绰尔河鱼类群落结构及生物多样性研究
作者: 包洪福 姜昊 蔡跃平 丁少波 张楠
摘要 2022年5—6月对绰尔河鱼类资源进行了现状调查,并结合历史调查资料分析了绰尔河鱼类群落结构、生态类型、区系组成、资源分布和生物多样性。结果显示:绰尔河共有鱼类67种,包括国家Ⅱ级保护鱼类3种、濒危种1种、易危种4种;鱼类群落主要由喜静缓流水生境鱼类、杂食性鱼类、产黏沉性卵鱼类、定居性鱼类和小型鱼类构成。绰尔河鱼类由6大区系复合体组成;不同区系鱼类在绰尔河具有明显的空间分布特点。此次共调查到鱼类1 249尾37种,鱼类资源呈衰退趋势。 绰尔河鱼类Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数总体较高;自绰尔河上游至河口鱼类种类数和生物多样性指数呈现递增的趋势。提出了加强渔政管理、建设过鱼设施恢复连通性、开展增殖放流等资源保护建议。该研究结果可为绰尔河鱼类资源保护和恢复提供科学依据。
关键词 绰尔河;鱼类群落结构;生物多样性;资源保护;建议
中图分类号 S931.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)22-0084-07
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.22.022
Study on the Community Structure and Biodiversity of Fish in the Choer River
BAO Hong-fu1, JIANG Hao2,3, CAI Yue-ping3 et al
Abstract The fish resource survey in the Choer River was carried out from May to June of 2022. Combined with the historical survey literature, the community structure, ecological types, fauna component, resource distribution and biodiversity of fish were analyzed. The results showed:A total of 67 species of fish were distributed in the Choer River, including 3 species under national second-class protection, 1 endangered and 4 vulnerable species. The fish community was mainly composed of static and slow-flow habitat, omnivorous, producing myxogenic eggs, sedentary and small fish species. The fish in the Choer River were composed of six faunal complexes, and different fauna had obviously spatial distribution characteristics in the Choer River. 1 249 fish belonged to 37 species were investigated, which showed a declining trend in fish resources.Margalef richness index and Shannon-Wiener biodiversity index of fish species were high in the Choer River, which showed an increasing trend from the upper reaches to the estuary of the Chaoer River. Several suggestions were proposed for resources protection such as strengthening fishery administration management, building fish facilities to restore river connectivity, and carrying out the artificial propagation and releasing. These results could provide scientific basis for the conservation and restoration of fish resources in the Chaoer River.
Key words Chaoer River;Fish community structure;Biodiversity;Resources conservation;Suggestions
淡水鱼类作为淡水生态系统的重要组成部分,面临着日趋严重的气候变化、栖息地退化、生物入侵和过度捕捞等压力,受到巨大的威胁[1]。为保护鱼类及其生态系统,迫切需要了解淡水鱼类群落结构、资源分布、生态习性、生物多样性、生境适宜性等信息,从而为提出有针对性、有效的保护对策提供科学依据。目前,鱼类群落结构及其生物多样性研究主要集中在长江、黄河、澜沧江等江河及其支流[2-8],而对一些中小型河流的关注度较低。
绰尔河为内蒙古自治区第二大河流、嫩江右岸一级支流,河流全长501.7 km,流域面积17 736 km2。绰尔河河源至广门山之间为上游林区段,属山岳地区;广门山至茂林格尔大桥之间为中游半农半牧区,属丘陵地区;茂林格尔大桥以下为下游农区段,属平原地区[9]。绰尔河水量充沛,蜿蜒曲折,生境类型丰富多样。
