賈海濱,黃富友,邵曉陽(yáng)＊

(1.杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江杭州310036;2.麗水市水利局,浙江麗水323000)

錢塘江上游昌化溪魚類多樣性的時(shí)空格局

賈海濱1,黃富友2,邵曉陽(yáng)1＊

(1.杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江杭州310036;2.麗水市水利局,浙江麗水323000)

于2008年4月、7月、10月和2009年1月對(duì)錢塘江上游昌化溪流域的魚類物種多樣性進(jìn)行調(diào)查.設(shè)7個(gè)采樣點(diǎn),共獲魚類2 949尾,26.826 kg,經(jīng)鑒定有43種,隸屬于4目10科32屬.采用多樣性指數(shù)研究魚類多樣性,結(jié)果表明:夏季魚類多樣性指數(shù)最高,許聯(lián)村和首益村的多樣性指數(shù)較高,并根據(jù)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)確定6個(gè)優(yōu)勢(shì)種;生境類型復(fù)雜程度和水溫變化,是影響魚類群落多樣性的最主要環(huán)境因素.

昌化溪;物種多樣性;時(shí)空格局;優(yōu)勢(shì)種

昌化溪發(fā)源于浙江與安徽交界的績(jī)溪白云嶺,主要流域位于浙江省西北部天目山脈,為錢塘江一級(jí)支流分水江的上游,流域面積1 429 km2[1].昌化溪流域?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),溫暖濕潤(rùn),四季分明,全年降雨量1 628.6 mm,降雨量充足,森林覆蓋率高,溪流縱橫,魚類資源比較豐富.

已有的錢塘江水系魚類資源研究主要針對(duì)錢塘江水系中下游干流及一級(jí)支流展開,一般側(cè)重于對(duì)魚類種類組成的調(diào)查[2].對(duì)錢塘江上游昌化溪的魚類資源,除《浙江動(dòng)物志之淡水魚類》[2]有過定性描述,以及《浙江天目山魚類區(qū)系的調(diào)查報(bào)告》[3]對(duì)天目山魚類動(dòng)物區(qū)系進(jìn)行探討外,到目前為止,還沒有關(guān)于魚類物種的資源調(diào)查及其群落組成、物種多樣性、優(yōu)勢(shì)種分析等方面的系統(tǒng)研究.

特定水體類型魚類的群落種類組成、生長(zhǎng)速率、肥滿度以及魚類病害等都可反映外界干擾對(duì)水體長(zhǎng)期作用的結(jié)果.魚類是河流健康評(píng)價(jià)的重要指示物[4].Karr在1981年提出了基于河流魚類物種豐富度、指示種類別(含耐污種及非耐污種)、營(yíng)養(yǎng)類型、魚類數(shù)量、雜交率、魚病率、畸變率等12項(xiàng)指標(biāo)基礎(chǔ)上的生物完整性指數(shù)(Index of Biotic Integrity,IB I)[5].

調(diào)查昌化溪流域魚類資源組成、研究魚類群落多樣性具有重要意義.一方面,可以為更好地保護(hù)流域內(nèi)現(xiàn)有魚類物種多樣性及其水生態(tài)環(huán)境,合理開發(fā)、保護(hù)流域內(nèi)的珍貴魚類資源提供理論依據(jù);另一方面,還可為今后開展流域尺度水平水生態(tài)功能區(qū)劃提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支撐.

1 材料與方法

1.1 采樣時(shí)間及采樣點(diǎn)的選擇

采樣時(shí)間為2008年4月中旬(春季)、7月上旬(夏季)、10月中旬(秋季)和2009年1月下旬(冬季).根據(jù)昌化溪的水系分布特點(diǎn)及其流域內(nèi)水環(huán)境特征,共設(shè)S1(俞家村)、S2(田干村)、S3(首益村)、S4(雙溪村)、S5 (許聯(lián)村)、S6(洲頭村)、S7(江川村)7個(gè)采樣點(diǎn)(圖1).

1.2 采樣方法

采用電捕、定置單層刺網(wǎng)和手抄網(wǎng)捕撈,記錄采樣點(diǎn)生境特征,包括沿岸植被、溪流底質(zhì)類型、溪流小生境類型(如急流處、深潭、淺灘等).電捕魚器輸出電壓300 V,單層刺網(wǎng)網(wǎng)目規(guī)格為2.7～5 cm.對(duì)標(biāo)本進(jìn)行形態(tài)學(xué)測(cè)量,參照《浙江動(dòng)物志之淡水魚類》[2]和《中國(guó)淡水魚類分類檢索》[6]進(jìn)行種類鑒定.

