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一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法.pdf

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一种 自然 河流 大麻哈鱼 产卵场 底质 生境 修复 重建 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910078020

申请日:

20190128

公开号:

CN109555075A

公开日:

20190402

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: E02B3/02;A01K61/10 主分类号: E02B3/02;A01K61/10
申请人: 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所
发明人: 刘伟
地址: 150070 黑龙江省哈尔滨市道里区松发街43号
优先权:
专利代理机构: 23109 代理人: 岳泉清
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910078020

授权公告号:

法律状态公告日:

20190426

法律状态类型:

实质审查的生效

摘要

一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,它涉及产卵场底质生态修复与重建方法。本发明的目的是要解决目前自然演变和人类活动影响,导致大麻哈鱼类分布区域的产卵场底质生境不适宜大麻哈鱼产卵孵化的问题。本发明在大麻哈鱼类产卵河流,调查流域生态环?#22330;?#27827;床地形底貌,选择在水质适宜和地下水丰富河段区域进行底质生境观测,分析底质构成,选择历史原有鹅卵石或砾石(简称石砾)基础河段,针对底质状况制定修复方案,采用底质石砾复耕或重新铺?#26696;?#33391;产卵场底质生?#22330;?#26412;发明应用于生态修复领域。

权利要求书

1.一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于它包以下?#34903;瑁?一、河流底质观测:选择水质适宜和地下水丰富河段区域进行底质观测,分析底质组成,底质生境因子构成; 二、河流底质复耕或铺装前处理:对鹅卵石底质上淤积覆盖泥沙区域进行清淤输沙;对石缝中泥沙或压实鹅卵石区段进行底质翻刮冲刷;对泥沙或石缝中泥沙上生长的水草进行清除;对由于采砂挖石导致底质凸凹不平河段进行平整复原;对河道中堆积杂物进行清理; 三、河流底质复耕:采用挖掘机械对底质石缝中泥沙或压实石砾区段进行翻动复耕,复耕厚度在10cm以上; 四、河流底质铺装重建:对复耕后仍不能产卵作窝底质的河段进行石砾铺装,石砾原料经过筛分,将粒径1-8cm的鹅卵石或砾石铺装在?#34903;?#20108;前处理后的河道底?#27994;?#19988;3-7cm粒径的石砾占80%以上;根据复耕厚度而定,铺装最大厚度为20cm,底质石砾疏松活动层在30cm以上; 五、建设沿岸带保护林,防治水土流失,减少底质泥沙淤积和水域污染,防止次生水生植物滋生; 六、对于铺装后底质复原有益生物群落,进行河流底质生境重建。 2.根据权利要求1所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于?#34903;?#19968;中水质适宜是指河流流域植被覆盖率达到70%,水土流失有效控制,河流秋季、冬季、春季均不断流,流速在0.2~1.0m/s,河流平均水深达到30cm,河床底质基础为鹅卵石或砾石组成,溶解氧达到6mg/L。 3.根据权利要求1所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于?#34903;?#19968;中分析后的底质要求达到以下标准再进行?#34903;?#20108;的操作: 石砾粒径在1~10cm;石砾表面光洁;石砾层厚度达到30cm以上;溶解氧6mg/L以上;水流涌动;河流石砾底质均匀分布;石砾底质有涌泉水;产卵场河段无噪声、震动;石砾上无车船人畜踩踏通行。 4.根据权利要求3所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于石砾粒径在3~7cm。 5.根据权利要求3所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于水流涌动指?#27827;?#31867;在水流内翻动。 6.根据权利要求3所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于河流石砾底质均匀分布,且石砾底质上无淤泥、水草和水棉覆盖。 7.根据权利要求1所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于若待重建的河流底质区域生物群落被破坏,则复原生物群落。 8.根据权利要求1所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于底质复耕适用于底质石砾层粒径和厚度符合大麻哈鱼类要求,但鱼类不易翻动作窝产卵的河段。 9.根据权利要求1所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于复耕厚度?#28304;?#21040;底质石砾疏松活动层为准。 10.根据权利要求1所述的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,其特征在于将粒径3-7cm的鹅卵石或砾石铺装在?#34903;?#20108;前处理后的河道底部。

