漓江魚類生態(tài)類型及生物多樣性變化情況

漓江魚類生態(tài)類型及生物多樣性變化情況朱瑜;蔡德所;周解;韓耀全【摘要】TheecologicalenvironmentoftheriverismonitoredthroughinvestigationoftheecologicaltypesandbiodiversityoffishinLijiangriver.TheresultsshowthatthebiodiversityoffishinLijiangriverwashigher,butwithmoregenuofsinglespecies,sensitivespeciesreducedgreatly,thesubmucosaandbenthicfishreducedsignificantly,theproportionofomnivorousfishincreased,CPUEreduced,economicfishwasofminiatunizationandyoungerage.Theecologicalenvirmentofwaterisundergreatpressure.%本文通過對漓江水流域魚類生態(tài)類型和魚類生物多樣性的變化進(jìn)行調(diào)查，監(jiān)測河流生態(tài)系統(tǒng)的情況.結(jié)果是，漓江魚類物種多樣性指數(shù)較高，但單種屬較多；敏感性魚類種類大幅度減少，中下層魚類和底棲魚類明顯減少，雜食性魚類比例上升；單位捕撈努力量漁獲量減少，經(jīng)濟(jì)魚類小型化,低齡化.水域生態(tài)環(huán)境存在較大的壓力.【期刊名稱】《廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》【年(卷)，期】2012(030)004【總頁數(shù)】6頁(P146-151)【關(guān)鍵詞】漓江;魚類生態(tài)類型;生物多樣性【作者】朱瑜;蔡德所;周解;韓耀全【作者單位】廣西水產(chǎn)研究所廣西南寧530023;三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，湖北宜昌443002;廣西水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院廣西南寧530023;廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，廣西南寧530004；廣西水產(chǎn)研究所，廣西南寧530023；廣西水產(chǎn)研究所，廣西南寧530023【正文語種】中文【中圖分類】S932.4漓江是珠江的上游支流，從古至今是世界著名旅游的〃黃金水道”，也是桂林市的經(jīng)濟(jì)〃命脈”，據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來每年旅游船舶年通過量達(dá)10萬多艘次，中外游客達(dá)300多萬人次，沿江經(jīng)濟(jì)也比較發(fā)達(dá)，當(dāng)然，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也給漓江水生態(tài)環(huán)境帶來了一定的壓力。魚類是水域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其數(shù)量和組成的變化可以反映水域生物群落結(jié)構(gòu)和水質(zhì)變化，是作為水域生態(tài)學(xué)研究常用的重要指示類群［1］，因其特殊的便利性可作為水域生物學(xué)評估監(jiān)測的理想工具。本文通過對漓江水流域魚類生態(tài)類型和魚類生物多樣性的變化進(jìn)行調(diào)查，監(jiān)測河流生態(tài)系統(tǒng)的情況。1研究方法1.1收集資料收集漓江魚類的研究歷史資料，記錄漓江本底魚類生態(tài)狀況、經(jīng)濟(jì)魚類的結(jié)構(gòu)和漁獲物情況。1.2訪問沿江漁民和市場調(diào)查了解掌握漁獲物和漁獲量情況。