长江如皋江段生态浮床对刀鲚早期资源的修复作用初探开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

刀鲚(coilia nasus)俗称刀鱼，隶属于鲱形目，鳀科，鲚属^[1]。是著名的溯河洄游型鱼类，在我国主要分布在长江、钱塘江、淮河和其他通海河流，其中长江流域的分布和产量最为集中^[2]。长江刀鲚多分布在沿海及附近海域的底层^[3]，部分长江刀鲚在早春可进入钱塘江，上溯至桐芦一带，但数量不多^[4]。长江刀鲚在海洋不集成大群，进入长江口附近才逐渐集成大群，由底层上升到中、上层。多栖息在水流混浊的水域中，清水中较少。每年2-9月，长江刀鲚分批从海洋进入长江，上溯至产卵场进行繁殖，生殖洄游时常停止摄食^[4]。长江刀鲚的产卵场分布范围较广，可上溯至距长江口1400 km以上的湖南省洞庭湖一带，产卵场多为水流平缓、水质混浊、泥砂底质的地方。产卵时对自然环境要求不十分严格。长江刀鲚属一次性产卵鱼类，1-2龄性成熟，浮性卵^[3,5]。长江刀鲚属肉食性鱼类，成鱼栖息较深水层，主要以大型甲壳动物如虾类和其他大型动物的幼体或成体为食；稚鱼和幼鱼通常栖息在上、中层，主要摄食小型甲壳动物及其幼体如桡足类、枝角类等^[3,5,6]。

近年来对于长江刀鲚的研究侧重于成鱼，主要围绕着长江中下游至近河口段的刀鲚生物学和生殖特征^[7]、耳石形态及年龄鉴定^[8]、种群和资源变动^[9]、性腺发育组织学^[10-13]等方面展开。鱼类早期资源是指处在早期生活史阶段，即从胚胎期到稚鱼期的鱼类资源^[14]。刀鲚早期资源的研究主要集中在仔稚鱼，对胚胎期研究较少，主要见于徐钢春运用显微镜成像系统连续观察了刀鲚的胚胎发育全过程，研究其胚胎正常发育特征^[15]。葛珂珂和钟俊生等人在长江口沿岸碎波带对长江刀鲚仔稚鱼进行了一系列试验，主要研究了长江口碎波带刀鲚仔稚鱼的分布与滞留时间^[16]、形态学^[17]、数量分布^[18]、日龄组成与生长^[19]。陈渊戈等人使用硬骨-软骨双染色技术，描述了刀鲚仔稚鱼脊柱与附肢骨骼的形态发育特征，猜测刀鲚可能是进化过程中的过度物种^[20]。2015年，蒋雪莲、张宇等人在长江口沿岸碎波带对刀鲚仔稚鱼食性与浮游动物分布的相关性展开研究，表明浮游动物的分布不直接影响刀鲚仔稚鱼的分布，相关性较小^[21]。李安东等人在长江口南支设置多个站点，在每月大潮时采集刀鲚仔稚鱼，研究长江南支水域刀鲚仔稚鱼数量变动^[22]。同在长江口南支，李联飞设置站点，依据每月大潮时的潮汐逆流进行昼夜、表中层水平拖网采集刀鲚仔稚鱼，探讨了潮汐对长江南支刀鲚仔稚鱼垂直分布及昼夜变化的影响^[23]。2016年至2019年，刘熠等人对长江下游湖口、安庆和靖江进行了刀鲚早期资源的调查，研究分析对比了长江下游江段刀鲚仔稚鱼的丰度情况、时空格局及其与主要环境因子的关系^[24]。

生态浮床技术是近年来发展的一种将水污染治理和生态修复相结合的实用技术^[25]。生态浮床技术的本质是无土栽培技术原理，以高分子材料作为载体和基质，运用现代工业工程与农业技术形成的水面无土种植植物技术^[26]。生态浮床病虫害少，生物生产量大，无环境污染和二次污染，且材料来源多，工程造价低，结构简单易组装，同时还能作为景观观赏^[27]，因此在现代的污水处理和生态修复中有广泛的应用。“人工浮床生物浮床”、“人工浮岛”、“水面种植”、“人工浮床”、“生物浮床”、“生态浮床”及“浮床无土栽培”等概念均属于同一范畴^[28]。生态浮床技术起源于20世纪初，最初的作用是构建和保护鱼类及鸟类的栖息地，生态浮床真正建立于1979年德国，其主要作用是水处理^[29]。欧美、日本等发达国家为达到净化水质的目的，开始使用生态浮床技术种植植物以净化水库、湖泊、饮用水水源等水域，并且取得良好的效果^[30]。20世纪80年代，美国的一部分研究人员，开始使用生态浮床技术在水产养殖废水上种植西红柿、生菜和黄瓜等蔬菜及风信子等花卉^[31]。90年代中期，生态浮床被日本研究人员广泛认识，并且将其用于湖泊治理^[32]。美国的ryan j.winston在两个池塘的生态浮床上选用灯心草、梭鱼草等植物种植进行对比试验，发现覆盖率为18％的浮床要比覆盖率为9％的浮床净化水体的能力强^[33]。日本学者采用生态浮床技术对琵琶湖等水域进行处理，经过一段时间后发现水体的水质得到良好改善，并且浮床上的水生植物即成为景观也可供鸟类栖息^[34]。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

初步探测生态浮床对长江如皋江段刀鲚早期资源的修复效果，为生态浮床长江刀鲚早期资源修复的研究提供基础数据，为长江刀鲚资源的保护、恢复和可持续利用提供新的方法。

2.研究内容

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

水质指标主要检测总氮（tn)、总磷（tp）和化学需氧量（cod）指标。tn、tp和cod分别采用纳氏试剂分光光度法、钼锑分光光度法和hach-cod仪 (用重铬酸盐标准法gb11914进行校正)测试。浮游植物和浮游动物采集严格按照《淡水浮游生物研究方法》，按照《中国淡水生物族谱》对浮游动植物进行鉴定并且统计数据。运用spss系统对浮游动植物的密度、生物量等进行分析，运用shannon-wiener 多样性指数(h') 分析浮游生物多样性变化。对采集的鱼类早期资源使用dna条形码技术进行鉴定，运用spss等系统统计分析刀鲚早期资源在浮床安装前后的密度与生物量。

2.技术路线

4. 研究创新点

特色或创新之处

长江刀鲚是十分珍贵的渔业资源，由于长期以来的大量捕捞且人工繁育刀鲚的技术并没有完全成熟，现长江刀鲚资源锐减，已经实施全面禁捕。国内外对于刀鲚和生态浮床技术的研究都比较多，但是生态浮床对刀鲚早期资源的修复作用这方面相关研究项目较少。本试验通过在长江如皋江段设置生态浮床，初探生态浮床对刀鲚早期资源的修复作用，可为长江刀鲚的修复、保护和可持续利用探寻新的方法。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

2019年9月—2019年12月 阅读相关文献，撰写文献综述，设计实验

2019年12月-2020年1月 采样，设置浮床进行实验