,构建了底质水声学特征和表观特征的相关关系,并通过空间分布分析阐述葛洲坝下中华鲟产卵场的地形和底质演变,借助长江流域的水文事件揭示变化规律,解析中华鲟自然繁殖状况与地形、底质变动的相关关系,最终推测中华鲟自然繁殖的适宜地形和底质,推断中华鲟自然繁殖中断的原因,为今后系统开展中华鲟人工模拟产卵环境和中华鲟自然繁殖的恢复措施研究积累了基础数据,为中华鲟的野外种群重建提供了参考。

关键词： 中华鲟   鱼类栖息地模型   生境栖息地适宜度指数   小样本   信息扩散原理   生态调度  

摘要： 中华鲟（Acipenser sinensis）是长江特有的洄游型珍稀鱼类,素有“水中大熊猫”之称。随着葛洲坝、三峡等大型水利工程的修建,中华鲟种群生存和繁殖过程受到了深远影响。水利工程的建设不但阻断了鲟鱼的原有生境栖息地,也改变了栖息地水环境条件,虽然国内已广泛开展了关于中华鲟生境栖息地的保护和研究,但目前仍然缺乏有关水利工程调度方式对中华鲟种群生存的系统的影响研究。为了更好地保护和修复长江中华鲟栖息地生境,本文结合中华鲟种群动态的时空变化,构建栖息地三维水动力模型,重点分析了关键水环境因子与栖息地中华鲟分布的关系;针对监测数据不全面等问题,提出了基于信息扩散的生境栖息地HSI模型,探究了不同水电站调度模式对中华鲟生境栖息地的影响。本文的主要研究内容如下: （1）通过构建生境栖息地三维水动力模型,探究了不同流量（6000～20000m3/s）情况下中华鲟洄游繁殖时期葛洲坝生境栖息地水流流态时空变化规律。栖息江段流速的增大过程并不是均匀变化的,大江电厂尾水区域随着流速增大,各个尾水出口流量分配更加均匀,二江电厂尾水区域流速则没有此现象。江心堤将河道一分为二,左侧水流分布较为均匀,且随流速均匀增加;右侧水流在小流量时沿程先向中间汇集,后分散,随流量增加,沿程趋于均匀分布。 （2）构建生境栖息地适宜度指数模型,统计监测到的中华鲟亲鱼位置信息,引入傅汝德数等流态表征指标,初步探究了中华鲟生境与流速、水位和流态等水环境因子关系。中华鲟亲鱼的适宜流速范围为0.53～2.03m/s;适宜水深为7.70～27.20m;适宜流态的傅汝德数范围为0.03～0.25。 （3）引入基于模糊数学中的信息扩散原理,提出基于信息扩散的生境栖息地适宜度指数模型,提高模型在小样本空间下的计算精度。进一步探究了中华鲟生境栖息地与流速、水深、傅汝德数等因子的关系,细化了适宜环境因子范围。结果表明,中华鲟最适宜流速范围在0.8～1m/s及1.6～1.7m/s间,适宜水深范围为11～15m间,较适宜范围为8～21m间,适宜流态的傅汝德数范围为0.07～0.14间,较适宜范围为0.05～0.18间,高于0.25时不适宜。 （4）围绕中华鲟生境栖息地的人工优化问题,基于鱼类栖息地评价模型,构建3种调度模式、210种流量组合工况并进行量化评价和对比分析,探索了葛洲坝不同发电机组工况情境下,复杂水流流场对中华鲟适宜栖息地面积的影响。在5036～18334m3/s流量区间内,左右岸机组均有开启的调度模式对于中华鲟生境栖息地的生态效益最佳,当葛洲坝下泄流量大于18334 m3/s时,优先开启右岸机组模式更为有利。

