長江宜昌段魚類資源現(xiàn)狀及群落結(jié)構(gòu)分析

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(長江水利委員會水文局 長江三峽水文水資源勘測局，湖北 宜昌 443000)

長江水系淡水魚類種數(shù)居全國各水系之首，現(xiàn)有淡水魚類約350種[1]。長江魚類主要呈三大階梯式地理分布：第一階梯為青藏高原和橫斷山區(qū)，魚類種數(shù)不多。以裂腹魚類、高原鰍類為主，絕大多數(shù)為當(dāng)?shù)靥赜蟹N類。第二階梯為云貴高原北部、四川盆地及周圍的低、中山區(qū)，魚類種數(shù)多，特種魚類多。有鯉、鲇、長吻鮠等有一定漁產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)魚類，還有既是特有魚類又是重要經(jīng)濟(jì)魚類的圓口銅魚等。第三階梯為長江中下游平原及低山丘陵區(qū)，魚類種數(shù)多。由有較高漁產(chǎn)量的青魚、草魚、鰱、鳙、鯉、鯽、魴等經(jīng)濟(jì)魚類構(gòu)成了重要的漁業(yè)資源區(qū)。

宜昌江段地處長江中上游分界處，是我國著名的四大家魚——青魚、草魚、鰱、鳙重要的天然產(chǎn)卵場區(qū)之一，常被作為魚類資源調(diào)查的主要水域[1]。葛洲壩和三峽大壩的運(yùn)行改變了長江流態(tài)和季節(jié)變化規(guī)律，尤其是三峽水庫蓄水，庫區(qū)水位抬高，流速減緩及下泄的洪水引起河道底質(zhì)和水文條件的改變，并引發(fā)一系列的生態(tài)效應(yīng)，使下游宜昌江段的魚類資源生境發(fā)生變化，魚類資源受到不同程度的影響[2]。除了大壩之外，來自漁業(yè)、航運(yùn)等人類活動造成的影響更甚，使?jié)O業(yè)資源遭受嚴(yán)重破壞。

選擇位于三峽大壩下游44 km、葛洲壩下游6 km的胭脂壩水域，于2015年開始逐月監(jiān)測宜昌江段的魚類資源。胭脂壩是宜昌魚類資源分布較豐富的江段，常年有大量漁民在此作業(yè)。本文通過分析近2 a的監(jiān)測數(shù)據(jù)掌握宜昌江段的魚類資源現(xiàn)狀，分析人類活動和大壩運(yùn)行對魚類生存環(huán)境的影響，同時嘗試分析宜昌江段魚類資源的發(fā)展趨勢，為估算重要經(jīng)濟(jì)魚類四大家魚青魚、草魚、鰱、鳙的密度分布提供基礎(chǔ)資料，也為科學(xué)地保護(hù)長江魚類資源提供參考。

1 材料和方法

1.1 調(diào)查方法及樣本處理

調(diào)查方法主要依據(jù)《水庫漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》(SL 167-2014)和《漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》(SC/T 9102.3-2007)進(jìn)行；魚類鑒定參照《水生生物監(jiān)測手冊》和《中國淡水魚類圖譜》等。

2015～2016年間在長江干流宜昌江段胭脂壩水域逐月進(jìn)行魚類資源抽樣調(diào)查，除去2016年3～6月禁漁期內(nèi)未能施測，共調(diào)查20個月次，合計(jì)420網(wǎng)次。每月中下旬選擇3層流刺網(wǎng)船、定置刺網(wǎng)船和定置鉤船各一艘在調(diào)查水域分別施測7網(wǎng)次采集樣本，施測位置見圖1。定置刺網(wǎng)(含1.0 cm和1.5 cm兩種網(wǎng)目)和定置鉤一般由漁民前一天下午在調(diào)查水域布設(shè)網(wǎng)具，調(diào)查當(dāng)天清晨收取漁獲物；3層流刺網(wǎng)(含1.5 cm和2.0 cm兩種網(wǎng)目)則由漁民前一天晚上和調(diào)查當(dāng)天上午兩個時間段劃網(wǎng)采樣。調(diào)查人員盡可能現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)3類漁船采集漁獲物中的所有種類，并現(xiàn)場監(jiān)測水溫、溶解氧、透明度等水質(zhì)因子。同時記錄天氣情況、調(diào)查時間、調(diào)查地點(diǎn)、漁民姓名、網(wǎng)具類型、捕撈作業(yè)時間等，并拍攝漁民作業(yè)情況、網(wǎng)具類型及施測水域的生境狀態(tài)照片各1～3張。