1.3 物種多樣性研究方法

1.3.1 物種豐富度指數(shù)

選用Margalef豐富度指數(shù)[7]表示,計(jì)算公式為: D=(S-1)/ln N,(1)式中,S為種類數(shù),N為群落中所有物種總個(gè)體數(shù).

1.3.2 物種多樣性指數(shù)

計(jì)算多樣性指數(shù)的公式較多[8],目前應(yīng)用比較普遍的是Shannon和Weaver于1949年提出的多樣性指數(shù)[9],公式如下:

圖1 錢塘江上游昌化溪采樣點(diǎn)分布Fig.1 Distribution of sampling sites in Changhua stream of the upper reaches of Qiantang River

式中,s為總的種類數(shù),Ni為第i種魚的個(gè)體數(shù),N為樣本個(gè)體總數(shù).

1.3.3 物種均勻性指數(shù)

物種均勻性指數(shù)選用Pielou 1969年提出的[10]:

式中,H為多樣性指數(shù),Hmax為最大均勻性條件下的多樣性指數(shù)(Hmax=log2S,S為種類數(shù))

1.3.4 優(yōu)勢(shì)度

物種優(yōu)勢(shì)度采用郁堯山1986年提出的[11]:

式中,m為取樣次數(shù),f i為第i種魚在m次取樣中出現(xiàn)的頻數(shù),Ni、Wi分別為第i種魚在m次取樣中的個(gè)體數(shù)和重量,N、W分別為m次取樣個(gè)體總數(shù)和總重量.

2 結(jié)果及分析

2.1 魚類群落組成分析

調(diào)查共獲魚類2 949尾,總計(jì)26.826 kg.經(jīng)過鑒定為43種,隸屬于4目10科32屬(表1).

表1 錢塘江上游昌化溪魚類物種名錄及魚類數(shù)量百分比(%)Tab.1 Percentage of fish biomassand catalogue of speciesof fish in Changhua stream of the upper reachesof Qiantang River(%)

續(xù)表

昌化溪魚類群落組成中以鯉形目種數(shù)最多,占總種數(shù)的69.8%,這與中國(guó)淡水魚類的組成特點(diǎn)基本一致[12].鯉形目魚類在群體數(shù)量百分比、群體重量百分比上都占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì).由鯉形目和鲇形目組成的骨鰾魚類占魚類種數(shù)的81.4%(表2).

2.2 魚類物種多樣性分析

由表3可知,除S5外,其余6個(gè)采樣點(diǎn)的物種多樣性指數(shù)在四季的變化趨勢(shì)都表現(xiàn)為:春季較低,夏季增加達(dá)最大值,秋季則下降至春季水平,冬季的物種多樣性指數(shù)最低.S5在春季的物種多樣性指數(shù)是所有采樣點(diǎn)中最高的,其次是秋季和夏季,冬季最低.另外S3的物種多樣性指數(shù)也較高,S1,S7的物種多樣性指數(shù)較低.

表2 錢塘江上游昌化溪魚類群落組成Tab.2 Fish community com position in Changhua stream of the upper reaches of Qiantang River

表3 各采樣點(diǎn)魚類群落多樣性指數(shù)季節(jié)變化Tab.3 Seasonal variety of fish community index in sampling sites

除S3和S5外,其余5個(gè)采樣點(diǎn)的物種豐富度指數(shù)都是在夏季時(shí)最高.S3在秋季的物種豐富度指數(shù)最高,S5則以春季時(shí)的為最高.這兩個(gè)采樣點(diǎn)各季節(jié)時(shí)的豐富度指數(shù)在所有7個(gè)采樣點(diǎn)中相對(duì)較高.物種均勻度指數(shù)較高的是S7,而S7的物種豐富度指數(shù)和物種多樣性指數(shù)都較低.7個(gè)采樣點(diǎn)的物種均勻度指數(shù)隨季節(jié)的變化沒有明顯的規(guī)律,與其它兩個(gè)指數(shù)沒有直接的關(guān)系.總的來說,S3和S5的三個(gè)多樣性指數(shù)相對(duì)較高,S1和S7相對(duì)較低.

昌化溪物種豐富度指數(shù)、物種多樣性指數(shù)、物種均勻度指數(shù)隨時(shí)間變化的總體趨勢(shì):夏季魚類物種多樣性指數(shù)最高;其次是春季和秋季,且兩季間多樣性指數(shù)無顯著差異;冬季多樣性指數(shù)最小(圖2).

