序言
长江口滨海湿地面积约3000平方公里,该湿地是拥有生物多样性很高的生态系统,是支持着本市60~70%的特有经济珍稀和濒危物种的栖息环境。长江口滨海湿地长期以来对上海市经济发展起着重要作用,然而由于近年来经济的高速发展,污染加剧等因素的不利影响,而使其面临污染、河势改变,生物资源过渡利用,使该湿地生态系统生态特征发生巨大变化,并形成严重衰退的局面,为保持河口区湿地生态系统资源的可持续利用和发展需对保护其湿地生态系统的高度重视,并应采取相应的对策。
生态与环境特征
长江流域大量污染物质下泄至河口而导致长江河口及近岸海域水体严重污染。根据2000年中国海洋环境公报长江自徐六泾以下均属劣Ⅳ类水。虽然陆地水与海洋水标准有所差异,但自20年以来水质恶化趋势是一致的。长江口杭州湾的近海已被称之“在我国海域中污染最为严重的”水生生态系统已全面退化。
近年来由于工农业的迅速发展,人口急剧增加及由于河口区人类活动结论而导致河口滨海区水生生物已全面衰退。其主要表现为:
1.水生生物群落结构变化—一生物多样性指数明显降低,生物物种减少,1982年8月有93种浮游生物,而1998年8月仅监测到29种;1992年底栖生物有53种,而1999年8月底栖生物仅出现24种.
2.底栖生物生物量明显降低一饵料基础衰退
1998年长江口底栖生物生物量为4.79g/m2,仅为1996年9月调查的57%,1982年调查的11.4%。
3.水生野生物种,国家保护的水生生物急剧减少和消失
一些国家保护种如中华鲟、白鲟、白暨豚、胭脂鱼等几乎灭绝;江豚也已十分罕见,濒临灭绝.
水产生物体内酚、石油烃等残毒含量有所增加,在芦潮港、三甲港等水域明显。不论是1998年还是1999年,鱼体内石油烃平均含量的最高值均出现在三甲港。除横沙岛外,其他三个地点1999年样品的石油烃含量均比1998年有不同程度的上升,其中上升最快的为长兴岛的样品,其次为三甲港的样品。
生态系统修复工程
随着各国国民经济发展,各相关生态系统均受到不同程度的破坏,对生态系统的压力增大,对生物物种和人类健康的威胁,为保护生态系统和保障人类健康,自80年代起,在得到有力发展的现代生态学基础上,修复生态学和生态农业、生态工程、城市生态和生物多样性一起是现代生物学中最富于生命力的五大分支学科。
1995年中国科学院正式出版了《生态环境综合整治与修复技术研究》(第一集、第二集),为我国生态系统的修复整治技术提出更明确、指导性的方针和策略。生态修复的目标和宗旨是修复和建立健康的生态系统,为人类提供可持续利用的资源。
1.长江口底栖生物增殖放流:
继于2001年开展长江口生态修复工程之一——中华鲟试验性放流取得成功的基础上,于2002年3月21日在长江口增加了底栖生物放流试验。
底栖生物是水生生态系统中重要组成部分,在水生生态系统中占有十分重要的地位,是长江河口区内中华鲟、白鲟等水生野生动物以及重要水产生物的优质饵料,也在河口生产力与水生系统和底栖系统耦合和水体能量通量及水体食物网中均起了重要作用。然而如前所述近年长江河口区底栖生物这一生态类型在河口环境发生了急剧变化的状况下,生物量急剧降低,物种大量减少,而成为河口生态系统衰退的重要标志之一,因此可成为河口生态系统生态修复应优先考虑的内容之一,也可作为“长江口深水航道”建设中又一项重要的生态缓解措施和生态修复工程。由长江口航道建设有限公司资助和主持,中国水产科学研究院承担的“长江口底栖生物放流”,在上海市渔政处、国家海洋局东海分局、上海市环境监测中心、复旦大学、华东师范大学、上海师范大学等单位的参与下,于2002年3月21日于长江口北导堤成功进行,即本次放流活动按底栖生物试验实施计划在长江口南支北槽北导堤6号灯标(北纬31°14′025″,东经122°07′56″)附近水域进行了底栖生物——褶牡蛎和菲律宾蛤等多种底栖生物增殖试验性投放:投放的褶牡蛎已在长宽高分别为65-80cm、8-10cm、6-8cm的水泥柱附着了2年,预期可于2002年5月成熟产卵,共投放水泥柱11190条,每条水泥柱附着褶牡蛎约200-300个;另投放菲律宾蛤沙粒苗50袋,共1500公斤;还随同投放了藻类(紫菜、浒苔)、腔肠动物(海葵)、多毛类(沙蚕)、软体动物(贻贝、梭蛤、红螺、蜒螺等)、甲壳类及鱼类(肩鳃鳚等)。