说明书


一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法
技术领域


本发明属于生态修复领域,具体涉及一种大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建
方法。


背?#20985;?#26415;


大麻哈鱼类产?#21015;?#21365;,卵粒大,怀卵量较低,一般3000-5000粒。天然产卵河流位于
水质好,地下水丰富、有一定坡度的山区支流或山涧溪流中,产卵场底质一般为鹅卵石或砾
石(简称石砾)底质。亲鱼繁殖具有择偶排他性和作窝产卵习性,即一?#28304;?#38596;亲鱼选择适宜
生境在一定厚度石砾层底质中作一个鱼窝(鱼巢,巢穴),窝的长度与雌鱼体长(叉长)相?#20445;?br>深度约10cm,呈半个橄榄球体形状,雌鱼将卵一次性产出于鱼窝中,雄鱼完成受精,用石砾
覆盖受精卵,卵即埋于产卵的鱼窝中,并守护产卵鱼窝数天直到雌雄亲体死亡。产卵场是鱼
类自然繁殖的场所,是鱼类生活史中的关键栖息地,也是大麻哈鱼类受精卵孵化场、仔稚鱼
育幼场和庇护场所。


近年来,随着经济社会的快速发展,江河(流域)上游及其支流流域工程建设,农田
开垦,采石挖沙?#28982;?#21160;增多,造成鱼类栖息地洄游通道阻隔、植被覆盖率下降、沿岸带保护
?#36136;?#25439;、水土流失、河道淤积、河流底质被覆盖、河床底质生境发生改变等生态问题,导致大
麻哈鱼类产卵场面积不断减少,生境功能不断退化。出现鱼类不能上溯到达产卵场,或达到
产卵场没有适宜的产卵生境不能产卵,或没有足够的适宜的可利用生境满足所有上溯鱼类
产卵繁殖,使鱼类改变主动(自由)选择的繁殖策略退而求其次,在次适宜或基本适宜生境
产卵,鱼类繁殖和子代成活效果受到影响。来自自然演变和人类活动影响,除了水质、水文
?#28982;?#22659;因素外,导致大麻哈鱼类的产卵场功能丧失、鱼类不能作窝产卵的主要原因是底质
环境复杂化、生境破碎化和河流生态健?#24213;?#20917;等问题。如河流石砾被采挖,石砾底质被泥
?#22330;?#27700;草覆盖,有些河床石砾被车、牲畜行走压实,鱼类难以活动,甚至洪水也难翻动;底质
石砾层结构密实水流不畅,局部生境溶解氧下降或水温下?#26723;取?#24213;质生境的不适宜状况是
鱼类栖息地生态修复需要解决的关键问题。


发明内容


本发明旨在解决目前自然演变和人类活动影响,导致大麻哈鱼类的产卵场底质生
境的不适宜大麻哈鱼产卵的问题。


本发明的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,它包以下步
骤:


一、河流底质观测:选择水质适宜和地下水丰富河段区域进行底质观测,分析底质
组成,底质生境因子构成;


二、河流底质复耕或铺装前处理:对鹅卵石底质上淤积覆盖泥沙区域进行清淤输
沙;对石缝中泥沙或压实鹅卵石区段进行底质翻刮冲刷;对泥沙或石缝中泥沙上生长的水
草进行清除;对由于采砂挖石导致底质凸凹不平河段进行平整复原;对河道中堆积杂物进
行清理;


三、河流底质复耕:采用挖掘机械对底质石缝中泥沙或压实石砾区段进行翻动复
耕,复耕厚度在10cm以上;


四、河流底质铺装重建:对复耕后仍不能产卵作窝底质的河段进行石砾铺装,石砾
原料经过筛分,将粒径1-8cm的鹅卵石或砾石铺装在?#34903;?#20108;前处理后的河道底?#27994;?#19988;3-7cm
粒径的石砾占80%以上;根据复耕厚度而定,铺装最大厚度为20cm,底质石砾疏松活动层在
30cm以上;