1.3魚類采樣在靈川、桂林市、大圩、草坪、陽朔、平樂設(shè)采樣點(diǎn)，分別于2011年3月、5月、9月、11月各采一次樣，監(jiān)測7月份1個(gè)月的努力捕撈量和漁獲量；到桂林、陽朔、平樂各市場收集魚類標(biāo)本。樣品和標(biāo)本用福爾馬林固定帶回實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)《廣西淡水魚類志》（第二版）［2］和《中國動(dòng)物志?硬骨魚綱?鯉形目》（中卷、下卷）［3-4］、《中國動(dòng)物志?硬骨魚綱?鲇形目》［5］進(jìn)行檢索分類。1.4生態(tài)類型、食性類型的劃分漓江魚類按生態(tài)習(xí)性可以分為：江海洄游魚類、江河湖泊魚類、洞穴魚類和溪流型魚類4種生態(tài)類型。1.5數(shù)據(jù)處理1.5.1物種多樣性指數(shù)（Indexofspeciesdiversity）采用G-F指數(shù)方法，即利用生物普查的物種名錄計(jì)算一個(gè)地區(qū)的物種多樣性［6］。F指數(shù)DF（科的多樣性）其中，Pi=ski/Sk，ski為名錄中k科i屬的物種數(shù)，Sk為名錄中k科中的物種數(shù)，n為k科中的屬數(shù)，m為名錄中魚類的科數(shù)。G指數(shù)DG（屬的多樣性）其中，qi=sj/S，sj為j屬中的物種數(shù)，S為名錄中魚類的物種數(shù)，p為名錄中魚類的屬數(shù)。G-F指數(shù)DG-F=1-。如果所有科都是單種科（即在一地區(qū)內(nèi)僅分布有一種的科），即DF=0時(shí)，該地區(qū)的G-F指數(shù)DG-F=0。1.5.2主要經(jīng)濟(jì)魚類的相對多度（Relativedensity,RD）用漁獲物中各種魚類數(shù)量所占百分比表示，RD=x100%。相對多度等級劃分：＞10%為優(yōu)勢種；1%-10%為常見種；＜1%為偶見種。2結(jié)果2.1物種多樣性物種多樣性是指一定區(qū)域內(nèi)物種的豐富程度。根據(jù)蔣志剛等［6］基于物種名錄計(jì)算物種多樣性的方法，分析漓江歷史記錄和現(xiàn)有魚類的物種分布的均勻情況。多樣性指數(shù)計(jì)算（表1）顯示：F歷＞F2011＞F2005；2005年科級多樣性最低，表明那個(gè)時(shí)間段各科魚類少，單種科較多；2011年科級多樣性指數(shù)與歷史記錄接近，表明現(xiàn)有各科魚類種的數(shù)量與歷史記錄接近。G指數(shù)中，G2011＞G歷〉G2005，表明歷史記錄魚類的屬較多，但2011年記錄的魚類單種屬多，所以G指數(shù)較高。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后,G-F指數(shù)為歷史記錄＞2011年＞2005年，表明歷史記錄中漓江魚類的屬的數(shù)量和種的數(shù)量較多，2005年時(shí)最少，現(xiàn)在的狀況有了很大改善，多樣性指數(shù)接近歷史記錄。表1漓江魚類物種多樣性指數(shù)的變化表Tab.1IndexofspeciesdiversityoffishinLijiangriver采樣年份科多樣性DF屬多樣性DGGF指數(shù)歷史記錄9.6144.1110.57220056.9603.880.44320119.5744.2970.5512.2漓江魚類生態(tài)類型漓江水域環(huán)境復(fù)雜，有淺灘急流、深潭、平靜的庫區(qū)、喀斯特山洞，還有涓涓溪流，因此現(xiàn)有的101種魚類生活在不同的環(huán)境里，形成了多樣的生態(tài)類型。各種魚類生活史中，根據(jù)主要階段所生活的水域不同，可以分為4種生態(tài)類型：①洄游魚類。如日本鰻鱺Anguillajaponica、花鰻鱺Anguillamarmora平時(shí)在江河里生活育肥，繁殖時(shí)期降河回到海洋中繁殖。據(jù)漁民反映，偶爾還可以捕獲到日本鰻鱺和花鰻鱺，應(yīng)該為建多級電站大壩前余下的個(gè)體。②江河定居魚類。平時(shí)在江河中繁殖、攝食的魚類。