王金慶,宋祥甫,劉福興,鄒國(guó)燕,付子軾,劉長(zhǎng)娥,劉婭琴,潘 琦,孫作登
(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海201403)
太湖流域直湖港支流龍延河水系魚類集群現(xiàn)狀*
王金慶,宋祥甫**,劉福興,鄒國(guó)燕,付子軾,劉長(zhǎng)娥,劉婭琴,潘 琦,孫作登
(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海201403)
分別于2009年8月和2010年5月對(duì)直湖港支流龍延河水系的魚類集群現(xiàn)狀及其影響因素進(jìn)行研究.結(jié)果表明,研究區(qū)域有多種魚類存在,共采集到31種,隸屬于5目9科22屬;春、夏兩季魚類集群的種類數(shù)沒有明顯差異,但春季的魚類多度和生物量均顯著高于夏季;主干支流、次級(jí)支流和支流末端等不同區(qū)位的魚類組成也有一定差異;水體透明度、溶解氧與鯽、圓尾斗魚、叉尾斗魚多度顯著正相關(guān),而氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽濃度與似鳊、餐條、鯽魚等種類的多度呈負(fù)相關(guān);水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度過高及相應(yīng)的溶解氧、透明度降低均對(duì)魚類群落產(chǎn)生了不利影響.
直湖港;龍延河;閘控入湖河流;魚類集群;河道級(jí)別;水體污染;太湖流域
太湖是我國(guó)著名的五大淡水湖泊之一,自1980s起,伴隨著太湖流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,太湖湖體的富營(yíng)養(yǎng)化程度年趨加重,對(duì)湖體的生態(tài)環(huán)境造成了較大破壞[1-4].入湖河流的污染控制和水體生態(tài)修復(fù)是治理太湖富營(yíng)養(yǎng)化的重要途徑,而魚類則能對(duì)河道的水環(huán)境污染做出快速響應(yīng),有效反映河流水體污染狀況.
直湖港是太湖最主要的10條入湖河流之一,位于無錫市區(qū)西部,北至江南運(yùn)河,西和西南與武進(jìn)市相鄰,東南與梅梁灣相接,東至錢橋,流域內(nèi)面積229.7 km2,是無錫市惠山區(qū)和濱湖區(qū)重要的工業(yè)、農(nóng)業(yè)基地.本區(qū)域共有不同規(guī)格的河道422條,總長(zhǎng)411 km,蓄水量1.8×107m3.直湖港在其入太湖(梅梁灣)的河口已建閘控制,一般情況下,其河水不進(jìn)入梅梁灣,但因其船閘長(zhǎng)年運(yùn)行,有少量河水進(jìn)入梅梁灣,汛期為了泄洪排澇,開閘時(shí)大量洪、澇水進(jìn)入梅梁灣,總體呈現(xiàn)“緩流急排”的水文特征.直湖港近幾年的水質(zhì)均劣于國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量V類標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002),主要超標(biāo)污染物是氨氮、總氮和總磷.據(jù)估計(jì),2007年通過直湖港進(jìn)入梅梁灣的化學(xué)需氧量、總氮和總磷分別達(dá)到了29160、3125和103 t,占整個(gè)太湖西岸入湖污染物的比例較大.當(dāng)前,區(qū)域內(nèi)河道水體污染形勢(shì)嚴(yán)峻,加上當(dāng)?shù)貪O民對(duì)魚類資源的過度捕撈等因素,直湖港水系的魚類生物多樣性受到嚴(yán)重威脅.鑒于上述現(xiàn)狀,國(guó)家和地方政府對(duì)直湖港小流域開展了多項(xiàng)綜合治理工程.
前人主要針對(duì)太湖湖區(qū)魚類的群落特征、時(shí)空動(dòng)態(tài)以及環(huán)境影響等幾個(gè)方面進(jìn)行了研究[2-5],但對(duì)于水體污染程度較重的河流,尤其是分布于居民區(qū)小水系的魚類集群開展的研究工作很少.本研究通過對(duì)直湖港水系典型村域范圍的系統(tǒng)取樣(從盲腸小河道至各級(jí)支流),采用典型對(duì)應(yīng)分析方法,探討污染嚴(yán)重河流內(nèi)的魚類集群現(xiàn)狀,分析魚類集群與環(huán)境變量的關(guān)系,旨在為入湖河流直湖港的水體污染控制和生態(tài)修復(fù)提供參考資料.
