何海生,劉金殿,張愛菊,郝雅賓,孫翠萍,于喆,王俊,羅偉,肖善勢,周志明
(浙江省淡水水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點實驗室 浙江省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點實驗室,浙江 湖州 313001)
曹娥江是紹興市最大河流之一,發(fā)源于金華市磐安縣尖公嶺,流經(jīng)新昌、嵊州、上虞等地,最終在紹興縣新三江閘流入杭州灣,流域面積6 046 km2,是錢塘江水系的重要支流之一。曹娥江大部分河道是沿岸地區(qū)的重要的工農(nóng)業(yè)用水來源,建有下浦閘等引水工程,下游的航運能力較強,為當(dāng)?shù)貪O民提供了有利的捕撈環(huán)境。已有對錢塘江流域魚類自然資源的調(diào)查研究,如對千島湖國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)(梓桐核心區(qū))[1]和錢塘江下游桐廬、富陽和蕭山等江段[2]魚類資源的研究,而關(guān)于錢塘江曹娥江支流魚類資源研究較少。本研究對曹娥江流域3個采樣點(上虞、嵊州和錢江口)的魚類自然資源開展4次調(diào)查,旨在了解該水域魚類資源現(xiàn)狀,為該水域的漁業(yè)資源保護和科學(xué)利用提供參考。
于2018年5、7、9、11月對曹娥江的魚類資源進行季度調(diào)查,魚類樣本通過各地漁民獲取。采樣點見圖1(上虞、嵊州和錢江口)。由于水位上漲和風(fēng)浪大等因素,錢江口采樣點11月未捕撈到魚類樣本。
圖1 曹娥江水域調(diào)查的采樣點分布
依據(jù)《內(nèi)陸水域漁業(yè)自然資源調(diào)查手冊》[3]的調(diào)查方法,各地漁民使用定制漁網(wǎng)進行魚樣采集,現(xiàn)場對所有采集的漁獲物進行種類鑒別,魚類鑒定方法參照《浙江動物志》[4]鑒定到種,并進行尾數(shù)和體重測量。
1.3.1 優(yōu)勢度
采用相對重要性指數(shù)(relative important index,IRI)[5]對各地區(qū)的魚類優(yōu)勢種組成進行分析。
IRI=(N+W)×F。
(1)
式(1)中:N為各種類數(shù)量百分比,W為各種類重量百分比,F(xiàn)為各種類在所有采樣次數(shù)中的出現(xiàn)頻率百分比。劃分標準為:IRI>1 000時為優(yōu)勢種,500 1.3.2 多樣性分析 利用馬格利夫多樣性指數(shù)(Margelef index,D)[7]、香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)(Shannon-wiener index,H′)[8]、皮諾均勻度指數(shù)(Pielou’s index,J′)[9]和辛普森多樣性指數(shù)(Simpson index,λ)[10]對曹娥江水域魚類群落多樣性進行分析。 (2) (3) (4) (5) 式中,S為漁獲物的種類總數(shù),N為漁獲物的總個體數(shù),Pi為第i種的個體數(shù)占總物種個體數(shù)的百分比,Hmax=lnS,指H′的最大值。 1.3.3 群落結(jié)構(gòu)分析 運用Primer 5對漁獲數(shù)據(jù)進行聚類分析。以時間(作為樣本)和魚數(shù)量(作為變量)構(gòu)建Bray-Curtis相似性系數(shù)為基礎(chǔ)的矩陣,建立CLUSTER分析圖和NMSD平面圖[11],驗證分析結(jié)果的準確性[12],并運用ANOSM分析進行顯著性檢驗[13]。 1.3.4 群落豐度-生物量曲線分析 豐度-生物量比較曲線(abundance and biomass curve,ABC曲線)可以用來反映群落中種類組成是否受到外界干擾[14]。ABC曲線的統(tǒng)計量W為正值時對應(yīng)生物量曲線在豐度曲線之上,表明群落處于未受外界干擾狀態(tài);當(dāng)統(tǒng)計量W為負值時對應(yīng)豐度曲線在生物量曲線上方,表明群落受到嚴重的外界干擾[15]。 