【魚道地理】高考地理中的生態魚道、魚爲什麼要洄游?長江的魚怎麼跨過三峽大壩遊向上遊?

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生態魚道是一種專門設計的結構,旨在幫助魚類和其他水生生物在河流或水體中 自由遷徙,特別是在有人工障礙物(如水壩、水閘等)的情況下。生態魚道通過模擬自然環境,爲魚類提 供一個安全、可行的通道,使它們能夠順利地通過這些障礙物,從而完成其生命週期中的重要遷徙活動, 如繁殖、覓食和棲息。

一、類型

1.階梯式魚道:由一系列的小池塘或階梯組成,魚類可以逐級跳躍或遊過這些小池塘。

2.斜坡式魚道:一個連續的斜坡,通常有一些障礙物或結構來減緩水流速度,使魚類能夠逆流而上。

3.自然型魚道:模仿自然河流的形態和流速,通常包括一些石塊、植被等,以提供更接近自然環境的通道。

4.電梯式魚道:利用機械設備,如升降機,將魚類從下游運送到上游。

二、選址

生態魚道通常設置在河流中有人工障礙物(如水壩、水閘等)的地方,這些障礙物可能位於河流的上游、 中游或下游。因此,生態魚道的具體位置取決於障礙物的位置,而不是固定在河流的上游或下游。

具體情況如下:

1.位置選擇

(1)上游:如果上游有水壩或其他障礙物,生態魚道會設置在這些結構附近,以便魚類能夠從下游遷徙到上游。

(2)中游:在一些大型河流中,中游可能也會有多個水壩或其他障礙物,這些地方同樣需要設置生態魚道。

(3)下游:如果下游有障礙物,比如靠近入海口的地方,也需要設置生態魚道,幫助魚類從海洋遷徙到淡水河流中。

2.設計考慮

(1)魚類種羣和遷徙習性:不同種類的魚類有不同的遷徙習性和能力,因此生態魚道的設計需要考慮目標種羣的特點。

(2)水流速度和高度差:生態魚道需要設計成適合目標魚類通過的形式,確保水流速度和高度差不會對它們造成太大困難。

(3)環境影響:生態魚道的設計還需要考慮對周圍環境和其他生物的影響,儘量模仿自然環境。

三、重要性

1.保護生物多樣性:通過提供遷徙通道,生態魚道有助於保護和恢復河流生態系統中的生物多樣性。

2.促進漁業資源恢復:許多經濟重要的魚類需要遷徙來完成其生命週期,生態魚道可以幫助這些種羣恢復和增長。

3.改善水質:通過促進水生生物的自由遷徙,可以增強水體的自淨能力,從而改善水質。

4.生態旅遊和教育:一些生態魚道還設計爲觀景點,供公衆參觀和學習,有助於提高公衆對環境保護的意識。

四、具體案例

實例1:中國長江三峽大壩的生態魚道

1.背景

長江三峽大壩是世界上最大的水利樞紐工程之一 ,位於中國湖北省宜昌市三鬥坪鎮。該大壩的建設對長江 流域的水文和生態環境產生了深遠影響,特別是對魚類的自然遷徙路徑造成了阻礙。

2.主要目標

(1)保護中華鱘 :中華鱘是一種古老的、瀕危的魚類,被譽爲“活化石”。它們需 要從海洋遷徙到淡水河流中產卵,三峽大壩的建設嚴重影響了它們的遷徙路線。

(2)促進其他魚類遷徙 :除了中華鱘,長江流域還有許多其他重要經濟和生態價值的魚類,如中華絨螯 蟹、長江鰣魚等,它們也需要遷徙來完成生命週期。

3.生態魚道設計

(1)階梯式設計 :採用一系列小池塘和階梯,使得魚類可以逐級跳躍或遊過這些小池塘。

(2)模擬自然環境 :在設計中儘量模仿自然河流的形態和流速,以便魚類能夠更容易適應。

(3)監測和研究 :配備先進的監測設備,對通過魚道的魚類進行實時監測和研究,以便不斷優化設計。

實例2:美國哥倫比亞河的大壩生態魚道

1.背景

哥倫比亞河是北美洲西北部的重要河流,流經加拿大不列顛哥倫比亞省和美國華盛頓州、俄勒岡州等地。該河流上有多個大型水壩,如邦尼維爾大壩、達爾斯大壩等, 這些大壩對太平洋鮭魚的自然遷徙造成了障礙。

2.主要目標

(1)保護太平洋鮭魚 :太平洋鮭魚是北美洲重要的漁業資源,同時也是當地生態系統中的關鍵物種。它們需 要從海洋遷徙到內陸淡水河流中產卵。

(2)恢復漁業資源 :通過提供安全的遷徙通道,有助於恢復和增長漁業資源,促進當地經濟發展。

防治水患,興修水利,以保證國泰民安,是中國自古以來治國安邦的基本操作,長江流域洪澇災害由來已久,自清代以來,水災頻發,民不聊生,造成了慘重的經濟損失和人員傷亡。所以,治理長江的任務迫在眉睫。

