秋季黑龙江中游鱼类群落结构及多样性分析
鲁宏申 李文龙 王云山 韩骥
摘要:为了解黑龙江秋季鱼类群落结构及物种多样性现状,于2019年9月6日-9月25日选取同江、萝北、逊克三个江段进行了调查,共采集鱼类22种,隶属于6 科、21属,其中鲤科鱼类最多,15种,约占调查总物种数的71.4%。同江、萝北、逊克江段平均密度分别为 5.05、7.57、5.20 ind·km-2,平均生物量分别为 11.11、2.85、1.91 kg·km-2;群落优势种怀头鲇、银鲴、蛇鮈、唇,优势种类中除怀头鲇外,其他种类均为小型鱼类; 鱼类群落的多样性指数除同江江段以外,萝北和逊克以生物量计算的指数比以个体数为单位计算的高,多样性指数范围为0.22~3.27,总体偏低,三个江段的相似性指数较高。鲟鳇鱼资源有一定分布均为幼鱼。
关键词:黑龙江;群落结构;多樣性;达氏鳇(Huso dauricus);施氏鲟(Acipenser schrencki Brandt)
黑龙江是世界上渔业资源最丰富、鱼的种类最多的河流之一。主要鱼类有大麻哈鱼(Oncorhynchus keta,Walbaum)、施氏鲟(Acipenser schrencki Brandt)、达氏鳇(Huso dauricus)、鲤(Cyprinus carpio haematopterus Temmincket Schlegel)等,目前黑龙江省已知鱼类品种有105种[1],地方名贵鱼类及常见经济鱼类有40余种。然而随着人类的过度捕捞及水环境的污染,黑龙江水域鱼类资源状况发生了很大的变化,尤其是达氏鳇、施氏鲟等珍惜濒危物种可繁殖群体和种群数量都急剧下降,因此通过开展黑龙江鱼类资源调查了解其现阶段鱼类种群的组成、渔业资源量、一些濒危品种种群恢复情况等,并评估其多样性指数和相似性指数,进而认识黑龙江鱼类资源的整体现况是十分必要的,通过调查后的系统分析可以为鱼类资源的科学管理和保护利用提供可参考的依据,2010-2011年霍唐斌等[2]对黑龙江做了渔业资源调查,但时间已过去将近10年,不能反映现在的状况,基于此种情况做了此次调查研究。
1材料与方法
1.1调查时间区域
2019年9月6日-9月25日在黑龙江同江头屯滩地、萝北名山、逊克县车陆三个江段做渔业资源调查。
1.2调查方法
采用2种规格三层流刺网:大网网目6.6 cm,网高150 cm,网长300 m;小网网目4 cm,网高150 cm,网长300 m,每个点每天大网和小网各2网次,20天共计 80网次,每网次作业长度1.5 km,作业总面积约30 km2左右。
使用温度计测量水温,米尺、天平秤测量捕捞鱼类的长度和重量。
使用解剖设备对捕捞上来的部分鱼类进行解剖观察。
根据张觉民等[1]编著的《黑龙江鱼类志》鉴定鱼类的科、属、种。
1.3鱼类群落多样性分析公式
式中:S为总物种数,Pi为物种i的渔获量的比例,N为所有种的个体总数。
鱼类群落优势种的成分分析采用相对重要性指数(IRI)[6]:IRI=(N%+W%)×F%?? (4)
式中,N%为某一种类的尾数占总尾数的百分比,W%为某一种类的质量占总质量的百分比,F%为某一种类出现的断面占调查总断面的百分比。
不同调查点鱼类群落结构间的相似性分析采用以下公式:
Sфrensen相似性指数[7]:
SS=2c/(a+b)? (5)
Jaccard相似性指数[8]:SJ=c/(a+b-c) (6)
式中:c为2个对比群落中的共有物种数;a和b分别为2个群落中各含有的物种数。
最后用微软Excel和SPSS软件对捕捞渔获物进行数据统计分析。
2结果与分析
2.1鱼类种类组成
