茍妮娜, 靳鐵治,張建祿,邊 坤,王開鋒
(陜西省秦嶺珍稀瀕危動物保育重點實驗室, 陜西省動物研究所, 西安 710032)
黑河珍稀水生野生動物國家級自然保護(hù)區(qū)地處周至縣境內(nèi)的黑河流域中上游,是黑河的主要匯水域。黑河發(fā)源于秦嶺主峰太白山,是渭河的一級支流[1],流域面積逾 9 200 km2,是秦嶺亞高山溪流生態(tài)系統(tǒng)的典型代表[2]。其溪流特征是:河床比降大[3],切割強烈;河面寬窄不一,水急潭多,河床底質(zhì)多為渾圓狀漂礫及大塊礫石;河水清澈,水溫低,溶氧高,是冷水性魚類及兩棲類的優(yōu)良棲息場所。保護(hù)區(qū)東至王家河安溝支流發(fā)源地、光頭山及就峪河的東支端;西至黑河上游太白山國家級自然保護(hù)區(qū)界及周至老縣城國家級自然保護(hù)區(qū)界;南至周至國家級自然保護(hù)區(qū)界;北至西駱峪河雙合,與周至黑河濕地省級自然保護(hù)區(qū)毗鄰。總面積4 618.58 hm2,其中核心區(qū)面積1 408.44 hm2,緩沖區(qū)面積1 462.87 hm2,試驗區(qū)面積1 747.27 hm2。在周至縣水資源利用分區(qū)上,保護(hù)區(qū)屬秦嶺山區(qū)水源涵養(yǎng)區(qū),區(qū)內(nèi)森林茂密,降水量大,因而水資源十分豐富,是地表水資源的主要發(fā)源地和自產(chǎn)水資源涵養(yǎng)區(qū)。受區(qū)內(nèi)自然景觀條件的制約,區(qū)內(nèi)的地表水分布主要受水系分布控制。保護(hù)區(qū)內(nèi)有流長大于10 km的河流6條,從西到東依次是:花耳坪河、清水河、太平河、板房子河、虎豹河和陳河。氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,垂直變化明顯。平均氣溫12.1℃。生物資源豐富,水域生態(tài)系統(tǒng)比較完整。保護(hù)區(qū)的主要保護(hù)對象大鯢、秦嶺細(xì)鱗鮭、多鱗白甲魚[4]等物種是研究中國生態(tài)系統(tǒng)、古生物地理、古氣候及地質(zhì)變遷的重要材料,具有很高的科研價值[5]。
秦嶺細(xì)鱗鮭(Brachymystaxlenoktsinlingensis)是中國一種特有的珍稀冷水魚類[6],該物種在1966年由中科院資深魚類學(xué)家李思忠先生于黑河采集標(biāo)本并命名[7],被《中國瀕危動物紅皮書》列為國家二級水生野生保護(hù)動物[8]。拉氏鱥(Phoxinuslagowskii)——秦嶺細(xì)鱗鮭的主要餌料生物,隸屬鯉形目,鯉形目,鯉科,雅羅魚亞科,大吻鱥屬,野生小型經(jīng)濟(jì)魚類[9],雜食性[10],主要以水生昆蟲、軟體動物、浮游動物、枝角類及水生植物為食。主要分布在黑龍江、遼河、黃河中上游的支流等水域[11]。喜居于流速緩慢,水質(zhì)清澈的山溪冷水域[12]。體細(xì)長,略側(cè)扁,腹部較圓。頭長,略錐形,口亞下位,口裂較深,以馬蹄形向上傾斜。眼較大,側(cè)位。下頜正中無一顯著突起,下咽齒兩行,齒面不成梳形,末端彎曲略成鉤狀。鱗小,排列不整齊。背鰭正中和體側(cè)各有一條灰黑色的縱裂條紋,尾鰭基部有一不明顯黑斑,腹部白色[13]。
在水域生態(tài)系統(tǒng)中,魚類群落受棲息環(huán)境和季節(jié)變化的影響比較大[14-15],本研究通過對拉氏鱥種群特征及其季節(jié)變化的探究,為進(jìn)一步開展高營養(yǎng)層次魚類秦嶺細(xì)鱗鮭數(shù)量變動、資源養(yǎng)護(hù)[16]、可持續(xù)利用的研究提供科學(xué)依據(jù)。
分別于2016年4月、8月和12月對黑河珍稀水生野生動物國家級自然保護(hù)區(qū)流域拉氏鱥資源狀況進(jìn)行調(diào)查。由于保護(hù)區(qū)河道錯綜復(fù)雜,水體較淺,亂石較多,漁法捕魚效果不理想,采用電趕的方法進(jìn)行計數(shù)統(tǒng)計。具體操作時調(diào)整電捕器電壓,瞬間電擊,僅使魚短期昏迷,由實驗人員捕撈,并實地迅速對采集的魚獲物測量體長,稱量統(tǒng)計。統(tǒng)計結(jié)束后除保留少量標(biāo)本外,大部分魚獲物就地放生。標(biāo)本先采用w=10%的甲醛溶液固定24 h,然后轉(zhuǎn)入w=4%的甲醛溶液中長期保存。