五、建设沿岸带保护林,防治水土流失,减少底质泥沙淤积和水域污染,防止次生
水生植物滋生,


六、对于铺装后底质复原有益生物群落,进行河流底质生境重建。


本发明具有以下几点优势:


本发明在大麻哈鱼类产卵河流,调查流域生态环?#22330;?#27827;床地形底貌,选择在水质适
宜和地下水丰富河段区域进行底质生境观测,分析底质构成,选择历史原有鹅卵石或砾石
(简称石砾)基础河段,针对底质状况制定修复方案,采用底质石砾复耕或重新铺?#26696;?#33391;产
卵场底质生?#22330;?br>

底质生境修复包括底质复耕或铺装工程前处理,底质铺装与复耕是产卵场河流底
质生境生态修复的关键?#26041;凇?#20027;要是针对鱼类产卵繁殖对石砾底质生境的需求进行逐级修
复。本发明建立了大麻哈鱼类产卵场底质生态修复方法:


对石砾底质上淤积覆盖泥沙区域进行清淤并远岸输出,对石缝中泥沙或石砾附着
物进行底质翻刮冲刷,对泥沙或石缝中泥沙上生长的水草、水棉进行适当清除,对由于采砂
挖石导致底质凸凹不平河段进行平整复原,对河道中堆积杂物进行清理。底质复耕适用于
底质石砾层粒径和厚度符合要求但鱼类不易翻动作窝产卵河段,对石缝中泥沙或压实鹅卵
石区段进行底质翻动复耕,复耕可减轻底质压实度,利于鱼类产卵繁?#22330;?#24213;质铺装是在前处
理和复耕基础上,选用适宜石砾材料,根据底质底貌条件进行底质铺装,并进行底质生境恢
复或重建。


本发明对河流石砾底质进行除淤除草,对河道进行疏通整治,减少石砾表面附着
物,增加石砾底质表面的光洁度,使生境构成更有利于鱼类作窝和受精卵的孵化发育;


对河流石砾底质翻动复耕改变河流鹅卵石或石砾底质的压实度,增加鱼类可选择
生境,并容易翻动作窝;


底质铺?#26696;?#21464;由于采挖砾石时河流河床鹅卵石或石砾层变薄或分布不均匀的状
况,能达到大麻哈鱼类作窝产卵的要求;


对新铺装的底质由于原有底质被部?#21482;?#20840;部覆盖,需要一定时间使微生物、浮游
生物、底栖生物等生物群落自然恢复或人工复原,如收集原水域的贝类和螺类在底质铺装
后再放回原处或适当增加生物量和密度,使其携带原有水域的生物体能回补到生境中。


通过本发明的方法对产卵场河流底质铺装与重建及相关生态修复后,从下游将回
归大麻哈鱼生殖群体运输到产卵场(如呼玛河、汤旺河),雌雄亲鱼按1:1比例放入产卵场河
流中,亲鱼自行择偶配组,并在底质生境修复后的产卵场河流产卵繁殖,繁殖率达到95%以
上,通过专家现场验收。


附图说明


图1为本发明的自然河流大麻哈鱼类产卵场示意图;其中,1为底质石砾,2为河流
底质砂石,3为河道植被,4为河流坡道,5为河流。


具体实施方式


具体实施方式一:本实施方式的一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与
重建方法,它包以下?#34903;瑁?br>

一、河流底质观测:选择水质适宜和地下水丰富河段区域进行底质观测,分析底质
组成,底质生境因子构成;


二、河流底质复耕或铺装前处理:对鹅卵石底质上淤积覆盖泥沙区域进行清淤输
沙;对石缝中泥沙或压实鹅卵石区段进行底质翻刮冲刷;对泥沙或石缝中泥沙上生长的水
草进行清除;对由于采砂挖石导致底质凸凹不平河段进行平整复原;对河道中堆积杂物进
行清理;