此次调查共捕捞到6科21属22种鱼类,如表1所示,其中鲤科鱼类最多,15种,约占调查总物种数的71.4%,鲟科2种,鲿科2种,鲇科、鮨科、鲑科各1种,同江、萝北、逊克分别为16、12、12种,都是以鲤科鱼类居多,占比分别为:75%、67%、58.3%。霍堂斌等[1]2010-2011年在黑龙江中游共调查到12科33属47种鱼类,鲤科鱼类27种,占总数的57.45%,与我们调查到的种类数量差异较大,其原因:1、可能是调查时间跨度、网具、地点、点数不同造成的;2、调查期间正好赶上黑龙江涨水,水面涨幅较大,黑龙江主流流速较快,水面加宽,鱼的密度变小,致使捕捞到鱼的几率也变小;3、一些小型底层鱼类为山间溪流鱼类,很少在干流栖息。
根据陈宜瑜[9]划分鱼类的栖息环境和洄游方式,有海淡水洄游鱼类和江湖洄游鱼类等,有些洄游种类的时期与我们调查的时间不相吻合,但此时正值海淡水洄游种类大麻哈鱼洄游初期,调查渔获物中却未出现,其原因很可能是:1、由于经济利益的驱使,俄罗斯渔民在黑龙江下游大量截流繁殖洄游的大麻哈,导致洄游的个体大幅减少;2、调查地点不是其洄游通道;3、调查时间正是其洄游的早期。
从组成特点看,除了怀头鲇外基本无大个体成鱼,主要以小型鱼类为主,并且小型鱼类大型化。这可能是高营养级的捕食者数量逐渐减少导致的。
2.2鱼类密度和生物量
同江、萝北、逊克三个调查点的鱼类平均密度和生物量如表2所示,从表中可以看出三个点的平均密度萝北多一些,同江和逊克相差不多,这与我们调查时间及江段地点的特殊性有关。从平均生物量看同江-萝北-逊克逐渐减少,这也符合正常的规律,一般河流越往下游,有支流汇入的地方生物多样性越丰富。
三个调查点的鲟科鱼类情况如表3所示,调查期间所有捕捞到的施氏鲟平均肥满度在0.39~0.41之间,高于庄平[10]、刘建魁[11]、石振广[12]等相同时期流水养殖的施氏鲟、杂交鲟的肥满度,也高于王秋实等[13]静水池塘施氏鲟的肥满度;达氏鳇平均肥满度在0.45~0.46之间,高于鲁宏申等[14]人工流水养殖的1龄达氏鳇的肥满度。肥满度常用作衡量鱼体丰满度、营养状况和环境条件的指标,而调查结果均高于人工养殖条件下的肥满度,从而表明江水中施氏鲟和达氏鳇的生长状态良好,饵料充足,而且野生达氏鳇、施氏鲟个体捕食能力和生存能力要强于人工养殖的个体。另外三个调查点经取样解剖,施氏鲟、达氏鳇胃肠消化道中食物均很饱满,充塞度达90%以上,也证明了这一点。Skalin[15]的研究证明,人工饲料喂养的鱼生长速度明显低于用天然饵料或动物饵料喂养的鱼,与我们调查的结果相一致。
2.3鱼类优势种组成
IRI值是鱼类群落优势种的成分分析采用相对重要性指数,其等级划分依据:IRI>1 000为优势种;100 2.4鱼类生物多样性指数 霍堂斌等[2]、陈国宝等[16]、毛志刚等[17]的研究以生物量计算的多样性指数比以个体数为单位计算的高,而本次调查除同江江段以外,萝北和逊克情况与其相一致,造成这种情况的主要原因是黑龙江中游底层鱼类群落中小型鱼类占据了绝对优势,从而反映了黑龙江中游底层鱼类“优势种小型化”的发展趋势。同江不同是因为有中型鱼类怀头鲇的出现。 Magurran[18]提出的多样性指数一般范围为1.5~3.5,而本次调查的指数范围在0.22~327,除了一个值3.27之外,全部偏小,整体上也略低于霍堂斌[2]的0.42~2.65,表明鱼类群落中大中型鱼类资源衰退、优势种单一化小型化趋势进一步加剧,同时伴随着较低水平的生物多样性。对不同调查点的生物多样性指标均进行了单因子方差分析,均呈现显著性差异(P<0.05),具体数据见表5。 3讨论 通过调查的数据及走访调查看,三个调查点的整体鱼类资源情况在逐年减少。多样性指数三个江段相似性很高,同江以中型鱼类怀头鲇为优势种,这可能是江水较大,导致一些湖泊中的怀头鲇溢出到主流道上,也与所处地点有关,总体讲主要以经济价值较低的小型种类为主,小型化、低龄化、低值化现象越来越突出。