2.3 優(yōu)勢(shì)種分析

由式(4)計(jì)算昌化溪流域各種魚類的優(yōu)勢(shì)度指數(shù),將優(yōu)勢(shì)度指數(shù)大于5 000的定為優(yōu)勢(shì)種[9],結(jié)果見表4.

圖2 魚類群落多樣性指數(shù)的季節(jié)變化Fig.2 Seasonal changes of fish community index in Changhua stream

表4 錢塘江上游昌化溪魚類優(yōu)勢(shì)種及其優(yōu)勢(shì)度指數(shù)Tab.4 Dom inance degree index of dom inant fishes in Changhua stream of the upper reaches of Qiantang River

昌化溪流域共有優(yōu)勢(shì)種6種,占總種數(shù)的13.95%.這6種優(yōu)勢(shì)種魚類個(gè)體數(shù)量占總個(gè)體數(shù)的73.01%,重量占群體總漁獲物的76.98%.優(yōu)勢(shì)種魚類生物量為昌化溪流域魚類生物量的主要組成,對(duì)維持魚類群落的結(jié)構(gòu)和功能具有十分重要的作用.6種優(yōu)勢(shì)種魚類中,屬于典型溪流性魚類4種:寬鰭鱲、盎堂擬鲿、馬口魚、薄頜光唇魚;廣布種類2種:沙塘鱧和鯽.從生態(tài)類型劃分,中上層魚類有2種:寬鰭鱲和馬口魚;中下層魚類1種:薄頜光唇魚;底層魚類3種:鯽、沙塘鱧、盎堂擬鲿.從魚類食性分化劃分,肉食性魚類數(shù)量最多,有3種,分別是沙塘鱧、盎堂擬鲿、馬口魚;雜食性魚類2種:鯽和寬鰭鱲;植物食性魚類1種:薄頜光唇魚.

3 討 論

3.1 水域生境特點(diǎn)與魚類物種多樣性的關(guān)系

溪流生態(tài)系統(tǒng)的生境類型主要有急流、淺灘、深潭和緩流河段.底質(zhì)多為卵石型,也有礫石型、泥砂質(zhì).溪流河段落差較大,水生植物、沿岸植被類型各異.不同的生境為各種魚類提供多樣的棲息生境.生境類型復(fù)雜的溪流,魚類物種多樣性指數(shù)相對(duì)較高.調(diào)查所選擇的7個(gè)采樣點(diǎn),S5采樣點(diǎn)水生態(tài)環(huán)境比較復(fù)雜:主要底質(zhì)類型泥砂質(zhì),也有沙礫、礫石等;部分溪流水深2～3 m,夏季豐水季節(jié)時(shí)達(dá)到5 m以上;緩流河段,河道寬闊,接近河流性生境,也有急流河段、淺灘等多種生境.生境多樣化,使S5采樣點(diǎn)魚類群落多樣性指數(shù)相對(duì)較高(表3).適于靜水水體的鳑鮍亞科(Acheilognathinae)和鲿科(Bagridae)魚類明顯多于其它采樣點(diǎn).S3采樣點(diǎn)有多處較大的深潭和大量淺灘,周圍居住人口密集,由于當(dāng)?shù)卮迕癍h(huán)境保護(hù)意識(shí)強(qiáng),

3.2 水溫對(duì)昌化溪魚類物種多樣性的影響

昌化溪魚類物種多樣性指數(shù)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)為夏季最高,春秋兩季差異不明顯,冬季最小.這可能與溪流的水流速度快、水溫低有關(guān)系.平原河流性魚類一般在春末夏初(水溫上升至24～26℃)開始產(chǎn)卵繁殖,溪流魚類則延遲至夏季.繁殖季節(jié),魚類物種多樣性指數(shù)最高,這可能與下游魚類上溯產(chǎn)卵、溪流餌料生物增加有關(guān).冬季水溫降至最低,魚類群落多樣性指數(shù)減至最小,與溪流性魚類一般在深潭底層、洞穴、礫石縫隙中越冬,捕撈難度增加有一定的關(guān)系.