关键词： 下丘脑   垂体   神经内分泌学   速激肽   中华鲟  

摘要： 下丘脑和垂体是重要的神经内分泌器官,能够分泌多种神经肽和激素,参与生殖、生长、应激和摄食等多种生理活动的调节。中华鲟是一种软骨硬鳞鱼类,具有特殊的进化地位,但有关其神经内分泌系统的资料比较少。本研究以中华鲟下丘脑-垂体轴的转录组数据为参考,鉴定了46个下丘脑神经肽基因,分别参与了生殖、生长、应激和摄食的调节。此外,本研究还鉴定了6个中华鲟垂体激素基因,包括生殖激素:卵泡刺激素(FSH)和促黄体生成素(LH);生长相关激素:生长激素(GH)/催乳素(PRL)/生长乳素(SL);以及应激相关激素基因:阿黑皮素原(POMC)。与硬骨鱼类相似,中华鲟垂体的免疫组织荧光定位分析表明,LH和FSH位于中腺垂体,SL位于前腺垂体,POMC位于前腺垂体和后腺垂体。速激肽是一个大型的、进化上保守的脑/肠肽家族,参与哺乳动物多种生理功能,包括生殖调节。然而,关于古老鱼类谱系中的速激肽的信息却很少。本研究从中华鲟大脑和垂体中鉴定了三个速激肽基因(分别命名为tac1、tac3和tac4)和三个神经激肽受体(分别命名为nk1r、nk2r和nk3r)。序列分析表明,tac1编码物质P(SP)和神经激肽A(NKA),tac3编码神经激肽B(NKB)和NKB相关肽(NKBRP),tac4编码hemokin 1(HK-1)和hemokin 1(HK-2)。组织表达分析显示,三个速激肽基因在端脑和下丘脑中大量表达,而神经激肽受体基因则在外周组织中广泛表达。时空表达分析显示,三个速激肽基因在性腺未发育个体中表达量较高。腹腔注射实验表明,as SP和as NKB能提升中华鲟血清中促黄体生成素(LH)的分泌水平。在转录水平上,as SP和as NKB能显著降低垂体促卵泡激素β(fshβ)m RNA的表达,同时诱导垂体生长激素(gh)m RNA的表达。此外,雌二醇(E2)可以刺激下丘脑的tac3 m RNA表达。综上所述,本研究将丰富中华鲟神经内分泌系统的信息,同时提供了中华鲟速激肽家族的基础信息,发现as NKB和as SP参与垂体生殖和生长相关激素的调节。

摘要： 中华鲟是一种非常古老的鱼类,通常身长0.4～1.3米,最长可达5米。身体大部呈深灰色,而腹部平直较白,尾部细;头部呈三角形,吻尖长,微上翘,吻部中央长着4条短须,眼小而鼻孔大。因其产自中国东部,故名中华鲟。如今,其主要活动区域在长江中下游以及长江入海口附近的海域。中华鲟在江里出生,海里长大。每年夏秋之际,生活在长江口外近海的成年中华鲟逆流而上,历经3000多公里的搏击,回到自己的故乡金沙江一带产卵繁殖。当幼鱼长大到15厘米左右时,又随着它们的父母顺流而下,旅居外海。