古有大禹治水三過家門而不入,今有三峽大壩鎮守長江。位於湖北省宜昌市的三峽大壩,是當今世界最大的水利發電工程和清潔能源生產基地,全長約3335m,壩頂高185米,一般蓄水位能達到175米,總投資約爲一千四百億人民幣。其發揮的作用和效應,對中華民族的發展都產生了深遠而重大的歷史意義。

三峽大壩除了阻擋着洪水對長江沿岸地區的侵襲,還爲我們源源不斷地輸送了電力能源,緩解了華中東南地區的能源緊張局面,逐漸實現全國聯網、西電東送的重要任務。除此之外,三峽大壩還爲長江三峽的航運提供了便利,能使萬噸級船隊直達重慶港,還極大降低了運輸成本,是改善了六百多公里的航運里程的第一樞紐工程。

三峽大壩充當着南水北調的重要角色,在爲長江下游兩岸的居民提供了強大供水能力和可靠水源的同時,也爲長江上游地區水能資源提供了物質保證。氛子地理研究所整理

但是,三峽大壩在爲國家產生巨大效益的同時,也對長江中下游以及壩區附近的水生態造成了一定影響。

不禁有人擔心起長江魚類生物的安危,如果三峽大壩沒有給魚類設計洄游通道,而三峽大壩又如此之高,下游的魚要怎麼游回去呢?

爲什麼魚要游回去?

也許很多人會感到疑惑:下游的魚爲什麼一定要游回去呢?不游回去不行嗎?

其實,這跟魚的洄游習性有關。洄游,是魚類經過千萬年演化,爲了適應外界環境變化而運動的一種習慣性,週期性,集羣性的移動形式。通過洄游來更換不同時期的水域來滿足魚類對不同時期生活條件的需要,以助魚類順利完成生命過程中的某些必要環節。有時,某些種類的魚,如鱘、大馬哈魚等體型大含脂量高的魚類,其洄游距離甚至能達到幾千公里。

而長江中的大部分魚類,則會週期性地在上游和下游之間來回移動。每年到一定時期,長江下游的魚類就會進行一次集體大遷徙,從下游游到上游進行產卵,在產卵結束後又回到下游,這種洄游被稱爲生殖洄游。

魚類爲了尋求適宜的產卵條件以保證魚卵和幼魚能得到茁壯成長,常常自遠海遊向近岸,由江河下游向上遊進行洄游。洄游路線和方向都十分固定,一般不會輕易改變。

在長江流域之中還有一種洄游,又稱越冬洄游或季節洄游。通常在寒冷冬季來臨之際,由於水溫下降等水文環境的變化,爲了保證平安度過寒冷的冬季,魚類通常會朝着水溫更高的地方洄游,由淺水遊向深水,由北部遊向南部。

越冬洄游通常受冷空氣和水域溫度的影響較大,而長江中下游領域的大型鯉類通常在冬季來臨之際遊向幹流的河牀深處以及坑穴之中越冬(沒錯, 魚兒也要越冬)。

所以,魚類洄游的習性對於魚羣種族和繁衍有着舉足輕重的重要影響,就連中國著名的四大家魚:草魚,青魚,鰱魚,鱅魚都有洄游的習性。而作爲我國連接東西,歷史悠久的長江流域,其中所含的魚的種類更是高達一百多種,其中,以中華鱘,胭脂魚,大鯢等珍稀物種近年來數量急劇減少。

雖然魚類的減少與人類的過度捕撈、河流污染脫不了干係,但三峽大壩的阻攔也使魚類生存的困境雪上加霜。(知識點來了!)

三峽大壩一百多米的巨大落差完全阻隔了魚類洄游的活動,且大壩泄水孔洶涌的水速和衝力也對魚類逆流而上的洄游造成了阻礙,導致魚類無法產卵甚至越冬,造成了嚴重的生態問題。甚至出現過中華鱘爲了洄游集體撞壩而死的現象,令人嘆惋,引起了人們對大型水利工程影響江河生態的擔憂。

其實,在建設三峽大壩初期,專家們就考慮過這個問題,並設計了重重關卡以幫助魚類成功洄游。

那麼,如何讓下游的魚游到上游呢?

