野生中華鱘十年後滅絕？詳解大壩對中華鱘致命一擊

　　來源：環球科學ScientificAmerican

　　自長江大壩建成以來，野生中華鱘賴以生存繁殖的環境每況愈下，在某些年份已經捕撈不到中華鱘的幼苗。最新的研究指出，如果不對長江環境作出改變，野生中華鱘可能10年以後就會消失。

　　中華鱘是長江最大江海洄遊魚類和旗艦物種，有自古以來固定不變的洄遊通道：每年夏季，成年中華鱘會從東海進入長江口，溯江而上，歷經一年多的長途跋涉，直到第二年秋季來到它們的繁殖地點——長江上游江段及金沙江一帶，進行交配和產卵，之後便順流而下，重返大海。

　　而當幼鱘逐漸生長，它們也會順江直下游回大海，大約十年之後，當幼鱘成年，它們又追尋著祖輩的足跡，從大海返回繁育地點尋根產卵。在中華鱘的一生中，繁殖次數幾乎不會超過兩次。這樣的習慣，中華鱘已經保持了1.4億年，因此有人稱中華鱘為「長江的主人」、「水中活化石」。直到1981年，情況發生了變化。

　　1981年開始的劇變

　　從1981年開始，長江上的大壩陸續建設運營，葛洲壩、三峽大壩、溪洛渡大壩……。最近，中國水利水電研究院教授黃真理和王魯海在Cell旗下子刊Current Biology中發表的論文稱，大壩阻隔了中華鱘的原有通道，使其遷移距離縮短了近一半，因為沒有足夠的水流刺激，中華鱘的性腺大幅退化。隨著庫容巨大的三峽大壩、溪洛渡大壩的運行，在中華鱘自然繁殖時期，葛洲壩下游的中華鱘產卵地水溫大幅上升，中華鱘的繁殖行為對水溫極其敏感，因此水溫上升意味著中華鱘的繁殖受到極大的威脅，對於整個種群而言可謂是致命一擊。在有限的產卵窗口期，中華鱘常因水溫不適，而無法繁殖，只能悻悻而歸。

　　

　　據黃真理和王魯海在論文中所稱，在1981年葛洲壩建成之前，長江中的中華鱘數量穩定在1700餘尾，但是到2015年則僅余約156尾，國際自然保護聯盟紅色名錄在2010年將其收錄為極危物種。而作者在論文中預測，到2020年，中華鱘的數量預計在100尾左右，而到2030年中華鱘數量估計只有20尾，其中雄性中華鱘的數量將為0。

　　此前，雖然已有很多措施用以保護中華鱘，如人工繁殖放流，但是均收效甚微。作者提出，目前首要解決的問題是，降低中華鱘繁殖期間的水溫。 「生存還是死亡？這是一個問題。」黃真理在接受《環球科學》採訪時引用莎士比亞的名言說道。黃教授在2012年以前長期從事三峽工程生態保護及其管理工作，十分熟悉長江水壩及其生態保護。

　　葛洲壩令中華鱘被迫「搬家」

　　葛洲壩水利樞紐，是長江幹流上第一座大型水利樞紐。1981年，葛洲壩工程在宜昌落成，自此中華鱘通過三峽產卵洄遊的生命之路被阻隔。

　　1981年1月4日對於葛洲壩的建設是重要的一天：葛洲壩工程大江截流成功。但對於很多中華鱘來說，這是性命攸關的一天。

　　截流之後被阻隔在上游的中華鱘再無返回大海的機會，這對於它們而言意味著死亡。成年中華鱘在海中主要以高蛋白底層魚蝦為食，自進入長江，就開啟「禁食」模式，剛進入長江的時候，中華鱘的體重有四五百斤，當他往返數千公里，產卵后回歸大海時，體重僅剩兩百斤左右，它需要儘快回到大海填飽肚子、補充能量，所以這些無法回歸大海的中華鱘失去了存活下去的條件。

　　根據作者介紹，1982年以後，在葛洲壩上游再也沒有成年野生中華鱘。「後來，我們去上游實地調查，也沒有發現。」

　　

　　圖解：1981年，由於葛洲壩的合龍，下游的中華鱘無法衝破大壩進入上游，它們聚集在下游，令當年漁民的捕撈量大幅上升。1982年，上游幾乎已經沒有中華鱘，漁民捕撈量為0。

　　此前，中華鱘的產卵地在長江上游江段及金沙江一帶，在長達800公里，有19處產卵地，而葛洲壩建成后，由於大壩的阻隔，中華鱘只能在葛洲壩下游地帶活動，繁殖行為發生在長約30公里的水域，穩定產卵地僅有1處。

　　

　　圖解：葛洲壩建設前後，產卵地位置、數量發生變化

　　體型巨大的中華鱘需要較大的空間交配和產卵。因此，產卵地會限制繁殖中的成年中華鱘的數量。據研究人員的評估，目前產卵地的空間承載能力僅為此前的6.5%。

　　中華鱘性腺退化

　　中華鱘發生繁殖行為的一個前提條件是性腺成熟，當中華鱘從大海進入長江口時，性腺還未發育成熟，在向長江上游遷移的過程中，性腺逐漸成熟，到產卵場地附近時性腺基本成熟，才能得以產卵繁殖。

　　