為了全面評(píng)價(jià)直湖港水系魚類資源的現(xiàn)狀與變化,同時(shí)考慮到取樣點(diǎn)的典型性和系統(tǒng)性,在反復(fù)調(diào)研、比選的基礎(chǔ)上,分別于2009年8月和2010年5月對(duì)位于直湖港下游,無錫市胡埭鎮(zhèn)龍延河水系主要河道的魚類進(jìn)行取樣.每次取樣持續(xù)3 d,大多數(shù)時(shí)間天氣晴朗,取樣具有代表性.在直湖港支流龍延河水系(31°31'43″-31°32'14″N,120°6'9″-120°6'35″E)共設(shè)置了 9 個(gè)樣點(diǎn)(圖 1).取樣點(diǎn)遍及該區(qū)域上下游以及村落的各級(jí)支流(包括肓腸河道),包括龍延河、下場(chǎng)浜、淀溪環(huán)浜、王典橋浜、是家旦浜、白水塘浜等6個(gè)分支,基本代表了直湖港小流域的水系格局,能基本完整反映該區(qū)域的水文特征.相鄰樣點(diǎn)間距介于90-300 m,平均為222.7±37.7 m.2009年8月、2010年5月河流平均水深分別為275 cm、189 cm,河流水位主要受到上游來水、降雨和地表徑流的影響.

圖1 龍延河水系魚類取樣點(diǎn)位置分布示意Fig.1 Fish sampling sites in Longyanhe river system
本研究采用刺網(wǎng)和地籠相組合的方法采集魚類樣品(圖2).其中刺網(wǎng)包括大浮刺網(wǎng)、小浮刺網(wǎng)、大沉刺網(wǎng)和小沉刺網(wǎng)四種,網(wǎng)具的長(zhǎng)度均為25 m,小浮刺網(wǎng)、沉刺網(wǎng)的孔徑均為3 cm,為單層刺網(wǎng),大浮刺網(wǎng)、沉刺網(wǎng)的孔徑均為10 cm,為三層刺網(wǎng).同時(shí)采用地籠補(bǔ)充取樣底棲魚類,地籠長(zhǎng)度為5 m,直徑25 cm,網(wǎng)布孔徑為1 cm.魚類多度,即取樣點(diǎn)的魚類個(gè)體數(shù),用單位時(shí)間捕獲努力漁獲量(Catch Per Unit Effort,CPUE)表示,四種刺網(wǎng)均在河道里放置2 h后收起,地籠在河道底部放置1 d后收起,將刺網(wǎng)、地籠采集的所有樣品合并,作為樣點(diǎn)每次取樣的捕獲量.各樣點(diǎn)取樣在白天9:00至15:00期間連續(xù)進(jìn)行,在河道中央撒網(wǎng).河道水深在2-3 m的范圍,浮網(wǎng)占據(jù)水體上層,沉網(wǎng)占據(jù)下層,地籠位于底層,小浮刺網(wǎng)、沉刺網(wǎng)高度為1 m,大浮刺網(wǎng)、沉刺網(wǎng)高度1.5 m.四種網(wǎng)具同時(shí)取樣能覆蓋河道2-3 m的水深,因而刺網(wǎng)能對(duì)各個(gè)水層的魚類進(jìn)行較全面取樣,能如實(shí)反映龍延河水系魚類群落的狀況.采集魚類樣品后,用8%的甲醛溶液保存樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定種類,并測(cè)量魚的全長(zhǎng)、體重、生物量,統(tǒng)計(jì)種類數(shù)和個(gè)體數(shù).圖2為刺網(wǎng)和地籠布置與相對(duì)水深示意圖.

圖2 龍延河河道內(nèi)漁具設(shè)置示意Fig.2 Schematic diagram of deploying fish nets in Longyanhe
同步測(cè)定的水體理化指標(biāo)包括總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮(NH3-N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、透明度(SD)、溶解氧(DO)、水深(WDP)、河道寬度(RW)共8項(xiàng).用直徑為30 cm塞氏盤測(cè)定水體SD,使用便攜式溶氧儀(Sentry M-2,Myratek,USA)測(cè)定水體20-150 cm深處DO含量,WDP和RW用米尺測(cè)量.TN的測(cè)定方法為堿性過硫酸鉀氧化紫外分光光度法,TP為鉬銻抗分光光度法,NH3-N為納氏試劑比色法,CODMn采用酸性高錳酸鉀法測(cè)定[6].