1.3.5 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖采用Excel 2003和Primer 5軟件。 經(jīng)鑒定,曹娥江流域魚類共10目17科67種(表1),其中鯉科38種,鮠科7種,塘鱧科和石首魚科各3種,鰍科、鮨科和鯔科各2種,其他科各1種。調(diào)查共采集到魚類樣本2 254尾,其中鯉科1 461尾,石首魚科251尾,鳀科218尾。魚類樣本共采集到236.08 kg,其中鯉科196.83 kg。3個采樣點中,上虞點采集到魚類樣本37種共計17.35 kg,其中鯉科24種共計14.11 kg;嵊州點采集到45種共計183.54 kg,其中鯉科31種共計181.11 kg;錢江口點采集到13種共計35.19 kg,鯉科僅為1種共計1.63 kg。 按攝食類群劃分,雜食性魚類種數(shù)最多,共37種,占總種數(shù)的56.06%;肉食性魚類24種(占36.36%);植食性3種(占4.54%);慮食性2種(占3.03%)。按棲息水層劃分,中下層25種(占37.88%),低棲22種(占33.33%),中上層19種(占28.79%)。按洄游習(xí)性劃分,定居性魚類占比高達83.33%,江海洄游性8種(占12.12%),江湖洄游性3種(占4.55%)。 采集的魚類樣本中,IRI>100的魚共有26種,其中優(yōu)勢種5種,為刀鱭(Coiliaectenes)、翹嘴鲌(Culteralburnus)、蒙古鲌(Cultermongolicus)、鯽(Carassiusauratus)和細鱗斜頜鲴(Plagiognathopsmicrolepis);重要種6種,分別為(Hemiculterleucisculus)、圓吻鲴(Distoechodontumirostris)、鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Hypophthalmi-chthysnobilis)、鯉(Cyprinuscarpio)和棘頭梅童魚(Collichthyslucidus);常見種3種,為黃尾鲴(Xenocyprisdavidi)、似鳊(Pseudobramasimoni)和窄體舌鰨(Cynoglossusgracilis);一般種13種,其他為少見種。 基于此次漁獲樣本數(shù)分析,Margelef指數(shù)全年在5.89~6.17變化,其中5月和11月差異較小,7月和9月差異較小。Pielou’s指數(shù)全年為0.73~0.80,除2018年5月外,其余月份無明顯差異(表2)。Shannon-wiener指數(shù)在2.65~2.92變化,變化差異同Pielou’s指數(shù)。Simpson指數(shù)無明顯差異。 表1 調(diào)查區(qū)域內(nèi)魚類捕獲名錄 表1(續(xù)) 注:C—肉食性;O—雜食性;H—植食性;F—慮食性;U—中上層;D—中下層;B—低棲性;RM—江海洄游性;RL—江湖洄游性;MA—區(qū)域洄游性;SE—定居性。+—采集到。 表2 魚類生物多樣性指數(shù) 通過對3個采樣點各月份漁獲數(shù)據(jù)進行聚類分析,結(jié)果表明,上虞點(SY)和嵊州點(SZ)為I類群,錢江口點(QJK)為II類群(圖2)。 圖2 各采樣點的Cluster聚類 聚類分析結(jié)果分布在NMDS二維圖(圖3)中的不同區(qū)域,NMDS分類的應(yīng)力指數(shù)為0.04,說明分析具備準確性。ANOSIM差異性檢驗結(jié)果R=0.995,P=0.006,表明曹娥江采樣點的魚類群落結(jié)構(gòu)存在極顯著差異。 圖3 各采樣點NMDS分類排序 對15種常見魚種(IRI>500)進行聚類分析,結(jié)果表明,刀鱭、棘頭梅童魚和窄體舌鰨為I類群,其他魚種為II類群(圖4)。 圖4 常見魚種等級排序 NMDS分類的應(yīng)力指數(shù)為0.07,且二維圖(圖5)的排序與聚類分析結(jié)果相吻合,說明2種分析方法具備準確性。