3.3 各采樣點(diǎn)優(yōu)勢(shì)種的差異

各采樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)種類存在差異.寬鰭鱲在所有采樣點(diǎn)中都是優(yōu)勢(shì)種,其中在4個(gè)采樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最高.沙塘鱧和鯽在6個(gè)采樣點(diǎn)中為優(yōu)勢(shì)種,薄頜光唇魚、盎堂擬鲿、高體鳑鲏在3個(gè)采樣點(diǎn)中為優(yōu)勢(shì)種.沙塘鱧在2個(gè)采樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最高.這些主要的優(yōu)勢(shì)種除鯽和高體鳑鲏是廣適性外,其余都是典型的溪流性魚類.從優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)層位來看,底棲性魚類最多,底層生態(tài)位的競(jìng)爭(zhēng)激烈,這可能與溪流水流速度快、水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)易流失、底層的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)豐富、礫石縫隙處易藏匿有關(guān).

原纓口鰍、黃顙魚、麥穗魚只在1個(gè)采樣點(diǎn)為優(yōu)勢(shì)種,這與采樣點(diǎn)的生境特點(diǎn)有關(guān).S1位于溪流的上游,水流湍急,適于營(yíng)吸附于卵石生存的原纓口鰍的生存;S5河道寬、水深,水流緩慢且多為泥砂型底質(zhì),適于營(yíng)底棲生活的黃顙魚生存;S7位于水庫(kù)上游,生境單一,魚類種類少,雜食性的麥穗魚數(shù)量較多.

據(jù)調(diào)查,沙塘鱧數(shù)量近年逐漸增加,鲇數(shù)量逐漸減少.優(yōu)勢(shì)種的更替,可能與溪流生態(tài)環(huán)境破壞、水體污染、當(dāng)?shù)厝藢?duì)鲇過度捕撈等因素有關(guān),導(dǎo)致個(gè)體小、適應(yīng)性強(qiáng)的沙塘鱧成功占據(jù)鲇的生態(tài)位.

3.4 溪流性魚類保護(hù)的幾點(diǎn)建議

溪流性魚類是淡水魚類種質(zhì)資源的重要類群,生活在溶氧充分、水質(zhì)潔凈的流水環(huán)境,一旦水體遭受污染,容易造成一些魚類種群數(shù)量衰退甚至滅絕.加強(qiáng)對(duì)溪流性魚類的保護(hù)力度,應(yīng)該:1)在主要支流流經(jīng)的重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)周圍,建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)站,及時(shí)應(yīng)對(duì)水質(zhì)變化;2)將溪流性魚類產(chǎn)卵場(chǎng)劃定為禁漁區(qū),嚴(yán)格禁止捕撈繁殖群體和集群仔幼魚;3)水壩的修建造成了魚類棲息地和魚類群落的片段化,功能較弱并具有可替代性的小型水壩應(yīng)予以炸除;4)對(duì)重要的溪流性經(jīng)濟(jì)魚類進(jìn)行保護(hù)生物學(xué)、繁殖生物學(xué)研究.

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Tem poral and Spatial Pattern Analysis on Fish Diversity of Changhua Stream in the Upper Reaches of Qiantang River

JIA Hai-bin1,HUANG Fu-you2,SHAO Xiao-yang1
(1.College of Life and Environmental Sciences,Hangzhou No rmal University,Hangzhou 310036,China; 2.Lishui Bureau of Water Resources,Lishui 323000,China)

In o rder to investigate fish species diversity of Changhua stream in the upper reaches of Qiantang River,the paper has carried out a survey about the stream fish resources in four seasons in 2008.The survey has selected 7 sampling sites,collected 2 949 fish,weight 26.826 kg,w hich belongs to 4 o rders,10 families,32 genera and 43 species.The paper has researched on the species diversity index by the community composition analysis,the result demonstrates that in term sof tempo ral characteristics,the diversity index in summer is the highest,in term s of spatial characteristics,among the seven samp ling sites,the diversity indexes in Xulian village and Shouyi village are higher.The study show s that the comp lexity of habitat types and the changeof water temperature are themost impo rtant environmental facto rson fish community diversity.

Changhua stream;species diversity;tempo ral and spatial pattern;dominant species

S932.4

A

1674-232X(2010)03-0185-06

DO I:10.3969/j.issn.1674-232X.2010.03.005

2010-03-15

浙江省科技廳項(xiàng)目(2009C33064).

賈海濱(1983—),男,湖北天門人,生態(tài)學(xué)專業(yè)碩士研究生,主要從事魚類生態(tài)學(xué)方面的研究.

＊通訊作者:邵曉陽(yáng)(1960—),男,浙江江山人,副教授,主要從事水生生物生理生態(tài)學(xué)方面的研究.E-mail:shaoxyhz@sohu.com