采用典型對(duì)應(yīng)分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)研究魚類集群特征與環(huán)境變量間的相互關(guān)系.CCA分析包括魚類物種多度和環(huán)境變量?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)包含取樣季節(jié)、TN、TP、NH3-N、CODMn、SD、DO、WDP、RW共9個(gè)指標(biāo);物種矩陣是物種的多度,共包括31個(gè)魚類物種.分析步驟參照劉叔德等的分析方法[7],分析前對(duì)物種數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換.采用成對(duì)t檢驗(yàn)分析兩次取樣間環(huán)境變量的差異,而對(duì)物種多度與水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析.文中出現(xiàn)的數(shù)值X±Y均表示平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤.CCA分析采用Canoco 4.5,統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)采用 Statistica 7.0 完成.
本研究采集的魚類隸屬于5目9科22屬31種.其中,鯉形目(Cypriniformes)包含22種、鱸形目(Perciformes)5種、鯡形目(Clupeiformes)2種、鲇形目(Siluriformes)1種、合鰓魚目(Synbranchiformes)1種.以其中的似鳊多度最高,共593尾,鯉的生物量最高,共7835.8 g.捕獲物中以鯉科魚類為主,占總量的90%以上(表1).CCA分析表明,第一、二軸的特征值分別為0.480、0.222,共解釋種類變異的37.5%和環(huán)境變異的55.2%,Monte-Carlo檢驗(yàn)結(jié)果表明,直湖港水系魚類集群與河道水環(huán)境因子具有顯著的關(guān)系(圖3a,P<0.05).從各影響因素的邊緣效應(yīng)來看,2009年夏季和2010年春季魚類的物種組成發(fā)生了明顯改變,主干支流、次級(jí)支流和支流末端等不同位置的魚類組成也存在明顯的差異,而且CODMn、水深對(duì)魚類集群也表現(xiàn)出較大影響(表2).
2009年夏和2010年春的水體理化指標(biāo)不盡相同(表3).在2009年夏接近豐水期,2010年春接近枯水期的前提下,魚類生存相對(duì)敏感的CODMn、NH3-N和DO等主要理化指標(biāo),2010年5月顯著優(yōu)于2009年8月,這表明2010年5月的魚類生存條件優(yōu)于2009年8月.魚類多度數(shù)據(jù)表明,2009年8月捕獲魚類355尾,重9722.6 g,共21種,而2010年5月多度顯著增加,捕獲1234尾,重13995.4 g,共22種.而且,2010年不但有多種魚類的多度和生物量遠(yuǎn)高于2009年,且種類也有一定程度的增加,例如似鳊、高體鳑鲏、麥穗魚、子陵吻蝦虎魚的多度在2009 年分別為4、31、38、5 尾,2010 年則增至589、148、123、98 尾;似鳊、餐條、鯽的生物量2010 年分別為2941.1、3185.8、916.0 g,明顯高于2009 年的32.0、1300.0、685.2 g;刀鱭、黃鱔、翹嘴鲌、烏鱧等8個(gè)種類只在2009年采集到,而鳙,黃顙魚,草魚,泥鰍,大鰭刺鳑鲏等10個(gè)種類僅在2010年采集到.但上述結(jié)果是否與當(dāng)時(shí)的水質(zhì)狀況直接相關(guān),仍有待于可控條件下的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步予以驗(yàn)證.

