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曹娥江不同江段鱼类的物种多样性和优势度

2020-03-25何海生刘金殿张爱菊郝雅宾孙翠萍于喆王俊罗伟肖善势周志明

浙江农业科学 2020年2期
关键词:嵊州江口上虞

何海生,刘金殿,张爱菊,郝雅宾,孙翠萍,于喆,王俊,罗伟,肖善势,周志明

(浙江省淡水水产研究所农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室 浙江省淡水水产遗传育种重点实验室,浙江 湖州 313001)

曹娥江是绍兴市最大河流之一,发源于金华市磐安县尖公岭,流经新昌、嵊州、上虞等地,最终在绍兴县新三江闸流入杭州湾,流域面积6 046 km2,是钱塘江水系的重要支流之一。曹娥江大部分河道是沿岸地区的重要的工农业用水来源,建有下浦闸等引水工程,下游的航运能力较强,为当地渔民提供了有利的捕捞环境。已有对钱塘江流域鱼类自然资源的调查研究,如对千岛湖国家级水产种质资源保护区(梓桐核心区)[1]和钱塘江下游桐庐、富阳和萧山等江段[2]鱼类资源的研究,而关于钱塘江曹娥江支流鱼类资源研究较少。本研究对曹娥江流域3个采样点(上虞、嵊州和钱江口)的鱼类自然资源开展4次调查,旨在了解该水域鱼类资源现状,为该水域的渔业资源保护和科学利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 采样区域和调查时间

于2018年5、7、9、11月对曹娥江的鱼类资源进行季度调查,鱼类样本通过各地渔民获取。采样点见图1(上虞、嵊州和钱江口)。由于水位上涨和风浪大等因素,钱江口采样点11月未捕捞到鱼类样本。

图1 曹娥江水域调查的采样点分布

1.2 调查方法

依据《内陆水域渔业自然资源调查手册》[3]的调查方法,各地渔民使用定制渔网进行鱼样采集,现场对所有采集的渔获物进行种类鉴别,鱼类鉴定方法参照《浙江动物志》[4]鉴定到种,并进行尾数和体重测量。

1.3 数据处理与分析

1.3.1 优势度

采用相对重要性指数(relative important index,IRI)[5]对各地区的鱼类优势种组成进行分析。

IRI=(N+W)×F。

(1)

式(1)中:N为各种类数量百分比,W为各种类重量百分比,F为各种类在所有采样次数中的出现频率百分比。划分标准为:IRI>1 000时为优势种,500

1.3.2 多样性分析

利用马格利夫多样性指数(Margelef index,D)[7]、香农-维纳多样性指数(Shannon-wiener index,H′)[8]、皮诺均匀度指数(Pielou’s index,J′)[9]和辛普森多样性指数(Simpson index,λ)[10]对曹娥江水域鱼类群落多样性进行分析。

(2)

(3)

(4)

(5)

式中,S为渔获物的种类总数,N为渔获物的总个体数,Pi为第i种的个体数占总物种个体数的百分比,Hmax=lnS,指H′的最大值。

1.3.3 群落结构分析

运用Primer 5对渔获数据进行聚类分析。以时间(作为样本)和鱼数量(作为变量)构建Bray-Curtis相似性系数为基础的矩阵,建立CLUSTER分析图和NMSD平面图[11],验证分析结果的准确性[12],并运用ANOSM分析进行显著性检验[13]。

1.3.4 群落丰度-生物量曲线分析

丰度-生物量比较曲线(abundance and biomass curve,ABC曲线)可以用来反映群落中种类组成是否受到外界干扰[14]。ABC曲线的统计量W为正值时对应生物量曲线在丰度曲线之上,表明群落处于未受外界干扰状态;当统计量W为负值时对应丰度曲线在生物量曲线上方,表明群落受到严重的外界干扰[15]。

1.3.5 数据处理

数据统计和作图采用Excel 2003和Primer 5软件。

2 结果与分析

2.1 鱼类群落组成

经鉴定,曹娥江流域鱼类共10目17科67种(表1),其中鲤科38种,鮠科7种,塘鳢科和石首鱼科各3种,鳅科、鮨科和鲻科各2种,其他科各1种。调查共采集到鱼类样本2 254尾,其中鲤科1 461尾,石首鱼科251尾,鳀科218尾。鱼类样本共采集到236.08 kg,其中鲤科196.83 kg。3个采样点中,上虞点采集到鱼类样本37种共计17.35 kg,其中鲤科24种共计14.11 kg;嵊州点采集到45种共计183.54 kg,其中鲤科31种共计181.11 kg;钱江口点采集到13种共计35.19 kg,鲤科仅为1种共计1.63 kg。

2.2 生态类型

按摄食类群划分,杂食性鱼类种数最多,共37种,占总种数的56.06%;肉食性鱼类24种(占36.36%);植食性3种(占4.54%);虑食性2种(占3.03%)。按栖息水层划分,中下层25种(占37.88%),低栖22种(占33.33%),中上层19种(占28.79%)。按洄游习性划分,定居性鱼类占比高达83.33%,江海洄游性8种(占12.12%),江湖洄游性3种(占4.55%)。

2.3 优势种

采集的鱼类样本中,IRI>100的鱼共有26种,其中优势种5种,为刀鲚(Coiliaectenes)、翘嘴鲌(Culteralburnus)、蒙古鲌(Cultermongolicus)、鲫(Carassiusauratus)和细鳞斜颌鲴(Plagiognathopsmicrolepis);重要种6种,分别为(Hemiculterleucisculus)、圆吻鲴(Distoechodontumirostris)、鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Hypophthalmi-chthysnobilis)、鲤(Cyprinuscarpio)和棘头梅童鱼(Collichthyslucidus);常见种3种,为黄尾鲴(Xenocyprisdavidi)、似鳊(Pseudobramasimoni)和窄体舌鳎(Cynoglossusgracilis);一般种13种,其他为少见种。