三、河流底质复耕:底质复耕适用于底质石砾层粒径和厚度符合要求但鱼类不易
翻动作窝产卵河段;根据石砾压实程度,采用挖掘机械工具对底质石缝中泥沙或压实石砾
区段进行翻动复耕,复耕厚度?#28304;?#21040;底质石砾疏松活动层为佳,最低在10cm以上,复耕可减
轻底质压实度,利于鱼类作窝产卵繁?#22330;?br>

四、河流底质铺装重建:对复耕后?#28304;?#19981;到产卵作窝底质要求的河段进行石砾铺
装,将粒径1-8cm的鹅卵石或砾石铺装在?#34903;?#20108;前处理后的河道底?#27994;?#26681;据复耕厚度而定,
铺装最大厚度为20cm,底质石砾疏松活动层在30cm以上;


五、建设沿岸带保护林,防治水土流失,减少底质泥沙淤积和水域污染,防止次生
水生植物滋生,


六、对于铺装后底质复原有益生物群落,进行河流底质生境重建。


本实施方式的分析底质成?#36136;?#36890;过观察采集底质样本,将底质分为石砾型、泥沙
型、淤泥型和草泥型等,同时对河流形态、水温、流速、水位及地下水资源(冬季水位和水温
情况)补充等状况,及水质指标如溶解氧、pH、电导?#30465;OD、三氮(硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮)、
总氮(TN)、总磷(TP)、碱度、硬度等理化、水文因子进?#26800;?#26597;探测和分析监测,根据大麻哈鱼
类对产卵场河流生境要求,将各类指标赋予权重值。产卵期河流生境因子权重大小依次为
底质、溶解氧、水温、水位、污染物(如N、P)等,底质是关键生境因子,也是相对固定不动因
子,更是存在问题较多的问题因子,但可以采用技术工程手段将其改变修复,并可在地方与
局部区域实?#27490;?#29702;控制,即在其它生境因子基本满足鱼类繁殖需要?#20445;?#23545;底质的适宜性判
断是技术关键。


具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:?#34903;?#19968;中水质适宜是
指河流流域植被覆盖率达到70%,水土流失控制效果好,得到有效控制,河流秋季、冬季、春
季均不断流,流速在0.2~1.0m/s,河流平均水深达到30cm,河床底质基础为鹅卵石或砾石
组成,溶解氧达到6mg/L。其它与具体实施方式一相同。


具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一不同的是:?#34903;?#19968;中分析后的底
质要求达到以下标准再进行?#34903;?#20108;的操作:


石砾粒径在1~10cm;石砾表面光洁;石砾层厚度达到30cm以上;溶解氧6mg/L以
上;水流涌动;河流石砾底质均匀分布;石砾底质有涌泉水;产卵场河段无噪声、震动;石砾
上无车船人畜踩踏通行。


其它与具体实施方式一相同。


具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一不同的是:将粒径3-7cm的鹅卵石
或石砾铺装在?#34903;?#20108;前处理后的河道底部。其它与具体实施方式一相同。


具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一不同的是:水流涌动指?#27827;?#31867;在水
流内翻动。其它与具体实施方式一相同。


具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一不同的是:河流石砾底质均匀分
布,且石砾底质上无淤泥、水草和水棉覆盖。其它与具体实施方式一相同。


具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一不同的是:若待重建的河流底质
区域生物群落被破坏,则复原生物群落。其它与具体实施方式一相同。


具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一不同的是:底质复耕适用于底质
石砾层粒径和厚度符合大麻哈鱼类要求,但鱼类不易翻动作窝产卵的河段。其它与具体实
施方式一相同。


具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一不同的是:复耕厚度?#28304;?#21040;底质
石砾疏松活动层为准。其它与具体实施方式一相同。


具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一不同的是:将粒径3-7cm的鹅卵石
或砾石铺装在?#34903;?#20108;前处理后的河道底部。其它与具体实施方式一相同。


本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容,其中一个或几个具体实施方式的组
合同样?#37096;?#20197;实现发明的目的。