表1 2009-2010年龍延河水系魚類物種總結(jié)和CCA分析得分Tab.1 Summary data and canonical correspondence analysis scores for fish species in Longyanhe river system from 2009 to 2010
CCA分析表明,第一軸(橫軸)與季節(jié)相關(guān)性最大,與CODMn呈較大正相關(guān),與水體TP濃度呈負(fù)相關(guān),排序圖橫軸從左向右代表了CODMn逐漸增加和TP濃度逐漸降低的變化趨勢(shì)(圖3a).沿第一軸從原點(diǎn)向左表示,2010年春季的水體CODMn和TN濃度較低、TP較高,分布的主要魚類是似鳊(a)、高體鳑鲏(c)、麥穗魚(d)、子陵吻蝦虎魚(e)、彩石鮒(h)、大鰭刺鳑鲏(i)、中華刺鰍(w)等;從原點(diǎn)向右表示,2009年夏季的水體CODMn及TN濃度較高、TP較低,分布的魚類主要包括鯽(f)、貝氏餐(g)、刀鱭(j)、鯉(k)、黃鱔(n)、黃尾鲴(o)、鳊(q)、短頜鱭(r)、翹嘴鲌(u)、叉尾斗魚(x)、烏鱧(cl)、銀鲴(el)等.

圖3 龍延河水系魚類與環(huán)境的CCA二維排序圖:(a)物種與環(huán)境變量,(b)樣點(diǎn)與環(huán)境變量(表示2009年8月樣點(diǎn),表示2010年5月樣點(diǎn),物種和環(huán)境變量縮寫的解釋見表1和表2,原點(diǎn)代表環(huán)境變量平均值)Fig.3 CCA biplots of fish assemblages and environmental variables in Longyanhe river system:(a)species and environmental variables,(b)sampling stations and environmental variables

表2 2009-2010年環(huán)境變量的顯著性檢驗(yàn)及其CCA各軸的相關(guān)系數(shù)Tab.2 Testing significances of environmental variables and their correlation coefficients with CCA axis during 2009-2010

表3 2009年8月與2010年5月環(huán)境變量的成對(duì)t檢驗(yàn)*Tab.3 Testing the differences of environmental variables by paired t-test between samples collecting in August 2009 and May 2010
圖3b指示了樣點(diǎn)間環(huán)境因子的差異,2009年樣點(diǎn)在縱軸上比較分散,樣點(diǎn)間透明度、河道寬度和水深等差異較大,2010年樣點(diǎn)相對(duì)集中,透明度、水深差異較小.通過對(duì)9個(gè)樣點(diǎn)的水質(zhì)及魚類特征比較表明,3#、4#、5#樣點(diǎn)位于龍延河上,其 TN(4.54 mg/L)、TP(0.31 mg/L)、NH3-N(1.75 mg/L)濃度相對(duì)較高,透明度(35.3 cm)、DO(4.44 mg/L)低,綜合水質(zhì)在研究區(qū)域內(nèi)最差,而魚類總多度是研究區(qū)域內(nèi)最高的(210±41尾),高體(33±6尾)、大鰭刺(11±4尾)、彩石鮒(13±3尾)、麥穗魚(32±10尾)、子陵吻蝦虎魚(21±9尾)等種類在該區(qū)的多度較高,刀鱭、短頜鱭、翹嘴鲌、黃尾鲴只在龍延河分布.1#、2#樣點(diǎn)是位于研究區(qū)域東側(cè)的支流下場(chǎng)浜,其水體透明度最高(85.4 cm),DO含量居中(5.31 mg/L),TN(3.66 mg/L)、NH3-N(0.61 mg/L)和TP(0.17 mg/L)濃度最低,綜合水質(zhì)在研究區(qū)域內(nèi)最好,但魚類總多度均值(201±19尾)卻略低于龍延河樣點(diǎn);西側(cè)支流的6#、7#、8#樣點(diǎn)位于岸前浜、王典橋前浜、王典橋浜,其水體透明度(54.2 cm)、DO(5.97 mg/L)較高,TN(4.16 mg/L)、NH3-N(1.09 mg/L)、TP(0.20 mg/L)濃度較低,CODMn(6.65 mg/L)居中,綜合水質(zhì)僅次于下場(chǎng)浜,而魚類平均多度(157±28尾)甚至低于下場(chǎng)浜;次級(jí)支流的魚類以餐條、似鳊、鯽魚多度較高.支流最末端9號(hào)樣點(diǎn)位于是家旦浜,其水體DO含量最高(7.7 mg/L),但TN(5.28 mg/L)、TP(0.30 mg/L)、NH3-N(1.77 mg/L)和 CODMn(10.21 mg/L)也是區(qū)域中最高的,綜合水質(zhì)較差,相應(yīng)魚類總多度最低(86尾),僅圓尾斗魚(7尾)、麥穗魚(16尾)多度較高.