　　隨時間變化，雌性中華鱘體內的魚卵逐漸增大

　　中華鱘性腺成熟的過程需要消耗有限的性腺脂肪，如果性腺脂肪被消耗殆盡時，性腺依然未成熟，則無法進行繁殖活動。另一方面，性腺成熟需要依靠水流的刺激。

　　葛洲壩使得中華鱘的遷移路線縮短了1175千米，缺失了長江上游水流的刺激，中華鱘的性腺成熟也受到了很大影響。根據作者的計算，這使得中華鱘性腺成熟的時間較此前晚了37天，原本，中華鱘在繁殖期大致為9月15日-11月15日，約60天，現在由於性腺成熟晚，造成繁殖期縮短為約23天（10月22日-11月15日）。

　　在葛洲壩之前，雌性中華鱘的懷卵量很高，平均可達到64萬枚卵，雄性的精子活力也很高，壽命也更長。而葛洲壩之後，中華鱘的生育力顯著下降，雄性的精子量下降，精子活力也不斷減弱。此前有研究表明，1973年-1976年，雄性中華鱘的精子在水中存活的時間為2624秒，1998年-2004年這一時間大幅縮減，僅為923秒，是此前的35.2%，而到了2005年-2006年，這一時間僅為162秒，下降為葛洲壩之前精子存活時間的6.2%。

　　中華鱘在水中完成受精過程，精子活力的降低將直接影響中華鱘受精率，這是顯而易見的。

　　給中華鱘的致命一擊

　　中華鱘的繁殖行為對水溫極為敏感，尤其是產卵過程，只有在合適的水溫條件下，雌性中華鱘才能夠產卵。在論文中，黃真理等人指出中華鱘產卵的適宜溫度為16.1℃-20.6℃之間，最適合的水溫範圍是18℃-20℃。

　　在葛洲壩建立之後，由於其庫容較小，並沒有對水溫造成明顯影響，但是當三峽大壩投入使用之後，隨著蓄水水位的提升，中華鱘繁育時期的水溫顯著升高，根據黃真理等人的研究，三峽大壩建成后，蓄水高度為135米時，下游水溫還未有顯著升高，但是當蓄水高度達到156米和175米時，水溫升高明顯，與葛洲壩建成之後三峽大壩建成之前的水溫相比，平均升高了2.7℃，這導致適宜中華鱘產卵的時間再次向後延遲，使其正常繁殖期僅剩0-13天。也就是說，目前，最好的情況，一年中僅有13天適宜中華鱘繁殖，而最差的情況，比如梯級水壩的「疊加影響」，則一天都沒有。這就解釋了為什麼目前中華鱘的繁殖行為越來越難以發現。

　　一直以來，中華鱘的產卵行為都發生在11月15日之前，這也是研究人員所認為的適宜中華鱘產卵的最後時刻，11月15日之後，支撐中華鱘性腺成熟的有限的性腺脂肪就將消耗殆盡，有效繁殖能力大幅降低。

　　2008年，當三峽大壩的蓄水高度達到175米時，首次發現中華鱘的產卵行為發生在了11月15日之後，已屬非正常繁殖，其產卵範圍及繁殖率都極度縮小。

　　

　　2013年，庫容量僅次於三峽水電站的溪洛渡水電站開始運行，那一年沒有觀測到野生中華鱘的自然繁殖行為，次年也未捕獲幼苗。直到2016年，才再次監測到野生中華鱘的繁殖行為，「那個時候，我們都非常關注，實時關注著水溫的變化。」黃真理說。「我們發現，產卵的時候，水溫剛好降到適宜產卵的溫度。」當年的11月24日凌晨，於葛洲壩大江電廠以下約300米的江段內，中華鱘發生了小規模自然繁殖。當時水溫為19.7℃，剛好在最適宜的溫度範圍內（18℃-20℃）。

　　大庫容的水壩對下游水溫有很大影響，這在此前就有發現，它們往往造成春季下游水溫降低，秋季水溫升高，「但是過去忽視了水溫上升的影響。」黃真理說。「水溫上升對中華鱘的繁殖影響是致命的。」

　　據黃真理介紹，2017年，亦未監測到中華鱘的自然繁殖活動。這意味著自2013年開始，原本每年都有的中華鱘自然繁殖行為，變成了偶發性事件。

　　

人工繁殖放流為何不管用？

　　野生中華鱘的保護工作，從80年代開始至今一直沒有停止，人工繁殖放流是主要方法。它切中的是幼鱘成活率低這一問題，雌性中華鱘正常繁殖的情況下，每次能產約64萬個卵，但是，其中成活並能夠回到長江的中華鱘僅為7-8尾。通過人工繁殖可以降低死亡率，提高存活率。但是黃真理提出，中華鱘一生大部分時間都在大海，只進入長江一到兩次，唯一目的就是『生娃』，如果只放流但沒有自然繁殖，那中華鱘回到長江又有什麼意義？「維持野生種群的繁殖行為，是一個物種野外生存的前提條件，是更重要的問題，人工放流只能是補充，」黃真理說，「本末倒置就失去了意義。」

　　「了解到水溫升高才是對野生中華鱘生存的致命問題，就應該儘早採取針對性措施，在中華鱘繁殖的有效時間內，降低水溫。」黃真理說。

　　當然，降低水溫並不是容易的事情，「大壩的綜合效益是毋庸置疑的，不可能將大壩拆掉。」黃真理說，「我們提出了建設性的應對措施。當前最重要的是需要正視問題，商討研究具體解決方案。」

　　在黃真理看來，野生中華鱘現在已經到了生死存亡的關鍵時刻，如果無法儘早採取有效措施，那麼，野生中華鱘的滅絕在未來的10-20年將成為可能。