44天大渡河科研行——科学家追踪高原鱼类“生命起点”

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在四川西部崇山峻岭之间，大渡河像一条银灰色巨龙，自高原奔流而下。这片地势险峻、气候寒冷的高海拔区域，是长江上游众多特有鱼类的重要栖息地。尽管这里氧气稀薄、水温低、饵料稀少，但依然孕育着16种珍稀及特有鱼类，其中包括4种国家重点保护鱼类：川陕哲罗鲑、青石爬鮡、厚唇裸重唇鱼和重口裂腹鱼（张东亚，2024）。

川陕哲罗鲑

（图片来源：张志明 摄）

青石爬鮡

（图片来源：张志明 摄）

然而，这些脆弱而珍贵的高原生命，正面临前所未有的生态挑战。要了解它们能否适应新的水文条件，最直接的方式就是追踪它们的“生命起点”——鱼类早期资源。2025年的春天，我们（水利部中国科学院水工程生态研究所科研团队）在大渡河上游开展了一次为期44天的鱼类早期资源监测行动，为鱼类资源与水环境的保护提供了宝贵的数据支撑。
野外采样：44天监测大渡河

鱼类早期资源主要包括鱼卵、仔鱼等处于初始发育阶段的个体，它们是评估鱼类种群健康和自然繁殖能力的重要指标（胡兴坤，2018）。我们的主监测断面位于猴子岩水电站下游，该河段是大渡河上游鱼类重要的产卵场栖息地。
野外采样主要依靠圆锥网、弶网、抄网等工具，将水中漂浮的鱼卵、仔鱼集中捕捞。我们还同步采集水样，提取“环境DNA”，通过对水中游离DNA的分析，识别其中曾出现的鱼类种类。
与我们人类相似，鱼类生物钟也受光照调节。黎明时分水温较低、光线柔和，鱼类的警惕性降低且觅食活动增加，将会出现鱼类繁殖和鱼卵漂流的高峰。因此每天凌晨，我们便开始带上采样设备，跋涉于高原之上。高海拔带来的强烈紫外线和缺氧环境，让人头痛、胸闷，举步维艰。天气更是变幻莫测，一场冰雹或雪暴随时可能打乱计划。即便如此，团队依然坚持每日在固定站点布设采样网，只为获取最真实的一手数据。由于鱼类早期资源的丰度受水文、水温、繁殖周期等多因素影响，仅凭短期的数据无法反映真实动态，因此每次鱼类早期资源调查都需要长时间的坚守。此外，固定站点可以减少人为操作变异，使不同年份的数据具备直接可比性，并且水电工程需要实时预警与调度响应，固定站点数据可直接支撑工程的调度决策。

科研人员在大渡河上游进行鱼类早期资源采样

（图片来源：易燃 摄）

样本分析：显微镜下的生态密码

回到现场工作台，科研人员立即展开初步分析。借助便携式显微镜观察样本，判断卵苗的种类与发育阶段，经过观察发现采集到的卵苗以产粘沉性卵的鱼类为主，主要为细尾高原鳅和戴氏山鳅，鱼苗发育期介于鳔一室和鳔二室之间。另一部分样本则被固定保存，送回实验室进一步利用DNA条形码技术精确鉴定。由于传统的形态学鉴定依赖鉴定人员经验且易受主观因素影响，准确性有限，而DNA条形码技术通过分析特定基因序列（如线粒体COI基因），从分子层面实现了精准物种鉴定，具有准确性高、标准化操作等优点，且不受发育阶段、季节和样本完整性（部分卵苗在采集过程中破碎）的限制，尤其适用于形态相似的种类鉴别和区分。这种“双重分析”方式，大大提高了监测精度，也为研究鱼类的遗传多样性提供了坚实支撑。
同时，我们实时记录了各监测点水温、pH值、溶解氧等关键水质参数，为理解鱼类繁殖与环境条件之间的关系提供重要依据。

显微镜下观察到的鱼类鱼卵

（图片来源：作者）

聚焦生态调度：助益大渡河重新“呼吸”

本次监测特别聚焦于生态调度对鱼类自然繁殖的影响。所谓生态调度，是指通过调整水库运行方式，使下游水文节律更贴近自然状态，从而减缓水电站对水生生态系统的干扰（陈帮富，2022）。我们在生态调度的三个关键时间段——前期、中期与后期同步开展采样，全面记录鱼类早期资源的数量与分布变化。通过数据比对，分析生态调度是否能使鱼类自然繁殖节律有效恢复。
最终，我们绘制出鱼卵和仔鱼在不同时间与空间尺度上的分布图谱。目前大渡河全流域共规划了28个水电开发梯级，已建成投产发电14个梯级，在建2个梯级。梯级电站的开发使水流流速减缓、水深增加，导致部分急流性鱼类栖息地丧失。而大渡河上游分布有16种特有鱼类，包括国家一级保护鱼类川陕哲罗鲑，中游以裂腹鱼和条鳅类为主，而下游分布有重口裂腹鱼等国家二级保护鱼类。为了减少水电开发对鱼类的不利影响，大渡河流域已经开展了大量的研究工作，并采取了一系列的保护措施，如栖息地保护、鱼类人工增殖放流、过鱼设施和生态调度等。我们所采集的这些数据不仅成为科学评估生态调度成效的“硬核证据”，也为未来水资源管理和生态保护提供了宝贵参考。

大渡河珍稀鱼类分布图

（图片来源：参考文献[3]）

科学守望：保护高原“水下生命线”

调查虽已阶段性结束，但整理与分析工作仍在继续。回到实验室，我们团队将野外数据录入、清洗、建模分析，探寻鱼类与环境之间的互动关系。高原上的每一次发现都令人震撼，在氧气稀薄的环境下，这些特有鱼类依然能完成繁殖与发育，展现出生命惊人的适应能力。面对不断变化的水文环境，它们用微弱但坚韧的生命力回应自然的挑战。
开展大渡河上游鱼类早期资源监测，是一项科学行动，也是一种生态信念。我们穿越风雪、攀爬山岩，只为记录下这片高原水域中最初的生命信号。这些不起眼的鱼卵和仔鱼，连接着高原生态系统的未来。我们所做的不只是记录数据，更是在为大渡河上游的水生生态系统构筑一块坚实的基石。未来，我们仍将坚守在这片土地上，持续监测、持续研究，为鱼类资源保护、水生态修复和可持续开发，贡献更坚实的科学力量。
高原的每一滴水，都承载着生命的希望；而我们，将会成为这份希望的守望者。
参考文献：
[1]张东亚,金弈,侯轶群,等.水电开发对大渡河上游鱼类资源的影响与保护对策[J].水生态学杂志,2024,45(06):76-85.
[2]胡兴坤.长江中游黄石江段鱼类早期资源研究[D].华中农业大学,2018.
[3]陈帮富,王东胜,张迪,等.流域水电开发水生态及鱼类保护实践：以大渡河流域为例[J].水利水电技术(中英文),2022,53(S1):347-357.
出品：科普中国
作者：魏秘（水利部中国科学院水工程生态研究所）
监制：中国科普博览

陪着寂寞看孤单

去年去大渡河旅游，真没注意到水下还有这么多珍稀鱼，保护意识要加强啊