南水北調中線干線魚類資源調查研究

周 夢，唐 濤，楊明哲，尚宇鳴

（南水北調中線干線工程建設管理局，100038，北京）

南水北調中線干線工程是關系我國華北眾多城市供水安全的超級工程，從生態學角度看，其不僅是一個由水源水庫、總干渠及囤蓄水庫組成的自然—人工復合生態系統，也是一個由水庫靜水生境及渠道流水生境組成的復合水生態系統。其中總干渠中的魚類是該生態系統的重要組成部分，因此開展相關魚類資源的調查對中線生態系統研究至關重要。

一、中線概況及運行情況

1.工程概況

南水北調中線輸水工程由水源工程、總干渠工程組成，二者和漢江中下游治理工程共同組成南水北調中線一期工程。

水源工程包括丹江口水庫大壩加高工程和陶岔渠首工程兩部分。其中陶岔渠首工程由上游引渠、副壩和電站組成。上游引渠全長約4.4 km，渠底板高程140 m，渠底寬度30~35 m，渠道開口寬度150~430 m。在上游引渠樁號0~140處，安裝有由主網衣、蓋網和敷網三部分組成的攔魚網，其主網衣網目23 mm×23 mm，面積約為9 300 m2，總跨度315 m。

南水北調中線總干渠工程總長1 432 km，其中，陶岔渠首至北京團城湖總干渠全長1 276.414 km，天津干渠全長155.531 km。輸水干線以明渠輸水方式為主，局部采用管涵過水，渠道采用梯形過水斷面，并對全斷面進行襯砌、防滲減糙；北京段長80.052 km，采用PCCP管和暗涵相結合的輸水型式；天津輸水干線采用全箱涵無壓接有壓全自流輸水。

總干渠主要控制段規模為：渠首段設計流量350m3/s，加大流量420m3/s；穿黃河段設計流量265 m3/s，加大流量320m3/s；進河北設計流量定為235m3/s，加大流量定為265 m3/s；北京段、天津段相同，首段設計流量均為50 m3/s，加大流量均為60 m3/s。天津干渠約130 km的渠段位于河北省境內，為節約工程投資，經協商，天津干渠為河北省沿天津干渠線地區供水約1.2億m3（口門水量），最大流量約5 m3/s。

2.運行情況

南水北調中線主要供水目標是京津及華北地區，主要供水對象是輸水總干渠沿線城市生活和工業用水，兼顧生態環境與其他用水，供水范圍分屬河南、河北、天津、北京。其一期工程設計多年平均輸水量95億m3，其中河南37.69億 m3，河北 34.70億 m3、北京 12.38億 m3，天津 10.15億 m3。

南水北調中線一期工程于2003年12月正式開工，歷經11年建設，于2014年12月12日通水，如期實現了黨中央、國務院確定的建設目標。

截至2018年12月31日，中線工程已不間斷安全供水1 480天，累計向京津冀豫四省 （直轄市）調水181.08億m3，其中河南省累計分水量65.15億m3；河北省累計分水量38.77億m3；天津累計分水量34.91億m3；北京累計分水量42.25億m3。

二、中線干線魚類調查結果

中線干渠通水后，南水北調中線建管局采用Didson魚探儀和捕撈網,在2015年、2018年對中線干渠內魚類進行了兩次調查。

1.魚類群落結構

2015年共調查到19種魚類 （另有錦鯉與金魚2個亞種），隸屬于7科17屬。鯉科魚類占優勢，共有11屬12種，占魚類種數的63.2%；其次是鰕虎魚科，有2種魚類（10.5%）；其他科的種類合占26.3%，包括鰍科、塘鱧科、鱧科、鲿科和鯰科各1種。在所調查到的19種魚類中，小型魚類（初次性成熟年齡小于2齡，最大體長小于240 mm的魚類）有12種，在總種類中占60%以上。雖然浮游生物食性魚類（麥穗魚、粲魚、貝氏粲魚）在種數上不占優勢，但在數量上占據絕對優勢，其數量比例達76.2%。

2018年調查共發現魚類23種（另有錦鯉與金魚2個亞種），隸屬于8科21屬，其中鯉科魚類15種，鰕虎魚科2種，鰍科、塘鱧科、鱧科、鱵科、鲿科和鲇科各1種。

魯山至寶豐試驗渠段共采集到魚類15種 （另有錦鯉與金魚兩個亞種），魚探儀探測結果顯示該渠段的魚類平均密度為 0.045ind/m3（尾/m3），魚類總量約有20余萬尾，其平均體長約為100 mm，大部分分布在5m以下的水層。

