水温变化对中华鲟繁殖的影响研究结论与参考文献

　　第6章 结论与展望

　　6.1结论。

　　本文概述了中华鲟的物种资源现状及保护现状，指出目前中华鲟的物种资源急剧下降，是中华鲟物种保护面临的最大问题。中华鲟人工繁殖技术遭遇技术瓶颈，即人工培育中华鲟无法顺利启动性腺发育，最大的障碍在于无法了解中华鲟性腺从Ⅱ期向Ⅲ期发育的水温响应机制。在总结水温对其他鲟性腺发育和产卵的影响已有理论基础上，本文创造性提出利用水温过程作为影响因子，分析中华鲟过去 32 年自然繁殖时间对水温过程变化的响应关系，得出的主要研究结论包括：

　　（1）。 1981 年-2012 年葛洲坝下中华鲟产卵场水温过程发生了结构突变；受流域气候升温影响，1981 年-2012 年葛洲坝下宜昌江段的年平均水温呈稳定的上升趋势，采用传统的一维突变检测技术得到突变点位 1993 年。由于年水温特征在加权月水温过程中，忽略了不同月份的水温变化形式，因此忽略了水文变化的重要信息。该突变特诊实质上是水温渐变的累积效果，突变意义不明显，更没有现实意义。引入多元有序聚类分析，在综合各月水温变化特征的基础上，测出突变点位于 2005 年。对比两阶段的水温过程，发现：2005 年以后，每年的升温期（3 月~6 月），水温有明显降低，最低温月份也发生推迟；每年的降温期（9 月~次年 2 月），水温有明显的升高，整个年内水温模式发生了较显著的改变。

　　（2）。 建立了基于时间序列平移的分解模型，首次对葛洲坝下宜昌江段水温过程的滞后进行了系统的定量评估；建立了基于时间序列平移的分解模型，包括其基本假设、适用条件以及计算方法，是一种操作简便、效果直观的概念性模型，能够识别周期性时间序列模式偏移现象，对照期的选择直接影响模型的模拟效率和效果。

　　利用该模型对葛洲坝下水温过程进行分解，结果表明：1982 年~2011 年，周期水温的滞温效应产生于 2003 年左右，2003 年后水温模式发生了显著的滞后，并且滞后时间越来越长，至 2011 年水温模式滞后时间已接近一个月。

　　（3）。 利用中华鲟自然繁殖时间重构讨论了关键水温过程存在的可能性。

　　利用相似性匹配技术，对不同的关键水温过程长度进行了反复训练，最终的模拟结果显示：在序列长度达到 14 天以后，对中华鲟自然繁殖时间的模拟误差已趋于稳定，且误差不随训练长度的增加而增加，模拟精度可达 5 天。该结果表明，影响中华鲟自然繁殖时间的关键因素在于多年水温周期过程的推迟。

　　6.2展望。

　　长江中上游的大型水利工程的建设，对长江流域生态系统、水文过程及水生生物产生了深远的影响，这个影响有可能是短期的、也可能是长期的。本文对葛洲坝下的水温变化及其对中华鲟自然繁殖的影响做了较深入的探讨，但大型水利工程的环境效应是非常复杂的过程，常常是多工况下多变量的相互作用，目前由于实验条件不足或数据不足等条件限制，研究还远远不够。结合本文的研究内容，对以后的研究方向提出以下展望：

　　（1）。 三峡水库对下游水温的影响的机理研究；本文对三峡水库的滞温效果做了评估，但概念模型往往难以对事物或现象本质做出解释。水库下泄水温过程是一个复杂的伴有人类活动信息的水文过程，影响的因素不仅与客观现实条件有关，而且与大坝不同运行调度方式有关，找出影响的主要机制或关键过程，能够加深对水库的环境效应的认识，还能为流域的可持续管理提供必要的理论储备。

　　（2）。 三峡水库滞温效应的空间分布；本文对三峡水库的滞温效果的评估只是一维的，在大坝下游的不同江段，由于支流来水等其他热交换，水温的滞后效果不同，不同类型、不同规模的大坝对下游水温的影响长度不同。滞温效应的空间分布特征研究，不仅能够解释一部分温度依赖性的水生生物的种群动态，还可以为水库调度提供理论支持。

　　（3）。 水温对中华鲟不同性腺发育时期的影响研究；本文只对中华鲟自然繁殖的发生时间与水温过程的关系探讨，还不能澄清影响中华鲟性腺发育或繁殖的可能水温过程特征。中华鲟在不同的发育阶段，要求的水温不同，因此，研究中华鲟不同发育阶段对应的水温特诊是十分必要的，而且这个过程无法单从自然繁殖数据提取，需要加以实验论证。这个研究是中华鲟人工繁育技术的突破点，对中华鲟物种保护的重要性不言而喻。

　　（4）。 基于水温的生态调度研究；生态调度是解决人类利益与生态系统平衡的主要措施，是未来生态学、水文学、水生生物学共同的研究课题。当然，这个研究是建立在前三个研究结果上的，在前三个研究没有完成的情况，就不可能进行针对中华鲟等温度依赖型珍惜保护水生生物的生态调度。同时，影响水生生物及生态系统的不光是水温一个生态因子，多生态因子的综合调度才是最终目的。