保護(hù)區(qū)水系主要是黑河上游秦嶺主脊的北側(cè)支流,有陳河、虎豹河、板房子河、清水河和花耳坪河。每個河段選擇3個樣方,每個樣方長約100 m。實際調(diào)查中樣地、樣方的選擇及樣方數(shù)量根據(jù)實地情況稍作調(diào)整。根據(jù)保護(hù)區(qū)水系特點、海拔梯度,在保護(hù)區(qū)內(nèi)選點8個(圖1)。在各采樣點用電捕器驅(qū)趕魚類,同時記錄數(shù)量等相關(guān)指標(biāo)。各采樣點沿河道向上游或下游延伸100 m,選擇合適區(qū)段作為捕獲點,在每個樣方河段內(nèi)用電捕器將魚盡量捕盡。
依據(jù)3次的調(diào)查數(shù)據(jù)和黑河保護(hù)區(qū)的面積,計算出黑河保護(hù)區(qū)拉氏鱥資源量,如表1所示。
作為保護(hù)區(qū)優(yōu)勢種,拉氏鱥在秦嶺水域分布較為廣泛。在2016年4月、8月和12月3次采樣中,所有采樣點溪流中都有發(fā)現(xiàn)。其體型較小但數(shù)量較多,不同季節(jié)所捕獲的拉氏鱥數(shù)量組成情況見表2。
圖1 黑河國家級自然保護(hù)區(qū)調(diào)查示意圖Fig.1 Survey sketch map of national nature reserves of Heihe river
拉氏鱥的準(zhǔn)確年齡不易判斷,依據(jù)體長和體質(zhì)量的關(guān)系來劃分其年齡,是一種科學(xué)的被多次利用的研究方法[17-19],此次調(diào)查最小年齡組個體都是去年孵化的,故算作2齡,以此類推,如表3所示。關(guān)于拉氏鱥年齡結(jié)構(gòu)的探究對以后黑河保護(hù)區(qū)魚類優(yōu)勢種拉氏鱥體質(zhì)量、體長與生長的關(guān)系,以及不同年齡組豐滿度等的研究有重要意義。
表1 黑河保護(hù)區(qū)拉氏鱥的資源量Table 1 Resource quantity of Lagowskiella lagowskii in Heihe reserve
表2 不同季節(jié)拉氏鱥的數(shù)量組成情況Table 2 Number of Lagowskiella lagowskii in different seasons
表3 拉氏鱥不同年齡結(jié)構(gòu)Table 3 Different age structure of Lagowskiella lagowskii
研究結(jié)果顯示,拉氏鱥的資源量呈8月>4月>12月的特征,秋季為魚類資源最豐富的季節(jié)[20],夏季魚類生長迅速,生物量和個體數(shù)量都得到有效增長。浮游動物、浮游植物等生物餌料在夏季較為充足,而且水溫較高。水溫對水生動物新陳代謝和攝食都有影響[21]。研究表明,在一定的溫度范圍內(nèi),拉氏鱥隨著水溫的升高而生長加快[22]。
2016年4月捕獲的299尾拉氏鱥中最大個體體質(zhì)量19.3 g,體長108 mm,均量7.5 g,可能由于采樣時間接近拉氏鱥的產(chǎn)卵期,親魚積累能量以及囤積脂肪為產(chǎn)卵做準(zhǔn)備。另外,一些親魚生殖腺可能已經(jīng)發(fā)育成熟。因此有些個體體質(zhì)量表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。結(jié)果表明,2016年8月捕獲378尾拉氏鱥中最大個體體質(zhì)量20.6 g,體長106 mm,均量14.9 g,夏季河流水體中浮游植物、浮游動物以及各類水生昆蟲數(shù)量豐富,拉氏鱥食性較雜,環(huán)境適應(yīng)性相對較強,因此調(diào)查到的拉氏鱥數(shù)量最多,個體均量優(yōu)勢明顯。結(jié)果顯示,2016年12月捕獲118尾拉氏鱥中最大個體體質(zhì)量11.6 g,體長95 mm,均量5.6 g,一方面可能是因為冬季河流水溫較低,調(diào)查樣點由于海拔梯度原因,一些河段水體表層已經(jīng)有薄冰凝結(jié),魚類活動不頻繁,不易被捕撈,加之食物缺乏且環(huán)境惡劣,導(dǎo)致拉氏鱥生長緩慢;也可能是由于拉氏鱥作為餌料生物,在入冬前被秦嶺細(xì)鱗鮭大量捕食,用來儲備足夠的能量越冬。
