潘 杰,王召根,章旭日,劉 凱
(1.江蘇鎮(zhèn)江長江豚類省級自然保護區(qū)管理處,浙江 鎮(zhèn)江 212000;2.浙江省林業(yè)科學研究院,浙江 杭州 310023;3.中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心,江蘇 無錫 214081)
鎮(zhèn)江豚類省級自然保護區(qū)由江蘇省人民政府于2003 年批復設立,由于其獨特地理位置,使其成為唯一沒有被開辟為長江主航道的長江干流保護區(qū),是長江下游少有的重要生態(tài)走廊,對于維持長江下游江豚棲息地的完整性有著重要生態(tài)學意義。2018 年江豚科學考察顯示,保護區(qū)內長江江豚(Neophocaena asiaeorientalis)數(shù)量維持在21~ 22頭左右[1]。長江江豚主要以小型淡水魚類為食,位于長江食物鏈的頂端。漁業(yè)資源是影響長江江豚分布、活動和生存繁衍的重要因素。為全面掌握保護區(qū)內魚類資源狀況,保護區(qū)管理處于2013-2019年間聯(lián)合中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心開展多次漁業(yè)資源調查,掌握保護區(qū)內魚類多樣性現(xiàn)狀、種群結構、時空格局等,以期為管護保護區(qū)漁業(yè)資源,探索江豚活動與漁業(yè)資源分布提供科學依據。
2013、2016和2019年,對鎮(zhèn)江豚類自然保護區(qū)水域(自焦山至和暢州尾)開展長江鎮(zhèn)江段魚類資源調查,干流全長約23 km,重點調查水域為和暢州左汊水域,調查水域見圖1。2013年、2016年網具為插網,網寬25 m,高6 m,網目尺寸約1~2 cm。樣本采集時間為每年1月至12月,每月監(jiān)測2次,每次放置24 h左右。
圖1 鎮(zhèn)江豚類保護區(qū)邊界及魚類資源調查位點Fig.1 Boundary of provincial nature reserve and sampling site of fish resources
2019年網具包括地籠、多目刺網等,其中地籠長10 m,寬和高均為30 cm,網目約1 cm;刺網長150 m,高1.5 m,網目從小到大分別為1.2 cm、2 cm、4 cm。樣本采集時間為2019年1月至12月,每月1次。調查斷面每次放置地籠9條,放置時間均為24 h,刺網3條,放置12 h左右。
每次所采集漁獲物逐尾鑒定以及測量體長和重量等生物學特征。參照《江蘇魚類志》[2]、《中國動物志 硬骨魚綱 鯉形目》[3]等對漁獲物進行鑒別和分類。魚類瀕危等級和中國特有種參照《中國脊椎動物紅色名錄》[4]進行確定。
采用Margalef 物種豐富度指數(shù)(R)[5]、Shannon-Wiener 指數(shù)(H')[6]、Simpson 指數(shù)(D)[7]和Evenness指數(shù)(E)[8]4 種多樣性特征值描述長江鎮(zhèn)江豚類自然保護區(qū)魚類群落生物多樣性;群落優(yōu)勢種成分分析選用Pinkas 的相對重要性指數(shù)(IIRI)[9]。
Margalef 物種豐富度指數(shù):
式中,S為群落中物種數(shù)量,N為群落中所有物種的漁獲尾數(shù)。
Shannon-Wiener 多樣性指數(shù):
式中,Pi為第i種魚個體數(shù)在樣品總個體數(shù)中的百分數(shù)。
Evenness 均勻度指數(shù):
式中,H'為Shannon-Wiener 指數(shù),S為總物種數(shù)。Simpson 優(yōu)勢度指數(shù):
相對重要性指數(shù):
式中,N為某種類的尾數(shù)占總漁獲尾數(shù)的百分比;W為某種類的重量占漁獲重量的百分比;F為某種類在樣品中的出現(xiàn)次數(shù)與調查次數(shù)之比。定義:IIRI≥1 000 的為優(yōu)勢種,100≤IIRI<1 000 的為常見種[10]。
對漁業(yè)資源調查所采集魚類按照達到成魚體長進行分類。大型魚類:成魚體長>50 cm 的魚類,如青魚、草魚、鱤、胭脂魚等;中型魚類:成魚體長在20~50 cm 的魚類,主要為鮊屬、鰱屬、鯉屬等;小型魚類:成魚體長<20 cm 的魚類,如黃顙魚屬、銀鮈屬、吻蝦虎魚屬等[11]。
3 年漁業(yè)資源調查分別采集到魚類3 057 尾、759 165.96 g(2013 年)、7 293 尾、660 604.93 g(2016年)、6 005 尾、61 358.43 g(2019 年),共記錄魚類7 目13 科47 屬68 種(表1)。其中鯉形目種類(48 種,占魚類種類總物種數(shù)的70.58%),其次為鱸形目(8 種,占11.76%)。2013 年記錄魚類34 種,隸屬于5 目7 科29 屬,其中,鯉形目物種數(shù)最多(共25 種,占所有魚類物種數(shù)的73.53%),其次為鲇形目種類(共5 種,占14.71%)。2016 年記錄魚類59 種,隸屬于7 目13 科43 屬,其中鯉形目種數(shù)最多(共40 種,占67.80%);其次為鱸形目和鲇形目種類(均為7 種,各占11.86%)。2019 年共記錄魚類48 種,隸屬于6 目9 科34 屬,其中鯉形目物種數(shù)最多(共35 種,占72.92%);其次為鱸形目(共6 種,占12.50%)。