漓江大多數(shù)魚類都是這種類型。③洞穴魚類。常年在洞里生活，如桂林金線魚巴Sinocyclocheilusguilinensis。④溪流型魚類。通常只生活在淺水的小溪流中。如青魚將Oryziaslatipes、叉尾斗魚Macropodusopercularis、條紋小魚巴、吻虎魚屬等。2.2.1生態(tài)位分析生態(tài)位是指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色，主要是指自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。對魚類而言，為了便于研究，按生活于上、中、下三水層位置劃分生態(tài)位。生活于不同水層的魚類，占據(jù)的空間和利用的資源不同，生態(tài)位也不同。漓江魚類生態(tài)位類型見表2。上層魚類：游泳迅速，常以水上層浮游生物或魚類為食物，如鳙、鰱、海南魚白、、南方擬、馬口魚、寬鰭等7種，約占漓江魚類物種總數(shù)的6.9%。中下層魚類：常生活在水的中下層，游泳不快，以水草或底棲生物為食。主要有鰍科魚類、青魚、草魚、赤眼鱒、細(xì)鳊、大眼華鳊、魚句亞科14種、亞科5種、條紋小魚巴、光倒刺魚巴、倒刺魚巴、桂林金線魚巴、鯉亞科3種、魚嘗科6種、魚將形目2種、魚旨科5種，約占漓江魚類物種總數(shù)的49.5%。表2漓江魚類生態(tài)位類型Tab.2EcologicalnicheoffishesinLijiangriver生態(tài)位現(xiàn)狀歷史記錄上層魚類712中下層魚類5077底棲魚類4455合計(jì)101144底棲魚類：生活在水體底層，以水底生物或固著藻類為食，通常有特殊的口型和吸附構(gòu)造。漓江底棲魚類大約占物種總數(shù)的43.6%。漓江魚類以中下層和底棲魚類為主，共占93.1%。河流底質(zhì)環(huán)境的變化對魚類的種類和資源有著重要的影響。與歷史記錄相比較，漓江中下層魚類減少了27種，底棲魚類減少了11種。2.2.2食性類型根據(jù)魚類脫離幼年時(shí)期后所攝食的主要食物，可將魚類的食性分為以下類別：浮游生物食性魚類：以攝食浮游動(dòng)物和浮游植物為主；草食性魚類：以攝食水生高等植物為主，也攝食水生附著藻類和被淹沒的陸生嫩草及瓜菜葉片等；魚蝦食性魚類：以攝食魚蝦等游泳生物為主；底棲動(dòng)物食性魚類：以攝食底棲的無脊椎動(dòng)物為主；腐屑食性魚類：以舔刮底層的動(dòng)植物為主；雜食性魚類：兼食各種食物的魚類。漓江魚類多以雜食性為主，魚蝦食性魚類次之，浮游生物食性、草食性、底棲動(dòng)物食性和腐屑食性的魚類很少（表3），與歷史記錄相比，底棲的腐屑食性魚類明顯減少，肉食性魚類和雜食性魚類比例增加。表3漓江魚類的食性類型Tab.3DietguildsoffishesinLijiangriver食性類型種類數(shù)量現(xiàn)在歷史百分比n/%現(xiàn)在歷史浮游生物食性魚類鳙、鰱232.02.1草食性魚類草魚、細(xì)鳊、大眼華鳊、倒刺魚巴、亞科5種9168.911.1魚蝦食性魚類日本鰻鱺、花鰻鱺、馬口魚、海南魚白、鲇形目12種、鱸形目14種、黃鰭313730.725.7底棲動(dòng)物食性魚類青魚、唇魚骨、花魚骨、蛇魚句、食蚊魚、寬鰭、刺鰍科2種、金線魚巴9138.99.0腐屑食性魚類圓吻鲴、光唇魚、白甲魚、野鯪亞科6種9238.916雜食性魚類鰍科12種、赤眼鱒、南方擬、、麥穗魚、魚泉屬2種、銀魚句屬2種、桂林似魚句、片唇魚句、胡魚句、棒花魚、小鰾魚句屬2種、鰍魚它2種、條紋小魚巴、光倒刺魚巴、鯉屬2種、鯽、爬鰍科7種、青魚將415240.636.12.2.3繁殖類型（1）性成熟年齡類型（2種）①低齡性成熟類型。性成熟年齡為1齡或1齡以下。通常這類魚性成熟個(gè)體的體長比較小，它們或生活在高溫水域，或從出生到性成熟生活的環(huán)境條件有很大的變動(dòng)，或整個(gè)生命周期較短。主要有鰍科魚類、寬鰭、馬口魚、亞科魚類、細(xì)鳊、大眼華鳊、南方擬、、魚句亞科魚類、鰍魚它亞科、條紋小魚巴、光唇魚、紋唇魚、異華鯪屬、盤魚句屬、墨頭魚、鯉、鯽、爬鰍科魚類、細(xì)體擬魚嘗、福建紋胸魚兆、魚央、虎魚科魚類、中國少鱗鱖、漓江鱖、沙塘鱧科、叉尾斗魚、魚將形目等71種，約占69.6%。