2.开展长江口底栖生物试验性增殖、放流目的
(1)修复底栖生物,可为长江河口经济鱼类特别为中华鲟种群,补充了一定的饵料基础和改善及重建长江口水生生态系统:
补充和提高长江口水域底栖生物多样性,修复和改善长江口水域底栖生物种群结构。
通过移植补充底栖生物,修复、提高了长江口水域经济水产生物幼体的饵料基础。
观察长江口深水航道整治建筑物及丁坝坝田缓流区浅滩对改善底栖生物生境的作用。并为建立长江口区岩石型底栖生物群落和提高水域生产力初步奠定基础。
(2)试验内容
通过调查研究,以精确、优化选择和移植5-6种适合于长江口水域生长、繁殖的底栖生物(多毛类和甲壳类、贝类等)为保护河口水域生态环境平衡和提高其饵料基础。共于长江口水域投放底栖生物10吨,其中褶牡蛎约300万个。
3.底栖生物增殖放流的关键技术
(1)放流底栖生物物种的选择原则
●为防止物种入侵所可能引起的生态问题,所选择的底栖生物物种应是适应性较广的广布种,并事先查明放流物种确是较能适应于长江口区的物种。此次所放流的褶牡蛎、菲律宾蛤等几种底栖生物均为广布种。因此不会涉及会对生态可能产生的物种入侵问题。
●放流的底栖生物物种必须也是有饵料价值和经济价值和生态意义。
●所选择的底栖生物必须对其所附着物无损害(如对导堤及丁坝等均无损害)。
(2)试验性放流的主要底栖生物褶牡蛎生物学特征
●褶牡蛎OstreaplicatulaGmelin,俗称蛎黄、海蛎子,体型多变化,大多呈三角型常以左壳固着,左壳凹,右壳较平,为固着型贝类,在自然分布潮间带的中区,产于我国南北沿海,在日本、澳洲、印度洋、非洲西岸等地均有分布。其肉味能鲜美,是我国养殖贝类品种之一,其贝壳也可制石灰或作贝壳粉。
●褶牡蛎发生的环境条件:完成整个胚胎发育至附着变态时间在正常条件下,一般需要二至三个星期,在发育期间必需要有良好的环境条件。
●水温:水温对牡蛎的胚胎发育影响极大,本次放流的褶牡蛎早于2001年5月就开始培殖于浙江省象山港——素有我国著名的牡蛎之乡的美称。在长期的自然选择中该水域内褶牡蛎繁殖期间水温已有良好的适应。据观察水温对整个胚胎后期达到口型幼虫的发生可以用公式y=294(X-9.4)近似值表示。在浙江中部及长江口区繁殖时间一般可于5-6月。
根据实验结果及文献资料,褶牡蛎产卵水温为21-26.6℃。
●比重:海水比重与牡蛎产卵排精也有很大关系,在5月当亲贝生殖腺成熟,海水比重处于1.003-1.008之间,牡蛎就可进入产卵盛期,5月份在降雨时更能刺激产卵。
●潮汐:潮汐的运动会影响牡蛎产卵,特别是月缺和月圆时。即农历初一、十五潮汐差最大的时候影响最大。这是牡蛎产卵排精行为的重要刺激条件。长江口区也具有良好的潮汐条件。
●放流地点的选择:
本次底栖生物试验性放流地点选择在长江口深水航道北导堤6号灯标(北纬31°14′025″,122°07′56″)及向西伸延约五公里处的导堤护堤工程水泥建筑物上及其潮下带近底处。以尽可能能使满载有牡蛎的水泥柱靠近导堤上。使所投放的牡蛎能在导堤上生长。
●放流时间:
此次放流时间精选于3月21日上午进行,此时正值大潮汐时期潮差大,以使在近满潮时能使满载褶牡蛎的运输船能尽可能靠拢北导堤,生长在水泥柱上的牡蛎可能被投置于导堤水泥柱上
(3)底栖生物增殖的关键技术
在对长江口首次进行底栖生物增殖放流试验中,首选了褶牡蛎、菲律宾等五种,为了取得良好效果而采取了以下主要的增殖放流措施;