2.4 生物多样性

基于此次渔获样本数分析,Margelef指数全年在5.89~6.17变化,其中5月和11月差异较小,7月和9月差异较小。Pielou’s指数全年为0.73~0.80,除2018年5月外,其余月份无明显差异(表2)。Shannon-wiener指数在2.65~2.92变化,变化差异同Pielou’s指数。Simpson指数无明显差异。

表1 调查区域内鱼类捕获名录

表1(续)

注:C—肉食性;O—杂食性;H—植食性;F—虑食性;U—中上层;D—中下层;B—低栖性;RM—江海洄游性;RL—江湖洄游性;MA—区域洄游性;SE—定居性。+—采集到。

表2 鱼类生物多样性指数

2.5 群落结构特征

通过对3个采样点各月份渔获数据进行聚类分析,结果表明,上虞点(SY)和嵊州点(SZ)为I类群,钱江口点(QJK)为II类群(图2)。

图2 各采样点的Cluster聚类

聚类分析结果分布在NMDS二维图(图3)中的不同区域,NMDS分类的应力指数为0.04,说明分析具备准确性。ANOSIM差异性检验结果R=0.995,P=0.006,表明曹娥江采样点的鱼类群落结构存在极显著差异。

图3 各采样点NMDS分类排序

对15种常见鱼种(IRI>500)进行聚类分析,结果表明,刀鲚、棘头梅童鱼和窄体舌鳎为I类群,其他鱼种为II类群(图4)。

图4 常见鱼种等级排序

NMDS分类的应力指数为0.07,且二维图(图5)的排序与聚类分析结果相吻合,说明2种分析方法具备准确性。ANOSIM差异性检验结果r=0.894,P=0.002,说明曹娥江采样点的鱼类群落结构存在极显著差异。

图5 常见鱼种NMDS分类排序

2.6 丰度-生物量曲线

根据曹娥江采样点所有渔获物种的生物量和丰度构建鱼类群落ABC曲线(图6)。如图所示,ABC曲线的整条生物量曲线位于丰度曲线上方,W值为0.047,表明曹娥江采样点的鱼类群落处于稳定状态,未受干扰。

图6 鱼类群落ABC曲线

3 讨论

3.1 曹娥江鱼类群落现状

本次采样中,上虞点采集到鱼类样本37种共计17.35 kg,其中鲤科24种共计14.11 kg;嵊州点采集到45种共计183.54 kg,其中鲤科31种共计181.11 kg;钱江口点采集到13种共计35.19 kg,鲤科仅1种共计1.63 kg。钱江口点为钱塘江的入海口,盐度较高,鲤科鱼类较少,而上虞点和嵊州点为淡水域,鲤科鱼类最多,原因可能是水体盐度影响了鱼类群落结构和生物量[16]。栖息地的复杂性决定了鱼类的多样性[17],采样点地理环境的差异造成了鱼类的差异性[18]。本次调查中,2018年7月采样得到的鱼群种数最多,2018年9月采样得到的鱼群种数次之,造成不同采样时间采集到鱼群种类的不同的原因可能是水温的差异。傅昕龙等[19]研究表明,水温会影响鱼类的活动能力,进而造成不同月份捕捞鱼群种类的差异,同时水体环境的改变也会影响鱼类的群落结构[19-21]。

3.2 曹娥江鱼类群落特征

IRI是鱼类优势种判定的重要指数[22],但划分标准是相对的[23]。本研究中,曹娥江优势鱼种为刀鲚、翘嘴鲌、蒙古鲌、鲫和细鳞斜颌鲴,重要种为、圆吻鲴、鲢、鳙、鲤和棘头梅童鱼。其中,上虞点优势鱼种为鲫、刀鲚、似鳊、兴凯鱊和光泽黄颡鱼,为重要种;嵊州点优势鱼种为、翘嘴鲌、蒙古鲌、细鳞斜颌鲴和鲫,圆吻鲴、鲢、鳙和鲤为重要种;钱江口点优势种为鮻、棘头梅童鱼、鮸鱼和窄体舌鳎,重要种为黄姑鱼。各采样点的鱼类优势种存在差异,可能是地理环境和水域环境差异的影响造成的[24]。调查发现,钱江口点和上虞点鱼类优势种明显较嵊州点单一,说明钱江口点和上虞点生态稳定性较嵊州点差[25],更易受到外界因素的干扰。同时鲢、鳙和鲤仅为嵊州点的优势种,可能与鲢、鳙和鲤是嵊州点放流对象有关。钱江口点底质多为河沙和石砾,致使其鱼类群落明显区别于上虞点和嵊州点。

3.3 曹娥江鱼类生物多样性

多样性指数反应了群落结构稳定性[26]。Margelef指数(D)评价标准[27]为:D>5表示水体清洁,4≤D≤5表示轻度污染,3≤D<4表示中度污染,D<3表示严重污染。曹娥江水域自然鱼类资源Margelef指数为5.89~6.17,说明曹娥江水域水质处于清洁状态。Shannon-wiener指数(H′)划分标准[28]为:H′>3表示水体清洁,2

4 小结

本次调查中,曹娥江鱼类体型小型化严重,可能与渔民捕捞强度过大、水域的水利水电工程建设和河流采砂等活动有关[30-31]。因此,应加强执法力度以有效解决过度捕捞问题,并规划河流采砂活动,同时加强水利、桥梁工程的生态恢复设施建设,改善并保护鱼类栖息环境,确保渔业资源可持续发展与利用。

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