②中等年齡性成熟類型。性成熟年齡為2~3齡或4~5齡，個(gè)體相對較大型，約占30.1%。（2）產(chǎn)卵類型（4種）產(chǎn)粘性卵魚類。這類魚產(chǎn)粘性卵，卵產(chǎn)出后粘附或纏繞在植物性附著物上發(fā)育，而不致脫落到水底窒息死亡。大多數(shù)鯉科魚類和鲇形目魚類屬此類型。產(chǎn)沉性卵魚類。這類魚產(chǎn)出的卵粒沉于水質(zhì)澄清、有石礫底質(zhì)的場所孵化，如鰍科魚類等。喜貝性產(chǎn)卵魚類。將卵產(chǎn)在軟體動(dòng)物的夕卜套腔內(nèi)，卵能在呼吸條件差的情況下發(fā)育，如小魚泉、黑鰭魚泉、亞科魚類等，占魚類總種數(shù)的6.9%。產(chǎn)漂浮性卵魚類。如青、草、鰱、鳙等魚類在大江河的急流中產(chǎn)卵，卵產(chǎn)出后在水層中漂流孵化，孵化過程需要有一定流速。漓江魚類中共有4種，占魚類總種數(shù)的3.9%。2.3魚類的耐受性本文將適應(yīng)緩流或靜水的魚白亞科、鯉亞科、鰱亞科、鲇形目、黃鰭、鱧科、斗魚、食蚊魚、羅非魚、沙塘鱧科魚類視為耐受性強(qiáng)魚類，野鯪亞科、魚巴亞科、魚句亞科、爬鰍科和魚兆科等急流性魚類視為敏感型魚類。此外，列入CITES、IUCN和《中國動(dòng)物紅色名錄》的魚類，如長臀魚危Cranoglanisbouderiusbouderius、青魚將Oryziaslatipes、長身鱖Sinipercaroulei、波紋鱖Sinipercaundulate也視為敏感型魚類。與歷史記錄相比，漓江敏感性魚類有所減少（表4）。表4漓江耐受性強(qiáng)魚類和敏感型魚類Tab.4TolerantspeciesandsensitivespeciesinLijingriver時(shí)期耐受性強(qiáng)魚類數(shù)量百分比n/%敏感型魚類數(shù)量百分比r|/%現(xiàn)狀3029.43736.3歷史記錄4128.56343.82.4漁獲物出現(xiàn)在市場和采樣點(diǎn)的漁獲物有94種(除鰻鱺目2種、魚央、桂林金線魚巴、魚將形目2種、中華近原吸鰍外)，隸屬于4目16科67屬。2.4.1特點(diǎn)從種類組成看，以體型較小的魚類為主，這些魚類耐受性強(qiáng)，繁殖快，繁殖率高，生命周期短。如大眼華鳊、沙塘鱧、南方擬、、亞科魚類、鰍科魚類等，約75種，占總漁獲物種數(shù)的79.8%。從年齡組成看，以低齡魚為主，1~2齡魚占總漁獲量的90%以上。2.4.2單位捕撈努力量漁獲量(CPUE)和優(yōu)勢種單位捕撈努力量漁獲量指的是在所調(diào)查河段使用適合該河段的最高效捕撈工具進(jìn)行捕撈時(shí)，單個(gè)捕撈工具在單位時(shí)間內(nèi)(1次)的漁獲物質(zhì)量；取6個(gè)采樣點(diǎn)單位捕撈努力量漁獲量的平均值為漓江單位捕撈量努力漁獲量。表5漓江漁獲量統(tǒng)計(jì)表Tab.5CatchstatisticsinLijiangriver項(xiàng)目靈川大圩草坪興坪陽朔平樂平均單位捕撈努力量漁獲量mCPUE/(kg?船-L次-1)3.94.23.64.24.154.2常見經(jīng)濟(jì)種類大眼華鳊、光倒刺魚巴、鯉魚、長臀魚危、草魚、花魚骨、沙塘鱧草魚、鯉魚、大眼華鳊大眼華鳊、光倒刺魚巴、鯉魚、長臀魚危、草魚大眼華鳊、鯉魚、草魚大眼華鳊、鯉魚、光倒刺魚巴、沙塘鱧大眼華鳊、光倒刺魚巴、鯉魚、長臀魚危、黃顙魚、斑鱖據(jù)《漓江受污染對漁業(yè)資源的影響調(diào)查研究報(bào)告》[7],20世紀(jì)70年代漓江流域單位捕撈努力量漁獲量為每船每次12.9kg。2.4.3主要經(jīng)濟(jì)魚類的相對豐度經(jīng)濟(jì)魚類，主要是指在漁獲物占較大比例，按市場價(jià)格出售可以作為漁民收入的魚類品種。漓江主要經(jīng)濟(jì)魚類品種有：大眼華鳊、光倒刺魚巴、鯉魚、草魚、鱖屬、黃顙魚屬等8種，僅占8.5%。