CCA排序圖中(圖3a),第二軸(縱軸)與透明度呈正相關(guān)性,與河道寬度、水深呈較大的負(fù)相關(guān)性,排序圖下方表示,在河道寬度大、水體的NH3-N、TP含量高、水質(zhì)差的位置,典型物種是刀鱭(j)、短頜鱭(r)、翹嘴鲌(u)、黃尾鲴(o),排序圖上方表示在河道窄淺、透明度和DO高、水質(zhì)好的位置,魚類以圓尾斗魚(m)、叉尾斗魚(x)、泥鰍(bl)、黃鱔(n)、鯽(f)為主.通過CCA分析與上述各樣點(diǎn)具體數(shù)據(jù)的比較,得到一致的結(jié)論,相關(guān)分析也印證了河道寬度、水深對(duì)魚類集群的影響(表4),水深與翹嘴鲌多度、河道寬度與刀鱭、黃尾鲴、翹嘴鲌的多度均呈正相關(guān)關(guān)系,而透明度與鯽、圓尾斗魚、叉尾斗魚的多度、DO與圓尾斗魚多度也呈正相關(guān)性.TN濃度與似鳊、餐條的多度、CODMn與魚類總多度、子陵吻蝦虎魚多度,TP濃度與鯽多度均呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系.水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度增高對(duì)魚類大多具有負(fù)面的影響.

表4 2009-2010年龍延河水系魚類多度與環(huán)境變量的Pearson相關(guān)系數(shù)1)Tab.4 Coefficients of Pearson's correlations between fish abundances and environmental variables in Longyanhe river system in 2009-2010
魚類在春、夏季的差異,很大程度上取決于魚類的生活、繁殖習(xí)性;春季水質(zhì)變好也是魚類數(shù)量增加的重要原因,而水深降低并未影響魚類的增加.而空間上魚類與主要水質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系卻與季節(jié)間的魚-水質(zhì)關(guān)系不太一致.本研究中,龍延河樣點(diǎn)綜合水質(zhì)最差,而魚類多度和生物量卻最高;這是因?yàn)槠浜拥缹掃_(dá)46.7 m、水深平均達(dá)3.31 m,水流也相對(duì)湍急,同時(shí),河道水向岸帶3-5 m范圍內(nèi)有豐富的水生植物存在(優(yōu)勢(shì)種為挺水植物蘆葦和茭草),這些生境條件均有利于魚類的生存和繁衍.而綜合水質(zhì)相對(duì)較好的各支流,其魚類多度和生物量卻小于龍延河;支流主要分布于村落居民區(qū),受到生活污水排放、畜禽養(yǎng)殖的影響較大,且河道窄淺(平均河寬18.2 m,平均水深1.72 m),幾乎無水生植物存在,魚類資源量也相應(yīng)偏低.這說明在本研究范圍內(nèi),魚類多度和生物量并非僅受到所測(cè)主要水質(zhì)指標(biāo)的影響,而是同時(shí)受到河道的寬度、水深、水流等環(huán)境條件,以及水生植物分布狀況等生境因素的綜合影響,共同決定了魚類在不同位置的分布狀況.這些推斷尚有待于通過可控條件下的實(shí)驗(yàn)研究加以進(jìn)一步驗(yàn)證.