爲了更好保護長江魚類,三峽大壩針對珍稀魚類,採用了建立珍稀特有魚類馴養救護中心和保護區進行專門保護,實施了中華鱘、胭脂魚、達氏鱘等珍稀魚類的增殖放流,保護長江珍稀魚類資源,以防止物種滅絕。而對於其它魚類來說,三峽大壩也採用了各種措施來幫助魚類洄游。

在建壩初期,壩的兩邊就修建了供魚類洄游的通道-魚梯,這是一種連續性階梯式的水槽,使魚兒可以通過魚梯的緩衝和助力一步步洄游到上游,在魚梯高處還設計了可供魚休息的人工魚池,可以緩衝水勢,以保證魚類順利洄游。甚至,還爲魚設計了人工水箱,等魚聚集得差不多時,就用升降機把水箱擡高到上游,打開閘門直接將魚放回上游。

但這樣的措施效果平平,由於洄游通道太過狹窄複雜,而魚類洄游通常呈聚集式大規模地遷移,就會顯得有點“供不應求”,而魚類本身的智商似乎並不太聰明,有的魚在受到三峽大壩的阻攔後仍然只是死腦筋地向前撞,並不會注意大壩兩邊還有可供洄游的通道,因此,即便是由種種舉措的同時,每年爲了洄游撞死在大壩上的魚類還是不計其數。

所以,人們也只能採取人工養殖放流,和人工製造洪峰的各種人工措施來幫助魚類更好地繁衍,以保護長江魚種多樣性,這些措施目前都取得了一定的成效。

三峽大壩對洄游魚類的影響

三峽大壩對環境和生態的影響非常廣,尤其是對庫區和長江下游的洄游魚類;除了會影響魚類的洄游習性,在其它生態方面也都環環相扣,相互影響。

建庫後,隨着水庫流速的降低和水流擴散能力的減弱,水流淨化能力也隨之削弱,這導致水庫附近的水域污染度也逐漸增加,含氧量降低,導致魚類生存環境質量堪憂。

而三峽大壩的修建,也使得原有的河流生態系統被分割爲兩個不連續的生態單元,除了會對洄游種類魚羣造成毀滅性打擊,還會影響到不同水域羣體之間的遺傳交流,導致魚類種族之間的遺傳多樣性喪失。(很專業的詞,寫在答案裡非常好)

遺傳多樣性使不同魚類種族之間存在互補性,同物種之間保持遺傳基因的多樣性爲魚類提供了抵抗外界干擾的能力,遺傳多樣性的喪失會導致魚的種類及其新種類誕生的可能性都大爲減少,也降低了其抵抗外界干擾的能力。而魚的適應條件的不同也會因爲水文條件的變化而受到影響,因此,在遺傳多樣性喪失的情況下,魚類對於水文條件的變化也會格外敏感。

更讓人惋惜的是,長江的珍惜瀕危物種即將面臨滅絕。除了洄游習性和生存環境受到阻礙和影響,人工實施的捕撈行動也使瀕危魚類的處境雪上加霜。不僅如此,三峽大壩截流後,中華鱘的產卵場區域水溫的變化帶來了滯溫效應,導致中華鱘推遲了一個月左右的產卵,最終影響到魚胎的發育成長,對中華鱘的種族繁衍都極其不利。氛子地理研究所整理

據統計,自截流以來,每年回到產卵場的成熟鱘魚數量下降了百分之五十以上,雌雄比也嚴重不均。這讓中華鱘的存在更加岌岌可危。

除了中華鱘,有“水中大熊貓”之稱的長江白鱘也在長江水電站落成以後就再也沒有了蹤跡。據專家分析,白鱘處於食物鏈頂端,食物供給需求大,需要很多魚類資源才能存活,而長江流域魚類資源近年來愈發下降的趨勢已成定局,無法爲白鱘提供充足的食料。

除此之外,白鱘要產卵也要進行洄游,而由於三峽大壩的阻攔,回到上游非常困難,因此,如果再過十幾年還未發現白鱘的蹤跡,就幾乎可以宣佈其滅絕。

所以,三峽大壩對洄游魚類的影響十分顯著。許多不容忽視生態問題都需要我們來進行解決。地理圖文綜合整理

總結

三峽大壩的魚想要從下向上遊,是一件十分困難的事情。三峽大壩對江河魚類資源的影響也是我們人類除了防洪供電以外需要重視的一件事情。當前人類活動種類之多,範圍之廣,已經極大程度地改變了湖泊,江河以及海洋生態系統的自然環境,影響了魚類種羣的繁衍和遺傳多樣性。

長江流域“千斤臘子萬斤象,黃排大了不像樣”的珍稀魚類富集場面已成往事追憶,一去不復返。因味道鮮美著稱的“長江三鮮”:鰣魚、刀魚和河豚,如今的產量也已經岌岌可危,極爲稀有,食客想要品嚐一口都千金難求。

三峽大壩給長江魚類資源帶來的影響不禁讓我們重新審視人類與自然的聯繫,那些回不了上游的魚兒們,所引起的一系列連鎖反應會讓整個生態系統蒙受怎樣的損失呢?

希望我們人類引以爲戒,能在人類活動和自然生態之間尋求一個平衡點,希望在不久的將來,人們能夠設計出真正能夠不影響到魚類洄游的水利設施,從而減少對自然生態的影響。魚兒的洄游之路,還很漫長。

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