在采樣點(diǎn)漁獲物中，各種主要經(jīng)濟(jì)魚的豐度：大眼華鳊31.5%、草魚2.7%、鯉11.2%、黃顙魚屬魚類16.6%、光倒刺魚巴0.7%、鱖屬魚類0.8%。大眼華鳊、黃顙魚屬魚類和鯉為優(yōu)勢種；草魚為常見種，光倒刺魚巴和鱖屬為偶見種。《漓江受污染對漁業(yè)資源的影響調(diào)查研究報(bào)告》［7］記錄的主要經(jīng)濟(jì)魚類有鯉魚、光倒刺魚巴、倒刺魚巴、南方白甲魚、鯽、赤眼鱒、大眼華鳊。在現(xiàn)在的漁獲物中倒刺魚巴、南方白甲魚、赤眼鱒很少見到，耐受性強(qiáng)，繁殖能力強(qiáng)的大眼華鳊、黃顙魚屬魚類和鯉成為主要經(jīng)濟(jì)魚類，尤其是大眼華鳊成為市場上捕獲量最高的魚類。3討論3.12011年，漓江魚類多樣性指數(shù)比2005年的高，接近于歷史記錄。漓江魚類多樣性狀況有很大的恢復(fù)，但從屬的多樣性指數(shù)看，現(xiàn)狀比歷史記錄高，說明出現(xiàn)了較多單種屬，不少屬由原有多個(gè)種變?yōu)閱畏N屬，不少種已找不到蹤跡，或者已在漓江滅絕，或者遷徙到別的地方。如光唇魚屬原有5種，現(xiàn)在只找到1種；白甲魚屬原有6種，現(xiàn)在只有1種；小鰾魚句屬原有6種，現(xiàn)在只有2種。屬內(nèi)的多樣性減少，可能反映了河流結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度下降。棲息地結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度是決定物種多樣性的一個(gè)重要因素［8］，高度復(fù)雜的棲息地能提供好的生存場地和更好的資源來降低物種間的競爭，在捕食過程中提供好的避難場所［9］,從而支持更高的物種多樣性。水利工程攔河筑壩，使河流環(huán)境均一化，棲息地復(fù)雜多樣性降低，可能是導(dǎo)致生物多樣性降低的原因之一。3.2敏感性魚類種類大幅度減少，中下層魚類和底棲魚類明顯減少，雜食性魚類比例上升，顯示了長期以來，漓江水域環(huán)境質(zhì)量不容樂觀。Karr等［1，10］研究表明，魚類物種減少，食魚性魚類比例降低，以及雜食性魚類的比例上升都是水域環(huán)境質(zhì)量下降的典型表現(xiàn)。漓江沿岸工廠排放廢水、居民排污、繁忙穿梭于漓江的游船油污和生活廢棄物的污染等都在改變著漓江的水質(zhì)環(huán)境，特別是在枯水期影響更是突出，導(dǎo)致耐受性差的魚類，特別是底棲魚類，種類減少。3.3漓江漁獲量減少，低齡化，經(jīng)濟(jì)魚類小型化。從漁獲量來看，本次調(diào)查結(jié)果與20世紀(jì)70年代的相比，漁獲量明顯減少。主要經(jīng)濟(jì)魚類由大型的種類變成了小個(gè)體的魚類，以大眼華鳊最為常見。大眼華鳊當(dāng)年魚即可達(dá)到性成熟（雌魚100g，體長16.3cm，雄魚體長12.5cm，體質(zhì)量36g），成熟個(gè)體繁殖能力強(qiáng)，相對懷卵量可達(dá)176.159個(gè)/g，食物鏈短，以植物為主食，生命力很強(qiáng)。漓江流域酷漁濫捕現(xiàn)象嚴(yán)重，多年來使用不合理的漁具漁法，使得大型魚類、高齡魚類減少，而食物鏈短，繁殖力強(qiáng)的大眼華鳊成為主要魚類，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。有研究表明，過度捕撈會(huì)減少物種的種群數(shù)量，使其達(dá)到臨界值，大大增加物種滅絕的可能性偶然事件如氣候壓力（如干旱）、性別比例的隨機(jī)變化、疾病或者人為的進(jìn)一步干擾，都會(huì)使物種恢復(fù)的可能性變成為零[11]，可見過度捕撈也會(huì)造成生態(tài)危害。參考文獻(xiàn)：KARRJR,DUDLEYDR.Ecologicalperspectiveonwaterqualitygoals[J].EmvironmentalManagement,1981（5）:55-61.周解,張春光.廣西淡水魚類志[M].2版.南寧:廣西人民出版社，2005.陳宜瑜.中