渭河干流中下游鱼类组成及多样性分析

    高志　白海锋　侯淑敏　余斌　高宏伟　周小愿　韩亚慧

    摘 要：为了解渭河治理后中下游鱼类资源状况，于2016年5月调查了渭河陕西段鱼类组成现状及群落结构特征，并对鱼类多样性进行了分析。全河段共采集鱼类样本23种，隶属于3目8科，其中以鲤科鱼类占主导，共有13种，占总种类数56.51%。151尾渔获物统计分析显示，该河段小型鱼类较多，小型化现象明显，优势种为白鲦、鲫以及麦穗鱼。鱼类组成和多样性分析表明，不同断面鱼类群落结构存在空间差异，入黄口的潼关断面物种丰富，多样性水平较高，群落结构稳定。与历史资料相比，渭河干流中下游鱼类物种数减少，群落结构发生较大变化，其中河道改造、偷捕和滥放生等是影响鱼类群落变化的主要因素。

    关键词：渭河干流；鱼类群落；物种多样性

    鱼类是动物界脊椎动物中种类多样性相对较大的生物类群，鱼类在水生态系统食物链中处于顶端位置，对环境变化较为敏感，通常通过“下行效应”调节生态系统平衡，是评价人为影响下水生态系统健康的重要指示因子[1]。近年来，随着流域周边城市化发展速度加快，在人类剧烈活动、过度捕捞、水质污染等因素的影响下，流域生态环境遭到严重破坏，鱼类生存环境发生了巨大变化，这对鱼类群落结构造成严重影响[2]。鱼类生物多样性和资源量的维护与生态系统健康和人类生存发展存在密切关系，因此受到众多研究者的关注[3-6]。

    渭河地处中国西北腹地，是黄河流域中最大一条支流，源头位于甘肃渭源县鸟鼠山，河口位于潼关县港口镇。流域包括甘肃省、宁夏省和陕西省，面积13.5万km2，甘肃省占流域面积的441%，宁夏省占6.1%，陕西省占49.8%，干流长度 818 km。渭河流域地形地貌独特，鱼类群落结构较为复杂，关于渭河鱼类群落的研究最早报道见于20世纪80-90年代[7-9]，近30年多年来相关研究较少，在此背景下，伴随着国家水专项的实施，围绕渭河水生态系统调查研究取得了一定的成果[10]，尤其是《陕西省渭河流域综合治理五年规划（2008-2012）》实施以后。但是针对渭河治理后的资源恢复情况的调研目前还比较少。基于此，2016年5月对渭河干流中下游鱼类资源进行了调查，以期为渭河鱼类资源的保护和流域生态健康评价提供参考依据。

    1 材料与方法

    1.1 调查河段

    渭河干流按其地理位置分上、中、下三个河段，其中河源至宝鸡峡为其上游，河道狭窄，流速较大；宝鸡峡至咸阳铁桥为其中游，水流速减小，水流分散，河床不稳定；咸阳至潼关河口为其下游，流速较缓，泥沙淤积较为严重[11]。依据渭河干流的水文、地理状况以及人为干扰区分布，于2016年 5月在渭河干流中下游河段共设置9个采样断面（H1-H9）进行鱼类资源调查，采样断面分布如图 1 所示。

    1.2 采样方法

    鱼类样本的采集主要采用电鱼法和挂网法。在可到达水域，用电鱼器采捕样本，在不可到达水域，用挂网结合电鱼器采捕。在调查断面以上100 m和以下100 m 范围内，对急流区域、缓流区域以及水草区域等不同水域进行由下向上采捕，采捕时间控制在 30 min，同时收集渔民渔获物以补充物种数。样本采集后，对易于辨认和可鉴定的种类进行现场鉴定记录，记录后将其全部放回河道。难以辨认以及未知的种类，选取具有代表性的部分个体，装进样品瓶用10%的甲醛固定，随后带回实验室作进一步分类鉴定。渔获物种类鉴别依据相关参考文献[12-15]进行。

    图1 渭河干流中下游调查断面示意图

    1.3 数据统计分析

    鱼类群落多样性分析采用Shannon-Wiener指数（H′）[16]，计算公式如下：

    2 结果与分析

    2.1 鱼类群落组成

    通过5 d的渭河干流实地调查，在中下游河段共采集到鱼类23種，隶属于3目8科21属，其中鲤科鱼类最多，共12属13种，占鱼类物种总数的56.51% ，分布有4个亚科，其中鮈亚科有6种，鳑鲏亚科、鮊亚科和鲤亚科各有2种，雅罗鱼亚科有1种。 鳅科3属3种，占13.04%。鲿科2种，占8.70%。其他各科鱼类较少，鲇科、塘鳢科、鰕虎鱼科、鳢科和丽鱼科各有1种，合计占21.75%（图2）。由此可见，鲤科是渭河干流中下游鱼类群落结构的主要组成。

    2.2 鱼类群落分布特征

    对渭河干流中下游渔获物进行分析，9个采样断面共采集到渔获物151尾，其中尾数最多的前三位依次是白鲦（Hemiculter leucisculus）、鲫（Carassius curatus）和麦穗鱼（Pseudorasbora parva），合计占渔获物的58.94%。从空间分布来看，入黄口断面（H9）鱼类物种数最多，有鱼类16种，其中鲤科10种，其次是H3断面，有鱼类7种，H8断面鱼类种类最少，有2种，各断面统计信息见图3。