從所捕獲魚類的全長分布頻數圖（圖1）可看出，所捕魚類的規格大小在12～586 mm之間，全長53～135 mm魚類占大多數。優勢種為馬口魚與粲魚，這兩種魚類無論是在數量還是出現頻率上都處于絕對優勢地位。

從魚類食性來分析，所調查到的15種魚類可分為雜食性魚類、肉食性魚類和浮游生物食性魚類。其中雜食性魚類種類最多，共6種，占總種數的40.0%、總樣本數量的23.4%；其次是肉食性魚類條數最多，共5種，占總種數的33.3%、總樣本數的47.9%，主要為小型的馬口魚和子陵吻鰕虎魚；剩余的4種為浮游生物食性魚類，占總種數的26.7%、總樣本數的28.7%。

根據魚探儀探測出的結果，魯山至寶豐20余km試驗渠段的魚類平均密度為 0.045 ind/m3（尾/m3），按 500萬m3的水量來計算，該試驗區域水體約有魚類數量20余萬尾，其平均體長約為10 cm，大部分分布在5 m以下的水層。

穿黃前后渠段采集到魚類9種（另有錦鯉與金魚2個亞種），含鯉科6屬7種，占魚類種數的77.8%，鰍科和鰕虎魚科各1種，合占22.2%。魚探儀探測結果顯示穿黃倒虹吸前渠段魚類總體密度為 0.026 ind/m3（尾/m3），平均體長為9.07 cm，大部分魚類分布于水面下4.23 m的水層。

從所捕獲魚類全長分布頻數（圖2）可看出，所捕魚類的規格在55～692 mm之間，全長104～202 mm的魚類占絕大多數。優勢種為粲魚，其捕撈數量與出現頻率在調查過程中最高。

從魚類食性看，穿黃前后渠段所調查到的9種魚類中雜食性魚類、肉食性魚類和浮游生物食性魚類均為3種，各占總種數的33.3%。其中浮游生物食性魚類數量最多，占總樣本數量的84.5%，粲魚占其中絕大部分；其次是雜食性魚類，總樣本數的11.8%；肉食性魚類數量最少，僅占總樣本數的3.7%。

從采樣斷面來說，鄧州刁河渡槽斷面所調查到的魚類種數最多，共14種。往后依次為，元氏縣槐河倒虹吸入口有11種，魯山縣澎河渡槽有9種，惠南莊北拒馬河倒虹吸出口有7種，邢臺白馬河倒虹吸入口有6種，安陽漳河倒虹吸出口有5種。鄭州浮橋斷面調查到的魚類種數最少，為3種。

2.魚類生態類群組成

圖1 魯山至寶豐渠段漁獲物全長頻數圖

圖2 穿黃前后渠段漁獲物全長頻數圖

圖3 丹江口水庫及干渠魚類的食性類群組成

圖4 丹江口水庫及干渠魚類的棲息水層類群組成

圖5 丹江口水庫及干渠魚類的喜流性類群組成

根據魚類的食性、棲息水層、喜流性進行分類，其中食性分為濾食性（F）、肉食性（C）、植食性（H）、雜食性（O）4 類，棲息水層分為上層（U）、中上層（MU）、中下層（MD）、底棲（BE）4類，喜流性分為喜流水（LO），喜靜水（LE），靜水生活、流水繁殖（EO）3 類。

依據上述分類對南水北調中線干渠內魚類的生態類群組成進行分析，并與丹江口水庫魚類進行對比，結果見圖3~圖5。

由圖3可見，南水北調中線干渠內魚類以肉食性、雜食性魚類為主，植食性魚類次之，濾食性魚類無。與丹江口水庫魚類組成相比，各類群魚類均有顯著減少。2015年與2018年調查結果相比，2015年雜食性魚類與肉食性魚類均為9種，2018年雜食性魚類仍為9種，但肉食性魚類減少至6種；2015年無濾食性魚類，尚有1種植食性魚類，2018年則植食性魚類和濾食性魚類均無。

由圖4可見，南水北調干渠魚類的棲息水層類群總體上以底棲（BE）魚類最多，中上層 （MU）與中下層（MD）魚類基本相同，上層（U）魚類最少。與丹江口水庫魚類相比，各類群魚類均有顯著減少。2015與2018年調查結果相比，棲息水層類群組成基本相似，僅底棲（BE）魚類2018年較2015年減少1種。

