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近年来,随着我国经济社会和人口不断增长,水域污染导致江河生态环境不断恶化,水利工程建设及运行的同时带来一定程度水生生物栖息地遭到破坏,鱼类资源严重衰退。在这种情况下,有必要加强鱼类资源动态监测,提高鱼类资源的养护管理水平,加大对珍稀鱼类的保护,关注鱼类产卵场,实现鱼类资源可持续发展,促进人与自然和谐,维护水生生物多样性。
我国幅员辽阔,内陆水体众多,有水库、湖泊、河流等类型,并且鱼类品种丰富,各自具有独特的生态习性,如何应用水声学探测的方法对他们的资源状况进行有效评估是一个重要的开拓性课题。根据科研项目攻关的要求,本论文针对不同的水体特征,突破仪器设备的局限性及野外困难,在长江(三峡水库及葛洲坝坝下江段)、珠江及青海湖,较好地实现预定目标,对不同对象进行了较细致科学研究,为水声学探测在我国内陆水体上的更广泛、更准确应用积累基础性数据资料。本论文主要结果如下:
1.应用EY60回声探测仪可以对三峡水库中的鱼类进行有效探测,探测距离达120m。鱼类在三峡库首的分布呈不均匀性,在支流的河口位置鱼类密度较高,而在瞿塘峡、巫峡和西陵峡的峡谷江段鱼类密度较低；在大宁河口鱼类密度高达37.4ind./1000m3,而在坝前仅船闸入口航道鱼类密度高达50.5ind./1000m3。三峡库首的鱼类较多分布在水深30m至60m的水层,且40至50m的范围鱼类密度相对较高。本论文初步了解三峡库首鱼类分布,为以后的鱼类资源水声学监测提供了重要的参考,以便更合理设计探测路线,进行水声学数据的分析、地理信息化、分区(层化)处理等。
2.中华鲟成熟个体目标强度范围垂直探测时在-20dB至-30dB之间,横向探测时则可能高于-20dB。根据平均补偿目标强度(MeanTSc)、长度换算值(Length),、最大补偿目标强度(MaxTSC)、反射声面均值(Mean sigma)等建立判别方程时,将对3个中华鲟、24个水底地质及31个小型鱼类的信号数据进行验证,识别率分别为100％、66.7％、100％；2006年11月20-22日应用定点横向探测的方法有效监测到中华鲟成熟个体目标,该方式监测范围广,易于实际操作,有必要进一步应用。
3.2006年4～5月对珠江肇庆江段罗旁广东鲂产卵场及青皮塘广东鲂产卵场中的繁殖群体进行水声学探测。在人工标定及渔获物统计的基础上,对广东鲂的回声信号进行了判别。结果表明:广东鲂在两个产卵场都有明显的聚群行为；广东鲂在青皮塘江段聚群的时间迟于罗旁江段的,且在青皮塘江段洄游的速度(0.19m/s)也比在罗旁的(0.31m/s)低；但广东鲂在罗旁的聚群嬉戏行为尤为明显,行为形态上与青皮塘的差异显著,后者在垂直分布上更为接近水底；广东鲂繁殖群体高度聚群时间一般在凌晨4点左右,黎明前则很快散开,观察发现两个产卵场广东鲂的数量动态变化上存在差异。本文还对两个产卵场的水下地形特征进行了分析,并推测产卵场生境的差异性是导致广东鲂繁殖生态差异的主要原因,认为维护水生生境多态性对保护鱼类生物种群具重要意义。
4.2006年8月16-18日对青海湖的鱼类资源进行探测评估。结果表明:青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)分布具不均匀性,有小型鱼群聚集现象；鱼类密度范围为0.168-12.8ind/1000m3,均值为1.16ind/1000m3；布哈河口鱼类较为密集,密度最大值为12.8ind/1000m3。初步估算青海湖裸鲤达可捕规格个体数量为6.5×107ind,95％置信度区间为35.6×107～118.4×107ind,应用资源密度体积法估算青海湖裸鲤的可捕资源量约为15275t。探测实验还证实,EY60回声探测仪在青海湖中进行鱼类资源评估时探测效果良好,后期分析软件Sonar5可以对鱼类个体自动识别、计数,便于进行鱼类资源量评估。