表1 自然保護區(qū)魚類組成Table 1 Species composition of fish community in the nature reserve
續(xù)表1(Continued)
采集到的魚類中,中國特有種22 種,如無須鱊Acheilognathus gracilis、圓吻鲴Distoechodon tumirostris、中華沙鰍Sinibotia superciliaris、大鰭鳠Mystus macropterus、波氏吻蝦虎魚Rhinogobius cliffordpopei等。極危物種1 種:胭脂魚Myxocyprinus asiaticus;易危物種1 種:中華沙鰍Sinibotia superciliaris;近危物種1 種:革條鱊Paracheilognathus himantegus。江蘇省省級重點保護水生動物3 種:長吻鮠Leiocassis longirostris、銅魚Coreius heterodon、鳊Parabramis pekinensis。
從魚類群落組成看,不同年份鯉形目魚類種類占比較為穩(wěn)定(分別為73.53%、67.80%、72.92%),鲇形目魚類種類占比持續(xù)下降(從 2013 年的14.71%降到2019 年的8.33%);鱸形目魚類種類占比上升明顯,從2013 年的5.88%上升到2019 年的12.50%。
由表2 可知,2013 年優(yōu)勢種5 種,分別為鳊、貝氏?、鰱、鯽、黃顙魚;常見種7 種,分別為鯉、翹嘴鲌、鱖、鳙、草魚、刀鱭、銅魚。2016 年優(yōu)勢種3 種,分別為鰱、鳙、鳊;常見種16 種,分別為貝氏?、似鳊、銀鲴、草魚、鯽、棒花魚、翹嘴鲌、刀鱭、鯉、長蛇鮈、斑條鱊、銀鮈、子陵吻蝦虎魚、蛇鮈、興凱鱊、飄魚。2019 年優(yōu)勢種5 種,分別為似鳊、貝氏?、銀鮈、刀鱭、蛇鮈;常見種8 種,分別為斑條鱊、光澤黃顙魚、興凱鱊、鰱、鳊、麥穗魚、子陵吻蝦虎魚、黑鰭鳈(表2)。
表2 不同年份主要魚類相對重要性指數(shù)(IRI 排名前15)Table 2 Index of relative importance (IRI) of main fish speices in different years (top 15)
從不同的年份來看,鳊、鯽、鯉、翹嘴鲌等中型魚類相對重要性指數(shù)排名在持續(xù)下降;斑條鱊、興凱鱊、子陵吻蝦虎魚、銀鮈、蛇鮈、似鳊等小型魚類相對重要性指數(shù)排名在逐年上升。2016 年度,青魚、草魚、鰱、鳙等大、中型魚類的相對重要性指數(shù)較2013 年度有所升高,而2019 年度有所下降(圖2-4)。
圖2 4 種中、大型魚類相對重要性指數(shù)排名變化Fig.2 Ranking changes of IRI of four speices of large and medium-sized fishes
圖3 6 種小型魚類相對重要性指數(shù)排名變化Fig.3 Ranking changes of IIRI of six speices of small-sized fishes
圖4 四大家魚相對重要性指數(shù)排名變化Fig.4 Ranking changes of IRI of the four major chinese carps
總體來看看,鎮(zhèn)江豚類保護區(qū)大型魚類6 種,占8.82%,為鰱、鳙、青魚、草魚、鱤、胭脂魚等;中型魚類17 種,占25.00%,主要有鮊屬、魴屬、鯉屬等;小型魚類:小型魚類45 種,占66.18%,主要有黃顙魚屬、銀鮈屬、吻蝦虎魚屬等。
大型魚類個體數(shù)占比2016 年最高(9.19%);2019 年最低(0.63%);中型魚類個體數(shù)占比2013年最高(46.55%),2019 年最低(1.57%);小型魚類個體數(shù)占比2019 年最高(97.80%),2013 年最低(48.81%)。
2016 年的物種豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)最高,分別為6.528、3.026;其次為2019 年,分別為5.402、2.284;2013 年最低,分別為4.112、2.171。與此相應的均勻度指數(shù)2016 年最高,為0.742;優(yōu)勢度指數(shù)最低,為0.069(表3)。
表3 自然保護區(qū)魚類物種多樣性特征值Table 3 Characters of biodiversity of fish community in the nature reserve