通过下面实施例验证本发明有益效果:


实施例1


本实施例一种自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建方法,它包以下步
骤:


一、河流底质观测:选择水质适宜和地下水丰富河段区域进行底质观测,分析底质
组成,底质生境因子构成;


二、河流底质复耕或铺装前处理:对鹅卵石底质上淤积覆盖泥沙区域进行清淤输
沙;对石缝中泥沙或压实鹅卵石区段进行底质翻刮冲刷;对泥沙或石缝中泥沙上生长的水
草进行清除;对由于采砂挖石导致底质凸凹不平河段进行平整复原;对河道中堆积杂物进
行清理;


三、河流底质复耕:底质复耕适用于底质石砾层粒径和厚度符合要求但鱼类不易
翻动作窝产卵河段;根据石砾压实程度,采用挖掘机械工具对底质石缝中泥沙或压实石砾
区段进行翻动复耕,复耕厚度?#28304;?#21040;底质石砾疏松活动层为佳,最低在10cm以上,复耕可减
轻底质压实度,利于鱼类作窝产卵繁?#22330;?br>

四、河流底质铺装重建:对复耕后?#28304;?#19981;到产卵作窝底质要求的河段进行石砾铺
装,将粒径1-8cm的鹅卵石或砾石铺装在?#34903;?#20108;前处理后的河道底?#27994;?#26681;据复耕厚度而定,
铺装最大厚度为20cm,底质石砾疏松活动层在30cm以上;


五、建设沿岸带保护林,防治水土流失,减少底质泥沙淤积和水域污染,防止次生
水生植物滋生,


六、对于铺装后底质复原有益生物群落,进行河流底质生境重建。


其中,分析底质成?#36136;?#36890;过观察采集底质样本,将底质分为石砾型、泥沙型、淤泥
型和草泥型等,同时对河流形态、水温、流速、水位及地下水资源(冬季水位和水温情况)补
充等状况,及水质指标如溶解氧、pH、电导?#30465;OD、三氮(硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮)、总氮
(TN)、总磷(TP)、碱度、硬度等理化、水文因子进?#26800;?#26597;探测和分析监测,根据大麻哈鱼类对
产卵场河流生境要求,将各类指标赋予权重值。产卵期河流生境因子权重大小依次为底质、
溶解氧、水温、水位、污染物(如N、P)等,底质是关键生境因子,也是相对固定不动因子,更是
存在问题较多的问题因子,但可以采用技术工程手段将其改变修复,并可在地方与局部区
域实?#27490;?#29702;控制,即在其它生境因子基本满足鱼类繁殖需要?#20445;?#23545;底质的适宜性判断是技
术关键。


分析收的底质要达到下述标准:石砾粒径在1-10cm,以中粒径占多为佳;石砾表面
较光洁,少有附着物;石砾层厚度达到30cm以上,浮动性较好,水流可涌动,鱼类可翻动,石
砾层石砾间隙通水?#38498;茫?#20445;证溶解氧6mg/L以上。河流石砾底质均匀分布,适宜性底质面积
比例大,石砾底质上基本无淤泥、水草和水棉等覆盖,石砾底质中地下水(或涌泉谁)补充量
大,产卵场河段无噪声、震动?#28982;?#22659;干扰,河床石砾上无车船人畜等踩踏通行。


水质适宜是指河流流域植被覆盖率达到70%,水土流失控制效果好,河流秋季、冬
季、春季均不断流,流速在0.2~1.0m/s,河流平均水深达到30cm,河床底质基础为鹅卵石或
石砾组成,溶解氧达到6mg/L。


采用本实施例方法对自然河流大麻哈鱼类产卵场底质生境修复与重建后,从下游
将回归大麻哈鱼生殖群体运输到产卵场(如呼玛河、汤旺河),雌雄亲鱼按1:1比例放入产卵
场河流中,亲鱼自行择偶配组,并在底质生境修复后的产卵场河流产卵繁殖,繁殖率达到
95%以上。


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