河流內(nèi)水文、植物群落的季節(jié)變化引起水體理化條件、河流污染狀況和食物資源的相應(yīng)改變,從而對(duì)魚類集群產(chǎn)生影響[8-9].研究表明水質(zhì)條件對(duì)魚類攝食的影響也表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化[10-11].本研究中,春、夏兩季魚類群落的種類數(shù)沒有明顯差異,但物種組成發(fā)生了顯著的變化,2010年春季魚類多度明顯高于2009年夏季,似鳊、高體鳑鲏、麥穗魚等種類的多度和似鳊、餐條的生物量均高于2009年夏季.這是由水體污染狀況的季節(jié)變化引起的,不同季節(jié)化肥、農(nóng)藥的使用強(qiáng)度不同,工業(yè)污染物的排放量也發(fā)生變化,本研究中春季水質(zhì)條件明顯改善,水體DO、透明度增加,TN、CODMn降低,使得魚類集群多樣性增加.此外,夏季也有一些種類的多度及生物量比春季略高,如刀鱭、黃鱔、翹嘴鲌、叉尾斗魚等,這是由這些物種的生物學(xué)特性決定的,夏季水溫升高、一些魚類的活力增加,相應(yīng)的樣品捕獲量也增加;同時(shí)植被覆蓋、人為捕撈強(qiáng)度、網(wǎng)箱養(yǎng)殖密度等因素也有影響.淡水河流水文動(dòng)態(tài)、水污染狀況對(duì)魚類繁殖、生長(zhǎng)和存活的影響是當(dāng)前河流魚類生態(tài)學(xué)和環(huán)境生物學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)問題,也是淡水魚類保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì).
河流內(nèi)魚類的空間分布受到微生境條件的影響,包括水體理化特征、污染狀況、河道形態(tài)等.本研究中測(cè)定的水體理化因子包括營(yíng)養(yǎng)鹽含量、DO、透明度等,這些因子受到河道級(jí)別、河寬、水深等因素的影響,對(duì)魚類集群發(fā)生作用[12-13].在本研究水質(zhì)范圍內(nèi),水體TN、TP等營(yíng)養(yǎng)鹽與一些種類的多度具有負(fù)相關(guān)性,如TN濃度與似鳊、餐條多度,TP濃度與鯽的多度都呈負(fù)相關(guān),這說明營(yíng)養(yǎng)鹽濃度過高會(huì)抑制某些魚類的分布、存活,污染水體營(yíng)養(yǎng)鹽比例的改變可能影響魚類集群的結(jié)構(gòu)與組成,產(chǎn)生的生態(tài)后果也更為復(fù)雜.水體DO是決定魚類繁殖、生長(zhǎng)和存活的重要環(huán)境因子[14],而水體透明度通過作用于魚類視覺,影響魚類的捕食及繁殖過程[15-17],兩者都對(duì)魚類的群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性具有重要影響[17-18].本研究中,鯽、圓尾斗魚、叉尾斗魚、泥鰍、黃鱔等種類喜好棲息在透明度、DO高的區(qū)域.綜合來看,龍延河水系的污染及相應(yīng)的DO、透明度的降低都會(huì)對(duì)魚類群落產(chǎn)生不利影響,營(yíng)養(yǎng)鹽的大量注入致使藻類及浮游生物異常繁殖和死亡,消耗水體DO,使水體長(zhǎng)期處于缺氧狀態(tài),有毒有害物質(zhì)增加,破壞魚類的生存環(huán)境[9,19-21].淡水生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)魚類過度捕撈與污染問題十分嚴(yán)重,淡水魚類已成為脊椎動(dòng)物分類中受威脅較嚴(yán)重的類群之一[22].近年來,工、農(nóng)業(yè)污染物的過量排放導(dǎo)致河流污染形勢(shì)日趨嚴(yán)重,破壞了河流生態(tài)健康[16],降低了河流、湖泊中魚類的密度和物種多樣性[17,23].本研究中采樣得到的魚類物種數(shù)和生物量相對(duì)都較低,證明魚類集群總體上面臨著一定程度的環(huán)境脅迫.因此,必須采取有效措施減少污染物排放、去除水體污染物、改善河道水環(huán)境,盡快恢復(fù)和保護(hù)已受到威脅的淡水魚類資源.