圖1 抽樣調(diào)查施測位置示意

將采集到的每一尾魚樣本當(dāng)場鑒定種屬，并逐尾進(jìn)行生物學(xué)測量。測量指標(biāo)為體長(精確到1 mm)、體重(精確到1 g或 0.1 g)，有鱗魚類的體長從吻端測到尾部前端的最后一枚鱗片，無鱗魚類的體長從吻端測到尾柄的最后一個椎骨。每種選取1～3尾體型完整的進(jìn)行拍照，并保存。同時記錄每尾測量樣本的編號、采集日期、地點(diǎn)、水域名稱、學(xué)名、地方名、有無受傷等情況。對于現(xiàn)場無法識別、識別尚存疑問或者以前沒有采集到的種類，則用5%～10%的福爾馬林溶液固定，夾寫標(biāo)簽標(biāo)明采集地點(diǎn)、采集時間和采集地生境后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行種屬鑒定和復(fù)核，并進(jìn)行生物學(xué)測量。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

1.2.1 漁獲物分析

漁獲物主要分析參數(shù)如表1所示。

表1 漁獲物組成分析參數(shù)

1.2.2 生物多樣性分析

為系統(tǒng)地描述長江中游宜昌江段的魚類物種多樣性狀況，選用Shannon-Wiener指數(shù)對群落物種多樣性進(jìn)行研究[3]。指數(shù)計(jì)算公式為

H=-∑[(Ni/N)ln(Ni/N)]

(1)

式中，N為群落中所有物種個體數(shù)量；Ni為第i個物種個體數(shù)量。

Shannon-Wiener指數(shù)來源于信息理論。計(jì)算公式表明，群落中生物種類增多代表了群落的復(fù)雜程度增高，即H值愈大，群落所含的信息量愈大。

1.2.3 優(yōu)勢種分析

優(yōu)勢種分析選用相對重要性指數(shù)(IRI)描述群落生態(tài)優(yōu)勢度[3]。計(jì)算公式

IRI=(N1+W)F

(2)

式中，N1為漁獲物中某種類的數(shù)量百分?jǐn)?shù)；W為某種類的重量百分?jǐn)?shù)；F為某種類在采樣船次出現(xiàn)的百分?jǐn)?shù)。IRI值大于1 000的被定為優(yōu)勢種；在100～1 000之間為重要種；10～100之間為常見種；小于10為少見種。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 魚類種類組成

在2015～2016年宜昌江段魚類資源調(diào)查漁獲物中共采集魚類27種，包括四大家魚青、草、鰱、鳙。其中可鑒定23種，分屬4目8科23屬，包括鯉科魚類 15種，占65.20%；鲿科魚類2種，占8.70%；鯰科、真鱸科、鱘科、塘醴科、吸口鯉科、鰍科各1種， 分別占4.35%。 漁獲物種類組成如表2所示。

2.2 主要漁業(yè)對象

分析宜昌江段魚類資源調(diào)查漁獲物數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，2015年漁獲量以鯰、鲴、草魚、鳊、鯉、鳤、黃顙魚、鱖等為主，占總漁獲量的 82.05%，詳見圖2(a)。2016年以俄羅斯鱘、鯉、鰱、鲴、鳊、草魚、青魚、鰱、黃顙魚等為主，占總漁獲量的 92.18%，詳見圖2(b)(其中俄羅斯鱘為非長江土著魚種，是由于2016年7月長江支流清江河的高壩洲水電站開閘泄洪導(dǎo)致清江中下游幾百鱘魚養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖網(wǎng)箱被裹挾而去，近萬噸鱘魚散入長江)；2015～2016年則以鰱、鯰、黃顙魚、鱖、鯉鳤、鲴、鯽、鳊、草魚、俄羅斯鱘為主，占總漁獲量的 91.09%,詳見圖2(c)。

宜昌江段魚類資源調(diào)查漁獲物數(shù)據(jù)表明，2015年漁獲物數(shù)量以黃顙魚、鱖、鳤、鲴、鯽、鳊等為主，占總數(shù)量的 87.67%，詳見圖3(a)；2016年以黃顙魚、鱖、鯉、鰺鰷、鲴、俄羅斯鱘、麻魚等為主，占總數(shù)量的82.80%，詳見圖3(b)；2015～2016年則以黃顙魚、鱖、鳤、鲴、鳊等為主，占總數(shù)量的75.25%，詳見圖3(c)。

表2 漁獲物種類(可鑒定)

注： “”表示內(nèi)容不詳。

圖2 漁獲量組成分析(單位：%)

圖3 漁獲數(shù)量組成分析(單位：%)

2.3 2015年抽樣調(diào)查漁獲物變化情況

季節(jié)劃分：春季(3～5月)、夏季(6～8月)、秋季(9～11月)、冬季(12至次年2月)。

如圖4所示，2015年調(diào)查期間每季采集漁獲物種類變化較小，在13～20種之間，平均每季可捕獲16種，占長江流域已知純淡水魚類種數(shù)的4.57%?？傮w而言，調(diào)查期內(nèi)宜昌江段魚類生境較為穩(wěn)定，魚類群落組成沒有發(fā)生較大變化。

圖4 2015年漁獲物種數(shù)變化

如圖5所示，2015年調(diào)查期間，春季至冬季采集魚類數(shù)量逐漸遞減。春季是魚類繁殖期，宜昌江段是長江中游魚類重要的洄游產(chǎn)卵場地，大量魚類洄游至此繁殖，另外宜昌江段實(shí)行全面禁漁制，在此時間段內(nèi)魚類數(shù)量較其他季節(jié)多；春季之后禁漁期解制，該江段大量漁民作業(yè)，魚類逐漸減少，應(yīng)控制過度捕撈現(xiàn)象以穩(wěn)定魚類資源數(shù)量。