由圖5可見，南水北調中線干渠內魚類喜流性類群分布總體上也以喜靜水（LE）魚類為主，喜流水（LO）魚類與靜水生活、流水繁殖（EO）魚類次之，且二者種數基本相同。與丹江口水庫內魚類相比，3種類群魚類均有顯著減少，但喜流水性魚類減少率更大。

對南水北調干渠內不同渠段內魚類物種組成及數量組成進行分析，結果見圖6～圖8。

由圖6可見，2015年5月中線干渠沿程各斷面魚類物種數及食性類群數總體呈先降低后升高的分布特征。其中，從斷面魚類物種數來看，鄧州斷面最高，為14種，鄭州斷面最低，為3種，隨后沿程升高，元氏斷面升至11種，惠南莊斷面又降至7種；而從食性組成類群數來看，鄧州斷面也是5類食性魚類均有分布的斷面，而鄭州斷面只有肉食性和雜食性2類食性魚類分布，元氏斷面則升至5類群全有分布，惠南莊則又降至3種類群。從各類食性類群的物種數量分布看，鄧州斷面肉食性、雜食性魚類物種數分別為5種、4種，元氏斷面肉食性、雜食性魚類物種數分別為3種、4種，鄭州至邢臺斷面則僅有1種肉食性魚類，無雜食性魚類。另外，在各斷面均有分布的為浮游生物習性類群，除惠南莊有3種外，其余各斷面均有2種。

由圖7和圖8可見，2018年4月處于上游側的魯山—保豐渠段肉食性、雜食性魚類數量百分比均高于穿黃前后渠段，且肉食性魚類數量百分比也是魯山寶豐渠段各食性類群中比例最高的，魚類密度也高于穿黃前后渠段，魚類平均體長則和穿黃前后渠段基本一致。

三、結 論

南水北調中線干渠通水以來，共調查到魚類23種，2015年、2018年分別調查到19種、15種。2015年優勢種為麥穗魚與粲魚，這2種魚類無論是在數量還是出現頻率上都處于絕對優勢地位，其數量比例達76.2%。2018年優勢種為馬口魚與粲魚，這2種魚類無論是在數量還是出現頻率上都處于絕對優勢地位。

干渠內魚類以肉食性、雜食性魚類為主，植食性魚類次之，濾食性魚類無。與丹江口水庫魚類組成相比，各類群魚類均有顯著減少。2015年與2018年調查結果相比，2015年雜食性魚類與肉食性魚類均為9種，2018年雜食性魚類仍為9種，但肉食性魚類減少至6種；2015年無濾食性魚類，尚有1種植食性魚類，2018年則植食性魚類和濾食性魚類均無。

圖6 2015年5月中線干渠沿線斷面魚類物種數及食性組成對比圖

圖7 2018年4月魯山—寶豐渠段與穿黃前后渠段魚類物種數及數量組成對比分析

南水北調干渠魚類棲息水層類群總體上以底棲（BE）魚類最多，中上層（MU）與中下層（MD）魚類基本相同，上層（U）魚類最少。與丹江口水庫魚類相比，各類群魚類均有顯著減少。2015與2018年調查結果相比，棲息水層類群組成基本相似，僅底棲（BE）魚類 2018年較 2015年減少1種。

南水北調中線干渠內魚類的喜流性類群分布總體上以喜靜水（LE）魚類為主，喜流水（LO）魚類與靜水生活、流水繁殖（EO）魚類次之，且二者種數基本相同。與丹江口水庫內魚類相比，3種類群魚類均有顯著減少，但喜流水性魚類減少率更大。

2015年5月中線干渠沿程各斷面魚類物種數及食性類群數總體呈先降低后升高的分布特征，2018年5月處于上游側魯山寶豐渠段內魚類肉食性、雜食性魚類數量百分比均高于穿黃前后渠段，且肉食性魚類數量百分比也是魯山寶豐渠段各食性類群中比例最高的，魚類密度也高于穿黃前后渠段，魚類平均體長則和穿黃前后渠段基本一致。

中線通水以來雖然已取得上述初步成果，但對南水北調中線干渠內浮游動物及魚類群落結構的監測力度還是不足，未來需要繼續加強對中線干渠魚類以及流量、流速、光環境、水溫等影響水生態系統的其他因素的同步觀測，為中線水質保護和水生態系統研究奠定重要基礎。

圖8 2018年4月魯山—寶豐渠段與穿黃前后渠段魚類密度及平均體長對比分析