歷史研究顯示,長江江蘇段記錄魚類總計161種[12]。鎮(zhèn)江長江豚類省級自然保護區(qū)3 次漁業(yè)資源調查共記錄魚類68 種,覆蓋江蘇段魚類種類的42.23%。年均記錄魚類數(shù)47 種,高于朱孝鋒等2013年采集記錄的34 種[13],與曹過2015 年采集記錄的48 種接近[10]。從整體看,鎮(zhèn)江長江豚類保護區(qū)魚類資源較為豐富,魚類種類數(shù)高于賈海燕等人對長江安慶段2016 年漁業(yè)資源調查記錄的37 種[14],高于閆勝華等2015-2016 年對長江奉節(jié)段魚類采集記錄的52 種[15]。但種類數(shù)低于程興華于2002-2003年對長江靖江段魚類采集記錄的107 種[16],其原因可能與調查的水域范圍、調查方法和強度、長江水文變化、水質變化等有關。
從魚類物種的組成上看,保護區(qū)魚類以鯉形目、鲇形目和鱸形目為主,這與長江流域魚類物種組成一致。從不同年份來看,鲇形目魚類資源量呈下降趨勢,這與長江靖江段鲇形目魚類種群動態(tài)相似[17]。長江下游鲇形目魚類多為底層魚類,產粘性卵,沿岸水域是十分重要的育幼和索餌場所,由于沿岸水域岸線圍墾、堤岸硬化造成河岸植被消失,可能對產粘性卵魚類種群造成更大影響。
參考Magurran 提出的多樣性指數(shù)一般范圍(1.5~ 3.5)[18],鎮(zhèn)江豚類保護區(qū)魚類多樣性指數(shù)H'在 2013-2019 年度呈現(xiàn)中高水平(2.171~3.026)。對照同期長江其他干流水域漁業(yè)資源,鎮(zhèn)江豚類保護區(qū)魚類多樣性指數(shù)與長江安慶新洲水域接近(2017 年,2.14~ 2.64)[19],高于長江南京龍?zhí)抖危?017 年,1.182)[20]。本研究重點調查水域和暢州,是長江鎮(zhèn)江段中的一個沙洲,位于鎮(zhèn)江市區(qū)與大港之間,邊灘發(fā)育良好,主要為蘆葦-荻形成的典型洲灘濕地群落,為多種魚類的棲息育肥和產卵繁殖提供了良好場所。
從不同的年份看,魚類優(yōu)勢種變化較大、共有種較少,魚類群落結構的變化較為明顯,小型魚類逐漸占據優(yōu)勢地位;同時,從體型分類來看,中、大型魚類種類及數(shù)量百分比下降,小型魚類種類及數(shù)量占比均有明顯上升。漁業(yè)資源面臨小型化趨勢,與長江江蘇段魚類趨向小型化、低質化的結論相符[21-22]。其原因可能與長江漁業(yè)捕撈、水生態(tài)環(huán)境變化有關。航道整治、水利施工導致底棲生物、浮游生物生物量變化,大型魚類餌料不足、產卵場減少等因素也可能對其造成一定影響[22-23]。
2016 年度,青魚、草魚、鰱、鳙相對重要性指數(shù)比2013 年度有所提高,而2019 年度則有所下降。2016 年的上升可能與2015-2016 年間大規(guī)模漁業(yè)增殖放流四大家魚魚苗有關;盡管2017-2018 年持續(xù)進行增殖放流,但2019 年鰱、鳙、草魚的優(yōu)勢度下降明顯(青魚稍有下降),這可能與調查時所用的網具有關。2019 年魚類采樣的地籠、多目刺網可能對鰱、鳙、草魚等魚類捕獲率較低。綜上可見,要摸清某一水域魚類資源狀況應采用多種調查方法進行,而不同年份魚類資源的變化應在相同調查方法下進行比較,以免帶來誤差。
長江江豚具有隨魚群遷徙的行為特征,江豚出現(xiàn)頭次與對應的魚類密度呈顯著正相關[24]。保護區(qū)管理處2018 年委托中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心進行的科學考察結果顯示,保護區(qū)內長江江豚數(shù)量維持在21~22 頭左右。長江江豚日攝食量達其體重的10%左右[25],成年體長江江豚體重約為50~70 kg,推算每年保護區(qū)長江江豚攝食魚類達38 t。已有的研究表明,江豚在野外環(huán)境下更容易捕食中上層魚類[26]。半自然水域內人工投喂鯉科魚類(青、草、鰱、鳙、鯉、鯽、鳊),發(fā)現(xiàn)江豚最喜食鰱魚,其次是鳙魚,再次是草魚、鯽魚、鯉魚、鳊魚[25]。四大家魚增殖放流可能因長江江豚捕食而引起貢獻率降低。
對照2010 年漁業(yè)資源調查數(shù)據,本研究涉及調查年份中均未再發(fā)現(xiàn)青鳉(Oryzias latipes)和稀有種類鎮(zhèn)江片唇鮈(Platysmacheilus zhenjiangensis)[27]。青鳉魚對環(huán)境、水質變化特別敏感,是水質狀況的標志,未發(fā)現(xiàn)青鳉魚,可能與鎮(zhèn)江江段水質下降有關。未發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)江片唇鮈可能與調查網具及采樣地點選擇有關,同時也說明保護區(qū)漁業(yè)資源狀況發(fā)生了變化,應引起重視。