圖5 2015年漁獲數(shù)量變化

如圖6所示，2015年調(diào)查期間漁獲量的分布季節(jié)性變化明顯。春夏季節(jié)的漁獲量明顯高于秋冬季節(jié)，變化規(guī)律與漁獲數(shù)量對應(yīng)，且春季之后遞減趨勢更明顯，除了與魚類生長及生活習(xí)性有關(guān)，也與宜昌江段實(shí)行的3～6月魚類繁殖及生長期禁漁措施有效。

圖6 2015年漁獲量變化

分析調(diào)查期內(nèi)20個測次的漁獲物(不包括俄羅斯鱘)體長和體重數(shù)據(jù)，如圖7所示，單測次平均體長范圍為140～321 mm，主要在200 mm上下波動；單測次平均體重范圍為 20.2～1 053.9 g，主要在150 g上下波動，由此可知宜昌江段魚類資源以小型魚類居多，個體趨小型化。

圖7 漁獲物平均體長、體重變化

2.4 生物多樣性指數(shù)(Shannon-Wiener)分析

如圖8 所示，調(diào)查期間20個測次的Shannon-Wiener指數(shù)值主要在1.5上下波動，說明調(diào)查期內(nèi)魚類群落結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。少數(shù)測次生物多樣性指數(shù)低于1，魚類群落結(jié)構(gòu)有浮動，主要考慮捕撈時間、地點(diǎn)、作業(yè)方式等因素影響。

圖8 調(diào)查期間生物多樣性指數(shù)變化

2.5 相對重要性指數(shù)(IRI)分析

對2015～2016年調(diào)查期內(nèi)主要漁獲物(不包括俄羅斯鱘)進(jìn)行相對重要性指數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，鲴為優(yōu)勢種；重要種有黃顙魚、鱖、鳤等10種；常見種有鰺鰷、丁鱥等7種；鳙、胭脂魚等4種為少見種；著名四大家魚中草魚和鰱為重要種，青魚為常見種，鳙僅為少見種，可見鳙已現(xiàn)短缺趨勢，詳見表3。

表3 主要漁獲物優(yōu)勢度

3 結(jié)論與討論

(1)采集到漁獲物27種，可鑒定魚類23種，分屬4目8科23屬，其中鯉科魚類居多；漁獲量則以鰱、鯉、鲴、草魚等為主；漁獲物數(shù)量則以鳤、鲴、鱖、黃顙魚等為主。魚類種數(shù)占長江流域淡水魚類總種數(shù)比例甚微，結(jié)構(gòu)單一，鯉科魚類構(gòu)成群落主體，標(biāo)志著魚類河流生境的改變，也說明大壩蓄水后水的流速和水體狀況及生態(tài)環(huán)境的變化不利于喜激流性魚類的生存，更有利于一些喜靜水的雜食性底層魚類的生存。

(2)魚類資源量季節(jié)性變化明顯，實(shí)行江段魚類繁殖生長期禁漁制對保護(hù)魚類資源有效，魚類資源的自然增殖速度緩慢，為彌補(bǔ)魚類資源再生量的不足，有必要在宜昌江段加強(qiáng)禁漁期的管理，保證大部分魚類得以正常繁殖，從而有利于長江魚類資源逐步恢復(fù)和發(fā)展[4]。少數(shù)重要魚類已現(xiàn)短缺趨勢，為保護(hù)和合理利用長江魚類資源，應(yīng)嚴(yán)格控制捕撈強(qiáng)度，限制網(wǎng)目大小，設(shè)置禁漁區(qū)，避免資源量進(jìn)一步下降。

(3)調(diào)查期內(nèi)魚類資源群落組成相對穩(wěn)定，種類數(shù)變化不大，反映出宜昌江段近年魚類生境較為穩(wěn)定。優(yōu)勢種稀少，重要種以黃顙魚、鱖魚、鯉等底棲雜食性魚類為主，雜食性魚類比例的上升都是河流環(huán)境質(zhì)量下降的典型表現(xiàn)[5-6]。

(4)根據(jù)歷史文獻(xiàn)記錄[7-8]，與大壩運(yùn)行前相比，調(diào)查期內(nèi)魚類捕撈個體相對較小，捕撈規(guī)格明顯下降，漁獲物中小型化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，過度捕撈和生態(tài)環(huán)境的變遷等因素是造成這種現(xiàn)象的主要原因。此外，魚類生存與水流速度、水體清澈度、氮?dú)夂考捌渌|(zhì)污染等因素，以及浮游生物、底棲生物等環(huán)境條件也有重要關(guān)系[9]，可開展相關(guān)研究來分析魚類生存與環(huán)境條件的相關(guān)性，以便為保護(hù)長江魚類資源提供有效的參考。