目前,绰尔河已建有绰勒水利枢纽工程,在建水利工程有文得根水库。因水利水电工程建设运行而引起的河流水文情势改变、阻隔效应、生境破碎化等对鱼类群落结构、资源分布和生物多样性会产生显著影响[10]。李蘅等[11]1991年对绰尔河流域鱼类区系组成及分布的调查发现绰尔河有41种鱼类分布,由6大区系复合体组成。依据《引绰济辽工程环境影响报告书》[12],2011年绰尔河采集到鱼类31种,调查到鱼类39种。目前虽有部分绰尔河鱼类资源调查资料,但对水利工程建设运行导致生境改变后绰尔河鱼类群落结构、资源现状和生物多样性仍不清楚。笔者于2022年5—6月对绰尔河鱼类资源进行了现状调查,并结合历史调查资料,分析了绰尔河鱼类群落结构、区系组成、生态类型、资源分布和生物多样性,并针对鱼类资源变化趋势,提出了鱼类资源保护建议,以期为绰尔河鱼类资源的保护和恢复提供参考。
1 材料与方法
1.1 鱼类样本采集
2022年5—6月,在绰尔河上游柴河(CH),中游文得根(WDG)和绰勒水库(CLSK),下游乌兰(WL)和绰尔河与嫩江汇河口(HHK)共设置5个调查断面采集鱼类(图1)。通过在各调查断面布设刺网和地笼网对鱼类进行采集;刺网长50 m,高1.5~2.0 m,网孔大小分别为2、3和5 cm;地笼网长15.00 m,高0.30 m,宽0.35 m。每个调查断面共布设刺网3个、地笼网1个,放置时间约14 h。采集到的样本参考《东北地区淡水鱼类》[13]、《中国动物志:硬骨鱼纲 鲤形目》(中卷)[14]、《中国动物志:硬骨鱼纲 鲇形目》[15]等进行种类鉴定,并对鱼类全长(精确到 0.1 cm)、体长和体重(精确到0.1 g)进行测量,统计鱼类个体数量。
1.2 数据分析
根据此次鱼类调查成果,并结合李蘅等[11]对绰尔河流域鱼类区系组成及分布区域的初步调查以及《引绰济辽工程环境影响报告书》[12]中2011年对绰尔河鱼类的调查成果,整理汇总绰尔河鱼类组成和分布,并对鱼类区系组成进行了分析。重点保护鱼类等级依据《国家重点保护野生动物名录》;濒危等级和鱼类种名分别依据《中国脊椎动物红色名录》[16]和鱼类研究数据库FishBase(www.fishbase.org)确定。
采用Shannon-Wiener多样性指数(H′)[17]、Margalef丰富度指数(D)[18]和Pielou均匀度指数(J′)[19]分析绰尔河鱼类生物多样性,计算公式如下:
H′=-∑Piln(Pi)(1)
D=(S-1)/lnN(2)
J′=H/lnS(3)
式中:Pi为第i个物种所占的数量百分比;N为渔获物个体总数;S为物种数。
2 结果与分析
2.1 鱼类群落结构
结合历史资料和此次调查结果,绰尔河共分布有鱼类67种,隶属于7目16科46属。其中鲤形目种类数最多,有46种,占绰尔河鱼类总种数的68.65%;鲑形目和鲈形目种类数次之,均为6种,占绰尔河鱼类总种数的8.96%;鲇形目、鲉形目、鳕形目和七鳃鳗目种类数较少,分别为5种(7.46%)、2种(2.99%)、1种(1.49%)和1种(1.49%)。鲤形目鱼类中鲤科鱼类较多,有39种,占比84.78%,而鳅科鱼类仅7种,占比15.22%(表1)。分布有国家Ⅱ级保护鱼类3种,包括雷氏七鳃鳗、哲罗鲑和细鳞鲑;分布有濒危种(EN)细鳞鲑1种,易危种(VU)雷氏七鳃鳗、怀头鲇、哲罗鲑和黑龙江茴鱼4种(表2)。
2.2 鱼类区系组成及分布特征
依据李思忠[20]对中国淡水鱼类的分布区划,绰尔河属于北方区黑龙江亚区。该亚区由典型的北方冷水性种类、北方平原种类、华东江河平原种类和一些特有种类组成。绰尔河鱼类由北极淡水复合体(BJDS)、北方山地复合体(BFSD)、北方平原复合体(BFPY)、古第三纪后残余鱼类复合体(GDSJ)、华东平原江河复合体(HDPY)和印度平原复合体(YDPY)6大鱼类区系组成。华东平原江河复合体和古第三纪后残余鱼类复合体鱼类种类数最多,均为20种,占比29.85%;北方平原复合体鱼类种类数次之,12种,占比17.91%;北方山地复合体和印度平原复合体鱼类种类数均为7种,占比10.45%;北极淡水复合体种类仅有江鳕1种,占比1.49%(图2A)。
北极淡水复合体和北方山地复合体鱼类主要分布于绰尔河中上游文得根水库及以上河段;华东平原江河复合体和印度平原复合体鱼类主要分布于中下游绰勒水库及以下河段;古第三纪后残余鱼类复合体和北方平原复合体鱼类在整个绰尔河均有分布。珍稀保护鱼类(包括VU、EN)主要分布于绰尔河上游河段,包括雷氏七鳃鳗、细鳞鲑、黑龙江茴鱼等。
1991—2022年3次调查分别采集到40、39和37种鱼类,其中2011和2022年调查到,但在1991年未调查到的种类有12种。从空间分布来看,结合2011年调查结果,柴河、文得根、绰勒水库、乌兰和汇河口分别分布有14、13、22、21和33种鱼类。从绰尔河上游至河口鱼类种类数总体上呈现递增的趋势(表2)。
2.3 鱼类生态类型
绰尔河鱼类喜静缓流水生境的鱼类(L)最多,有50种,占比74.63%,而喜急流水生境的鱼类(R)有10种,占比14.93%;广泛适应于静缓流和急流水生境的鱼类(EU)有7种,占比10.44%(图2B)。在食性方面,杂食性鱼类(O)种类数量最多,有42种,占比62.69%;鱼食性鱼类(C)次之,有11种,占比16.42%;植食性(H)和底栖无脊椎动物食性鱼类(ZB)种类数均为6种,占比8.95%;浮游动物或植物食性鱼类(Z)最少,仅2种,占比2.99%(图2C)。在繁殖习性方面,产黏沉性卵鱼类(SDE)种类最多,有30种,占比44.78%;粘草产卵鱼类(SGE)、产漂流性卵鱼类(DRE)、特殊产卵类型鱼类(SSE)种类数相差不大,分别为13、11和10种,分别占19.40%、16.42%和14.92%;产浮性卵种类(SPE)仅3种,占比4.48%(图2D)。在洄游习性方面,洄游性鱼类(MF)有8种,占比11.94%;定居性鱼类(IF)59种,占比88.06%(图2E)。在个体大小方面,小型鱼类(SSF)和超小型鱼类(SF)合计40种,占比59.70%;中型(MSF)和大型鱼类(LSF)分别有19和8种,占比分别为28.36%和11.94%(图2F)。