研究發(fā)現(xiàn),秦嶺細(xì)鱗鮭個體小型化趨勢明顯[23],薛超等[24]在陜西省隴縣秦嶺細(xì)鱗鮭國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)采集秦嶺細(xì)鱗鮭樣本397尾,發(fā)現(xiàn)樣本中210 g以上的個體約占15%。任劍等[25]對陜西千河流域捕獲的56尾秦嶺細(xì)鱗鮭的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),體質(zhì)量為30~1 150 g。陜西省動物研究所于2014年調(diào)查統(tǒng)計黑河流域板房子和厚畛子104尾秦嶺細(xì)鱗鮭,均量43.9 g,100 g以下個體占總數(shù)的85.1%,最大個體體質(zhì)量僅194.3 g,體長274 mm[26]。由此推測,該保護(hù)區(qū)內(nèi)秦嶺細(xì)鱗鮭種群也可能存在小型化趨勢。因此,一些年齡較小,體型較小,體質(zhì)量較輕的拉氏鱥個體可能更容易被秦嶺細(xì)鱗鮭捕食,而一些體型較大的拉氏鱥反而能夠得以存活。從拉氏鱥的體長與體質(zhì)量關(guān)系以及年齡組成結(jié)構(gòu)來看,這一推測可能是正確的。
由于受到農(nóng)家樂等旅游服務(wù)項目的開發(fā)、農(nóng)村生活污水的直接排放及生活垃圾隨意丟棄所帶來的潛在污染等因素的影響,野生魚類生態(tài)環(huán)境日趨惡化,面臨的形勢令人擔(dān)憂。一方面,隨著全球性氣候變暖及亂墾亂伐、亂挖濫采使草地、森林植被遭受嚴(yán)重破壞,水資源銳減,境內(nèi)許多溪流和山泉干涸,河流水量減少,魚類棲息場所被大量擠占和嚴(yán)重破壞,生長、繁殖受到影響,物種瀕危程度顯著增加[27]。另一方面,受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動,狂捕濫炸[28],資源利用過度,嚴(yán)重破壞野生魚類資源。加之對野生魚類資源保護(hù)的投入嚴(yán)重不足,管理手段落后,執(zhí)法力量薄弱,野生魚類資源已到瀕臨枯竭的邊緣,對黑河自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生十分不利的影響。人類活動密集程度對魚類豐富度有一定影響,保護(hù)區(qū)應(yīng)著手對保護(hù)區(qū)魚類豐富度的恢復(fù),加大力度嚴(yán)格實施相關(guān)保護(hù)區(qū)法規(guī)制度。通過在保護(hù)區(qū)邊界設(shè)立隔離防護(hù)措施,防止人類活動的干擾,攔截污染物直接進(jìn)入保護(hù)區(qū)水域,綜合治理農(nóng)業(yè)面源污染、生活點源污染,集中控制畜禽養(yǎng)殖污染以及村鎮(zhèn)垃圾集中收集處理[29]。近幾十年來,氣候變暖、環(huán)境惡化以及濫捕濫撈日益嚴(yán)重,人為捕撈成魚或者繁殖期親魚對任何魚種都是致命的,使得物種種群數(shù)量下降,可能使其達(dá)到臨界值,大大增加物種滅絕的可能性,如遇偶然事件如氣候壓力(干旱)、性別比例的隨機(jī)變化、病害或者人為的進(jìn)一步干擾,都會使物種恢復(fù)的可能性大大降低。
生物多樣性的保護(hù)與其可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān),是全球普遍關(guān)注的熱點問題之一,也是構(gòu)建人類命運共同體的重要環(huán)節(jié)。自然界中每個物種都具有獨特的生態(tài)位,與其他生物相互依賴、相互協(xié)作,共同維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。水生動物是寶貴的自然資源,其對環(huán)境變化的敏感性超越陸生動物,當(dāng)某些物種出現(xiàn)異?;虼罅克劳霈F(xiàn)象時,標(biāo)志著自然環(huán)境受到嚴(yán)重威脅[25]。本研究表明,黑河珍稀水生野生動物國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi),秦嶺細(xì)鱗鮭的主要餌料生物——拉氏鱥種群數(shù)量和結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。然而,保護(hù)區(qū)內(nèi)本身的魚類物種資源量較低,水生生物種群結(jié)構(gòu)簡單,易受外界干擾。魚類資源一旦枯竭,整個水域生態(tài)系統(tǒng)將失去平衡,直接影響人類的生存[30]。因此,建議各管理部門協(xié)同合作,重視法律法規(guī)的宣傳,同時加強漁政執(zhí)法力度,防止偷捕盜漁等違法行為;重視科學(xué)考察,加強對該保護(hù)區(qū)內(nèi)野生魚類的研究工作,為科學(xué)保護(hù)提供理論支持[31];加強保護(hù)區(qū)及周邊水土保持和生態(tài)治理工作,防止生態(tài)環(huán)境惡化,為保護(hù)區(qū)內(nèi)魚類創(chuàng)造良好的生存環(huán)境,保護(hù)野生魚類資源[32]。