生境多樣性對(duì)于維持淡水魚類群落的健康穩(wěn)定十分重要,通常生境結(jié)構(gòu)越復(fù)雜多樣,生物多樣性就越高[24].河道級(jí)別變化常伴隨河道寬度、水深等生境條件的改變,不同級(jí)別的支流河道內(nèi)魚類集群組成具有明顯差異[9,18,25].本研究中,主干支流龍延河的魚類多度很高,分布有刀鱭、翹嘴鲌等優(yōu)勢(shì)種類,高體、麥穗魚、子陵吻蝦虎魚等種類的多度也遠(yuǎn)高于次級(jí)支流;下場(chǎng)浜、岸前浜河寬較小,其魚類多度相應(yīng)比龍延河低一些,但具有餐條、似鳊、鯽魚等典型物種;支流的末端河道窄淺、水質(zhì)差,魚類多度很低,僅圓尾斗魚、麥穗魚有分布.已有研究表明干流河道魚類的物種數(shù)及多度都顯著高于支流[26-27],而且水體面積越大,魚類生物多樣性也相應(yīng)越高[11].龍延河河道寬達(dá)46.7 m、水深平均達(dá)3.31 m,水流也相對(duì)湍急,挺水植物覆蓋率很高,是大多數(shù)魚類重要的棲息、攝食場(chǎng)所;支流河道窄淺,幾乎無水生植物存在,因而其魚類生物量比龍延河低,但支流的靜水環(huán)境適合作為許多魚類重要的繁殖產(chǎn)卵場(chǎng)所.魚類在不同生境的分布是魚類生活習(xí)性對(duì)河道各種物理環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果[22,28],主干河道魚類生存空間、食物資源和避難所的面積都要比支流大一些,適合更多的魚類棲息共存[22-23,26,28-30].
綜上所述,春、夏兩季魚類集群的種類數(shù)沒有明顯差異,但春季捕獲魚類的多度、生物量明顯高于夏季;主干支流、次級(jí)支流和支流末端等不同位置的魚類組成也有一定差異.在龍延河水系的研究表明,水體污染引起的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度過高和DO、透明度降低均對(duì)魚類群落產(chǎn)生了不利影響.以前淡水河道魚類研究大多集中較大尺度上的魚類時(shí)、空變異,而關(guān)于具體環(huán)境因子與魚類集群的明確關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究較為少見.本研究對(duì)水體污染的關(guān)鍵指標(biāo)與魚類集群的關(guān)系進(jìn)行了初步探討,闡明了魚類不同種類的多度、生物量與DO、透明度以及N、P營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的基本關(guān)系,這為下一步研究可控條件下水質(zhì)關(guān)鍵指標(biāo)(如N、P營(yíng)養(yǎng)鹽濃度)與環(huán)境敏感時(shí)期(如繁殖過程和胚胎發(fā)育階段等)魚類變化的關(guān)系提供了基本依據(jù).同時(shí),通過對(duì)太湖閘控入湖河流直湖港小流域內(nèi)魚類資源狀況的綜合評(píng)價(jià),為直湖港水污染控制和生態(tài)修復(fù)提供了理論依據(jù)和參考資料.
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Fish assemblage status in Longyanhe river system,tributary of Zhihugang,Taihu Basin
WANG Jinqing,SONG Xiangfu,LIU Fuxing,ZOU Guoyan,F(xiàn)U Zishi,LIU Chang'e,LIU Yaqin,PAN Qi&SUN Zuodeng
(Shanghai Academy of Agricultural Sciences,Shanghai 201403,P.R.China)
In order to evaluate fish resource status in Zhihugang,gate-controlled inflow river of Lake Taihu,fish assemblage status in Longyanhe river system,main tributary of Zhihugang and their influencing factors were studied in August 2009 and May 2010 respectively.Results showed that a wide variety of fish species existed in the study area,and thirty two species of fish were collected,which belong to 22 genera,27 families and 5 orders.Species numbers of fish assemblages in spring and summer had not obvious difference;however,fish abundance and biomass in spring were both significantly higher than those in summer;species composition of fish assemblages in different locations,that is,main tributary,secondary tributary and tributary end,varied as well.Water transparency and dissolved oxygen content were positively correlated with abundances of Carassius auratus,Macropodus ocellatus and Macropodus opercularis,Water nutrient concentrations,i.e.,nitrogen and phosphorus,were negatively related to fish abundances of Pseudobrama simoni,Hemicculter leuciclus and Carassius auratus.Excess nutrient concentration and corresponding low water transparency and dissolved oxygen content produced an adverse effect on fish assemblage structure and species composition.
Zhihugang;Longyanhe;gate-controlled inflow river;fish assemblages;channel order;water pollution;Taihu Basin
* 國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目(2008ZX07101-005)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30821140542)聯(lián)合資助.2011-01-07收稿;2011-08-15收修改稿.王金慶,男,1980年生,博士,助理研究員;E-mail:jinqwang@163.com.
** 通訊作者;E-mail:songxfu@263.net.