ANOSIM差異性檢驗結(jié)果r=0.894,P=0.002,說明曹娥江采樣點的魚類群落結(jié)構(gòu)存在極顯著差異。 圖5 常見魚種NMDS分類排序 根據(jù)曹娥江采樣點所有漁獲物種的生物量和豐度構(gòu)建魚類群落ABC曲線(圖6)。如圖所示,ABC曲線的整條生物量曲線位于豐度曲線上方,W值為0.047,表明曹娥江采樣點的魚類群落處于穩(wěn)定狀態(tài),未受干擾。 圖6 魚類群落ABC曲線 本次采樣中,上虞點采集到魚類樣本37種共計17.35 kg,其中鯉科24種共計14.11 kg;嵊州點采集到45種共計183.54 kg,其中鯉科31種共計181.11 kg;錢江口點采集到13種共計35.19 kg,鯉科僅1種共計1.63 kg。錢江口點為錢塘江的入???,鹽度較高,鯉科魚類較少,而上虞點和嵊州點為淡水域,鯉科魚類最多,原因可能是水體鹽度影響了魚類群落結(jié)構(gòu)和生物量[16]。棲息地的復(fù)雜性決定了魚類的多樣性[17],采樣點地理環(huán)境的差異造成了魚類的差異性[18]。本次調(diào)查中,2018年7月采樣得到的魚群種數(shù)最多,2018年9月采樣得到的魚群種數(shù)次之,造成不同采樣時間采集到魚群種類的不同的原因可能是水溫的差異。傅昕龍等[19]研究表明,水溫會影響魚類的活動能力,進而造成不同月份捕撈魚群種類的差異,同時水體環(huán)境的改變也會影響魚類的群落結(jié)構(gòu)[19-21]。 IRI是魚類優(yōu)勢種判定的重要指數(shù)[22],但劃分標準是相對的[23]。本研究中,曹娥江優(yōu)勢魚種為刀鱭、翹嘴鲌、蒙古鲌、鯽和細鱗斜頜鲴,重要種為、圓吻鲴、鰱、鳙、鯉和棘頭梅童魚。其中,上虞點優(yōu)勢魚種為鯽、刀鱭、似鳊、興凱鱊和光澤黃顙魚,為重要種;嵊州點優(yōu)勢魚種為、翹嘴鲌、蒙古鲌、細鱗斜頜鲴和鯽,圓吻鲴、鰱、鳙和鯉為重要種;錢江口點優(yōu)勢種為鮻、棘頭梅童魚、鮸魚和窄體舌鰨,重要種為黃姑魚。各采樣點的魚類優(yōu)勢種存在差異,可能是地理環(huán)境和水域環(huán)境差異的影響造成的[24]。調(diào)查發(fā)現(xiàn),錢江口點和上虞點魚類優(yōu)勢種明顯較嵊州點單一,說明錢江口點和上虞點生態(tài)穩(wěn)定性較嵊州點差[25],更易受到外界因素的干擾。同時鰱、鳙和鯉僅為嵊州點的優(yōu)勢種,可能與鰱、鳙和鯉是嵊州點放流對象有關(guān)。錢江口點底質(zhì)多為河沙和石礫,致使其魚類群落明顯區(qū)別于上虞點和嵊州點。 多樣性指數(shù)反應(yīng)了群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[26]。Margelef指數(shù)(D)評價標準[27]為:D>5表示水體清潔,4≤D≤5表示輕度污染,3≤D<4表示中度污染,D<3表示嚴重污染。曹娥江水域自然魚類資源Margelef指數(shù)為5.89~6.17,說明曹娥江水域水質(zhì)處于清潔狀態(tài)。Shannon-wiener指數(shù)(H′)劃分標準[28]為:H′>3表示水體清潔,2 本次調(diào)查中,曹娥江魚類體型小型化嚴重,可能與漁民捕撈強度過大、水域的水利水電工程建設(shè)和河流采砂等活動有關(guān)[30-31]。因此,應(yīng)加強執(zhí)法力度以有效解決過度捕撈問題,并規(guī)劃河流采砂活動,同時加強水利、橋梁工程的生態(tài)恢復(fù)設(shè)施建設(shè),改善并保護魚類棲息環(huán)境,確保漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展與利用。2 結(jié)果與分析
2.1 魚類群落組成
2.2 生態(tài)類型
2.3 優(yōu)勢種
2.4 生物多樣性
2.5 群落結(jié)構(gòu)特征
2.6 豐度-生物量曲線
3 討論
3.1 曹娥江魚類群落現(xiàn)狀
3.2 曹娥江魚類群落特征
3.3 曹娥江魚類生物多樣性
4 小結(jié)