    2.3 鱼类多样性分析

    渭河干流中下游河段鱼类群落 Shannon-Weiner多样性指数变化范围0.67～3.58，其中潼关断面（H9）多样性指数最大，为3.58，渭南断面（H4）多样性指数最小，为0.67，其余河段多样性指数变化不大，基本围绕均值（1.81）上下波动（图4）。从河段来看，下游多样性指数相比中游较大，表明下游水质情况较好。但是从河段鱼类整体来看，渭河干流中下游群落结构相对简单，种类组成不稳定，易受环境变化影响，对外界干扰抵抗力较差。

    3 讨论

    3.1 渭河干流鱼类群落结构

    从调查结果可以看出，渭河干流鱼类物种数从中游到下游表现出逐渐增多的趋势，这一变化与相关文献[17]报道的黄河干流鱼类群落结构较为一致。通常情况下，在河流分级中，随着河流级别的下降，鱼类种类也随之减少，渭河干流下游共采集到鱼类共19种，多于渭河中游（10种），国内其他流域也表现出类似特征。本次鱼类资源调查中，渭河干流中下游河段共采集到鱼类标本3目8科23种，与20世纪80年代的调查相比鱼类种类减少了71.6%[7]，与2011-2013年间徐宗学等[18]调查结果相比鱼类种类减少了54.0%。虽然本次调查区域未涉及到渭河干流北岸和南岸的支流，但是其结果可以说明鱼类种群和数量均呈现减少、衰退的趋势。从渔获物组成来看，经济鱼类鲤、鲇、乌鳢等数量减少，白鲦、麦穗鱼、棒花鱼 （Abbottina rivularis）、鲫等小型鱼类增多，这种组成结构符合渭河中下游为江河平原区的鱼类组成特征[19]。调查发现，渭河中下游河段在渭河流域综合治理规划的实施中个别河段由于河道的改造对鱼类资源的影响仍然很大。此外，一些偷捕、滥放生现象的屡禁不止，破坏了河流原有鱼类组成结构，导致鱼类群落结构波动很大，稳定性较差，影响了鱼类资源的保护与恢复。

    3.2 鱼类群落多样性

    水生生物群落是特定水域内水生生物种群相互结合的一种结构性单元，鱼类就属于其中一个群体，其与水域环境以及其他物种之间存在相互依赖、相互作用的关系，在不断进行物质循环和能量流动中组合成存在内在联系与结构特点的整体[20]。本调查研究显示，渭河干流中下游鱼类多样性指数变化范围在0.65～3.58，均值为1.81，说明渭河干流中下游河段除入黄口断面水质较好，鱼类资源量丰富外，其余河段水质受影响严重，鱼类群落结构简单，稳定性较差。鱼类与其生存的环境密不可分，无时无刻不受其影响，外界环境被迫改变，鱼类群落在时间与空间上的多样性也会随之产生变化[21]。因此，在鱼类群落多样性的研究过程中，除了选择最适测度指数，同时还需要注意群落多样性的时间和空间尺度问题。本研究是在渭河干流春季（枯水期）进行采样调查，因此研究结果仅能代表此时期此河段干流（不包括其支流）鱼类的群落结构及其多样性状况，要全面揭示渭河流域的鱼类资源状况，必须要考虑采捕样本的时间季节和空间区域，布设科学合理的采捕断面数量与区域，同时严格要求采捕方法的准确性和合理性。

    参考文献：

    [1]

    Karr J R.Assessment of biotic integrity using fish communities[J].Fisheries，1981，6（6）：21-27.

    [2] 康斌，胡文娴，祈文龙，等.补远江鱼类多样性研究[J].渔业科学进展，2010，31（3）：6-14

    [3] 丁森，张远，渠晓东，等.影响太子河流域鱼类空间分布的不同尺度环境因子分析[J].环境科学，2012，33（7）：2272-2280

    [4] 刘淑德，线微微.三峡水库蓄水前后春季长江口鱼类浮游生物群落结构特征[J].长江科学院院报，2010，27（10）：82-87

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    [10] 武玮，徐宗学，殷旭旺，等.渭河流域鱼类群落结构特征及其受环境因子的影响分析[J].环境科学学报，2014，34（5）：1298-1308

    [11]许涛清，张春光.陕西省淡水鱼类分布区划[J].地理研究，1996，15（9）：97-102

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    [16] Shannon C E， Weaver W.The Mathematical Theory of Communication[M].Urbana：University of Illinois Press，1963

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    [18] 徐宗学，武玮，殷旭旺.渭河流域水生态系统群落结构特征及其健康评价[J].水利水电科技展，2016，36（1）：23-30

    [19] 武玮，徐宗学，殷旭旺，等.渭河流域鱼类群落结构特征及其完整性评价[J].环境科学研究，2014，27（9）：981-989

    [20] 叶富良.鱼类生态学[M].广州：广东高等教育出版社，2002

    [21] 冯广朋.鱼类群落多样性研究的理论与方法[J].生态科学，2008，27（6）：506-514

    （收稿日期：2016-10-27）