关键词： 中华鲟   海洋牧场   摄食生态   行为适应性   海洋保种  

摘要： 国家一级保护动物中华鲟（Acipenser sinensis）是一种大型溯河产卵洄游性鱼类,其群体主要分布在东南沿海大陆架水域,产卵期洄游到长江中上游参与繁殖,是长江水生动物中的旗舰物种。受生境退化、过度捕捞等影响,中华鲟自然种群规模自1980年开始急剧缩小,目前已连续6年未监测到中华鲟的自然繁殖行为,物种岌岌可危。人工淡水保种繁育成为了保证中华鲟物种存续的关键措施。中华鲟生活史约90%以上的时间生活在海洋,长期的淡水圈养环境下海洋生活史的缺失可能是导致人工保种群体成熟个体较小、雌雄性成熟比例降低、繁殖能力下降的重要原因。海洋保种是补充完善中华鲟海洋生活史的主要手段,而传统海水网箱保种存在养殖密度大、底层溶氧低、通透性差等问题,保种效果较差,近海围栏式养殖保种相比传统海水网箱保种,具有养殖区域更大、水体通透性更强、无底网和抗击风浪能力强等特点,是潜在可尝试的保种模式。本研究对浙江温州近海的白龙屿海洋牧场环境因子及饵料资源进行周年调查并开展中华鲟放养实验,通过对放养群体跟踪监测及回捕解剖了解其摄食生态及行为适应性,综合评估其生存适应性,为探寻中华鲟海洋保种新模式,实现“陆-海-陆”接力保种提供基础数据。主要研究结果如下:（1）白龙屿海洋牧场的水质及沉积物质量符合国家一类质量标准,具备放养中华鲟的环境基础。在2021年监测期间,研究区域的周年风速范围为2.01m/s～25.22 m/s,平均风速为7.31 m/s,周年水温变化范围为12.28℃～29.76℃,平均水温为20.99℃,流速变化范围为0.01～0.04 m/s,平均流速为0.03 m/s,潮汐的年平均潮差为4.29m,范围为1.15m～6.72m,在低潮平潮时（当日潮差3.23m）水深范围为2.56～9.53m;研究区域内共采集到47种饵料生物隶属于5门8纲,其中底栖动物38种、中下层生物9种,环境内饵料资源在秋季最丰富,冬季最匮乏,其年平均生物量为2.909±0.903 g/m2。（2）通过研究区域中放养中华鲟消化道内容物分析,评估了中华鲟的食性及摄食偏好,同时估算了天然饵料资源的最大承载力。根据消化道内容物实测分析,放养中华鲟能够在研究区域中自主摄食,并验证其在环境内摄食了4门5纲共16种饵料生物,其食物组成按相对重要性指数（IRI）大小排列:甲壳纲（主要为虾蟹类）>腹足纲>鱼纲>瓣鳃纲>多毛纲,摄食偏好按摄食选择系数大小排列:甲壳纲>腹足纲>瓣鳃纲>多毛纲>鱼纲;估算结果表明海域面积650亩的白龙屿海洋牧场中适合中华鲟摄食的饵料资源最大年生产量约为818.389 kg,仅靠这些天然饵料供给的情况下,可供69尾中华鲟幼鲟正常生长发育。（3）研究采用超声波遥测系统对放养中华鲟进行了跟踪监测,通过三点定位法获取了标记鱼的精准定位,并通过Python编程语言的Heat Map模组对位置信息进行处理,获取了实验鱼的分布热区图,对中华鲟在研究区域内的行为适应性进行了分析。结果表明,中华鲟在周年跟踪期间,主要集中在研究区域的东北区域,区域水深范围为6.23～12.53m,在密集区域的整体栖息时间占29.06%。其中雌雄鱼的分布差异与昼夜差异并不明显,可能与数据量较少有关。成鱼与幼鱼有明显差异,其中成鱼分布较为密集主要分布区域与总体分布相似,密集分布区域占总研究区域的1.78%,栖息时间占总体的35.24%,区域平均水深为9.19m;幼鱼分布密集区较为分散,除东北区域的密集区外还有多个密集区,共占总面积的4.73%,栖息时间占41.32%,区域平均水深为7.22m。放养中华鲟的栖息分布与潮汐周期呈现一定的节律性,在低潮时分布区域较为集中,其密集区域与总体分布相似,占总体的3.55%,栖息时间占总体的43.56%,区域平均水深为7.42m;在高潮时分布较为分散,密集区域较大位于研究区域西北区域,其面积占总体的6.51%,栖息时间占总体的25.92%,区域平均水深为8.41m。放养中华鲟在台风期分布高度集中,分布密集区域在东北区域占总体面积的1.78%,栖息时间占总体的40.37%,平均水深8.27m。结果表明中华鲟能够适应海洋牧场的环境,并能根据潮汐周期变化呈现一定的节律性,同时能对台风进行有效的规避。综合结果表明,白龙屿海洋牧场的环境符合自然保护区标准,具备养殖中华鲟的环境基础,海洋牧场内天然饵料符合中华鲟摄食选择偏好并且其资源生产力能持续供给69尾中华鲟,具备成为中华鲟海洋保种基地的潜力;海洋牧场中人工淡水保种中华鲟行为适应性良好,能对潮汐周期产生一定的节律性并对台风进行有效规避。本研究证明近海围栏式保种是中华鲟潜在可尝试的海洋保种新模式,其结果能为中华鲟“陆-海-陆”接力保种提供基础数据。