●正确掌握牡蛎繁殖于生长技术,牡蛎的繁殖方式,可分幼身型和卵生型两种,褶牡蛎等多种牡蛎展示为卵生型。
褶牡蛎在繁殖期间,亲贝把成熟的精子或卵子排出体外,在海水中受精,卵裂发育形成面盘幼体(如图1所示)面盘幼体在小体中随波逐流行浮游生活为一种临时性的浮游生物,面盘幼体。面盘细体在适宜的水温下被水流的携带,可望在北导堤适宜的岩石下附着发育成长繁殖。
(4)预期生态效益:
通过长江口底栖生物试验性增殖放流,预期将在长江口北导堤30公里周围,约5-10公里的范围内可提高底栖生物生物量和生物多样性。并可逐步改善底栖生物的种类组成和群落结构。
通过此次底栖生物试验性放流,在充分利用导堤水泥建筑物的基础上,预计可为逐步建成长江口岩石型,以牡蛎等固着生物为代表的生态群落已初步形成。能增加长江口底栖生物多样性和改变长江口已往完全为泥沙型的底栖生物生态类型。
通过选择性的对底栖生物放流,预计在3月21日对褶牡蛎和菲律宾蛤等生物投放放流后其性腺在经过二个月的生长发育过程逐步成熟,在5-7月间褶牡蛎将大量排卵,约在20天后其面盘幼体将大量流放于长江口放流附近水域,并可能在盐度较大的水域附近的岩石上附着,从而其除了面盘细体能为凤鲚、刀鲚等经济鱼类及其幼体大量提供优质饵料外,还可大量附着于南北导堤中东段导堤水泥及岩石上。而提高长江河口区生物量及饵料基础,促进长江口渔业可持续发展。并可为中华鲟等珍稀动物提供饵料。促进长江口渔业可持续发展。并可为中华鲟等珍稀动物提供饵料。根据8月26号的现场监测资料表明:首次投放牡蛎已经过4-6次的产卵,现已生长为牡蛎幼体数量已达到600亿个。
4.以底栖生物试验性增殖放流项目的特色和创新性:
本生态修复工程的立题和执行,开创了在长江口水域,利用航道工程项目开展底栖生物生态修复工程的先河。该项目的执行为既开展航道工程建设又积极保护长江口生态系统及保护野生动物作出良好的范例。
项目的立项和执行表明了立项的先进性、科学性和前瞻性。通过对底栖生物增殖放流试验,除在增加长江口水域饵料生物基础,提高生物多样性和建立新的河口岩石型的底栖生物生态类型外,还为长江口提供了“生物过滤器”以滤食长江口水域中生长过剩的藻类,减少水体富营养化,净化水体水质,从而也可为河口水环境保护作出贡献。
讨论和建议
●通过生态修复工程的实施及多家新闻媒体的关注和报道,大大提高了社会对保护长江口水生生态环境的意识,长江口生态环境日渐衰退,底栖生尤为突出,因此开展对底栖生物修复工程尤为重要,表明了我国在把上海建设成国际化大都市的同时,也正加强城市的生态环境保护力度。
●开展长江口生态修复工程是符合国际潮流的新理念,结合长江口深水航道工程的建设,在长江河口区开展中华鲟及底栖生物放流修复工程,为大型水利、海岸、航运工程切实落实了生态缓解措施,兼顾工程的经济、社会效益和生态环境效益,起到了良好的示范作用。
●长江口已设中华鲟动物鱼保护区,底栖生物生态修复工程的实施也为中华鲟幼鱼入海前扑食和种群数量补充提供饲料基础,并可为探索使中华鲟在长江口可能形成新的产卵场,和构成中华鲟河口种群提供了一定可能性。
●加强对长江口湿地生态系统的保护和利用,鉴于长江口湿地面积大,具有较高的生物多样性底栖,生物资源有很大的潜在利用价值。因此对其资源应合理利用,使其能持续发展。必须根据制订有效的管理措施和法律,严格监督,才能从根本上对长江口湿地生态系统加以保护和获得合理利用。
环境保护是我国的国策,结合长江口深水航道工程建设,积极开展长江口水生生态修复工程,已初步取得一些社会和生态效应,并已为社会所关注希望随着长江口深水航道等各项工程的深入开展,各有关方面均能对长江口生态修复工程给予更大支持和关注。以使长江口水生生态修复工程能获得更大成效。
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