其原因很可能是高强度的捕捞使得高营养级的捕食者以及生命周期长、繁殖力较弱的个体逐渐减少,导致生态系统失衡,生态系统结构发生变化[19-20]。被捕食者、小型个体因捕食者数量的减少,而有较好的生长和繁殖空间,因此他们逐渐成为优势种,个体逐渐变大。 我们调查的渔获物虽未发现大麻哈鱼,但经走访当地渔民发现今年大麻哈鱼洄游量确实要少于往年,洄游繁殖群体数量越来越少,如果不采取措施加以保护,近1~2年繁殖的鱼苗减少,就会导致2~3年以后洄游的繁殖成体资源枯竭,因此,实施大麻哈鱼洄游群体的保护措施和人工增殖放流势在必行。 此次调查的三个点鲟鳇鱼都有一定的捕捞量,尤其是逊克点捕捞到的个体相对较多,但基本都是幼鱼,因成熟繁育个体很少,因此自然配对繁育的机率极低,这些幼鱼极有可能是人工放流存活的个体,由此可见人工增殖放流对鲟鳇鱼的渔业资源恢复起到了一定的作用,但鲟鳇鱼个体数量依然稀少,群体年龄分布集中于幼稚鱼阶段,种群远未达到自然繁育保持数量平衡的时期,再加上人类对资源的过度利用还有抬头趋势,因此保护政策落实到位的持续性及人工放流的力度都要进一步加强。 参考文献: [1] 张觉民.黑龙江省鱼类志[M].哈尔滨:黑龙江科技出版社,1995:1. [2]霍唐斌,姜作发,马波,等黑龙江中游底层鱼类群落结构及多样性[J].生态学杂志,2012,31(10):2591-2598. [3] Shannon C E,Weaver W W. The Mathematical Theory of Communication[M].Urbana:University of Illinois Press.1963:1-144. [4] Ludwig J A,Reynolds J F. Statistical Ecology[M]:A Primer on Methods and Computing.New York:John Wiley and Sons.1988:15. [5] Pielou E C. Ecological Diversity[M].New York:Wiley Interscience.1975:114. [6] Pinkas L,Oliphant M S,Iverson I L K. Food habits of albacore,bluefin tuna,and bonito in California waters.California[J]Department of Fish and Game,Fish Bulletin,1971,152:1-105. [7] Krebs C J.Ecological Methodology[M].New York:Harper Collins Publishers.1989:53-78. [8] 钱迎倩,马克平.生物多樣性研究的原理与方法[M].北 京:中国科学技术出版社.1994:120-140. [9] 陈宜瑜.中国动物志·硬骨鱼纲·鲤形目:中卷[M].北 京:科学出版社,1998:314-316. [10] 庄平,章龙珍,张涛,等.施氏鲟南移驯养及生物学的研究I.1 龄鱼的生长特性[J].淡水渔业,1998,28(4):6-9.
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(收稿日期:2020-01-09)《河北渔业》2020年第2期(总第314期)○渔船与渔机DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2020.02.015
作者简介:鲁宏申(1980—),男,大学本科,研究方向:鲟鳇鱼繁育养殖、水域资源调查等。E-mail:lhsh0516@163.com。DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2020.02.012