河流障碍物对澜沧江连通性及代表性鱼类栖息地的影响研究

作     者：杜威龙 

作者单位：云南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丁城志

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：澜沧江-湄公河 纵向连通性 目视解译 环境影响评价 鱼类栖息地丧失 

摘      要：河流障碍物改变了河流的连通性,造成鱼类栖息地破碎化,是鱼类种群衰退乃至灭绝的重要因素。以往关于澜沧江水电开发对河流连通性的影响研究较少,且主要关注干流大坝,忽视了支流上的小型障碍物。本研究以澜沧江流域为研究区,通过对高清遥感卫星影像进行人工目视解译的方法,对澜沧江全流域的河流障碍物做了详细的筛查,首次建立了完整的流域障碍物数据库,并对流域连通性进行评估,分析了澜沧江连通性的现状。对比人工目视解译的河流障碍物数据库与网络数据库,发现现有网络数据库障碍物数据缺失。进一步地,选取了澜沧江3种代表性鱼类:光唇裂腹鱼(Schizothorax lissolabiatus)、巨魾(Bagarius yarrelli)和后背鲈鲤(Percocypris retrodorslis),分析了河流障碍物对它们栖息地的影响,主要结果如下:通过对澜沧江全流域的河流障碍物调查,发现其中53个子流域分布有河流障碍物,共1052个,包括了125个大坝,123个小坝,753个堰,51个桥基。从障碍物分布海拔范围来看,这4种河流障碍物主要分布在海拔1000-2000m范围内;从分布区域来看,澜沧江中游区域分布的障碍物数量最多,河源区域分布的障碍物数量最少;从河流等级来看,2级支流上分布的障碍物数量最多;从土地利用类型来看,城市和农村区域分布的障碍物数量最多。障碍物的密度分析表明:中游区域的障碍物密度最大,河源区域的障碍物密度最小;大坝、桥基和堰的密度在中游区域最高,小坝的密度在上游区域最高。树状水系连通性指数(Dendritic Connectivity Index,DCI)显示河源的DCI指数(海河洄游鱼类)和DCI指数(河川洄游鱼类)最高,中游的最低。障碍物密度和DCI指数结果共同说明了目前澜沧江流域河源的连通性最好,中游的连通性最差。网络数据库中一共在30个子流域中记录了66个障碍物,远远低于人工目视解译数据库障碍物数量。对两个数据库的障碍物密度与DCI指数进行对比,结果表明:人工目视解译数据库中各类障碍物的密度显著高于网络数据库,两种DCI指数显著低于网络数据库。障碍物密度和DCI指数结果的对比说明若使用网络数据库来评估澜沧江的连通性,结果会远远高估澜沧江的连通性水平。此外,本研究分析了澜沧江河流障碍物对光唇裂腹鱼、后背鲈鲤和巨魾3种代表性鱼类栖息地的影响,结果表明,在过去的几十年里,这3种鱼类的栖息地面积都存在不同程度的减小。其中,光唇裂腹鱼现存栖息地面积比历史面积减小了23.75%,丧失的栖息地河流障碍物的密度比现存栖息地障碍物密度高92.74%;现存栖息地的DCI和DCI指数都要高于丧失栖息地的DCI指数。巨魾现存栖息地面积比历史面积减小了47.27%,丧失了一大一小两块栖息地。大的丧失栖息地河流障碍物的密度比现存栖息地的高73.87%,小的丧失栖息地河流障碍物的密度比现存栖息地的高8.01%。现存栖息地的DCI指数低于两块丧失栖息地,DCI指数高于小的丧失栖息地,低于大的丧失栖息地。后背鲈鲤现存栖息地面积比历史面积减小了72.27%,丧失了一大一小两块栖息地。大的丧失栖息地河流障碍物的密度比现存栖息地的高98.60%,小的丧失栖息地河流障碍物的密度比现存栖息地的高64.87%。现存栖息地的DCI指数低于小的丧失栖息地,高于大的丧失栖息地,现存栖息地的DCI指数高于两块丧失栖息地。包括小坝和堰在内的中小型河流障碍物的建设是导致鱼类栖息地连通性下降,栖息地丧失的主要原因。综上所述,本论文通过人工目视解译法搜集并建立了澜沧江流域完整的障碍物数据库,揭示了障碍物空间分布格局,及流域连通性现状与空间差异,评估了连通性下降导致的鱼类栖息地丧失程度。本研究为评估河流障碍物对河流连通性及鱼类的影响提供有力依据,研究结果能够为澜沧江河流连通性修复和鱼类栖息地保护提供科学依据。