巖灘水域漁業(yè)生態(tài)環(huán)境及魚類物種多樣性現(xiàn)狀

韓耀全　何安尤　施軍等

摘要：通過對巖灘水域的水質、浮游生物、魚類資源、魚類物種多樣性分析，評估巖灘水域漁業(yè)生態(tài)環(huán)境的質量現(xiàn)狀。調查共記錄漁民半年全部漁獲物52 365尾、1 410.2 kg，超過98%漁獲物是小型魚類。巖灘水域的Shannon-Weiner指數(shù)為0.162，Wilhm 改進指數(shù)為1.814，DG-F指數(shù)為0.083，魚類多樣性指數(shù)遠低于其他水域。浮游植物單位平均數(shù)量為101.34萬ind./L，單位平均生物量為1.115 1 mg/L；浮游動物單位平均數(shù)量為459.6 ind./L，單位平均生物量為0.642 2 mg/L。評估結果顯示：巖灘水域的水質及浮游生物指標基本正常，但魚類資源枯竭，魚類資源構成不合理，魚類物種多樣性極低。從生物操控角度，應從恢復水生生物正常構成入手修復庫區(qū)漁業(yè)生態(tài)環(huán)境。

關鍵詞：巖灘水域；漁業(yè)生態(tài)環(huán)境；魚類；物種多樣性；浮游生物；修復

中圖分類號： S932.2；X826 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0208-05

漁業(yè)生態(tài)環(huán)境是漁業(yè)生物資源賴以生存、生長、繁衍的基礎，漁業(yè)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣或變動會對漁業(yè)生物資源產生一系列短期或長期、直接或間接的影響，優(yōu)質的漁業(yè)生態(tài)環(huán)境需要良好的水生生態(tài)自然環(huán)境及合理的水生生物群落構成相互支持[1]。包括巖灘水域所在的紅水河是西江流域上游最重要的漁業(yè)水域，是《全國水生生物增殖放流總體規(guī)劃》劃定的重點增殖放流水域[2]，擁有西江流域最復雜的水生態(tài)環(huán)境和最大的魚類產卵場[3]。巖灘水庫是紅水河干流第二大水庫，由巖灘水電站工程大壩阻隔、原紅水河水位抬高渠化河道而成，渠化原河段166 km，庫區(qū)水面面積107.5 km2，控制流域面積10.7萬km2。由于水利大壩建設及漁業(yè)發(fā)展不夠科學有序等原因，紅水河流域水域生態(tài)環(huán)境發(fā)生巨大改變，曾出現(xiàn)庫區(qū)漁業(yè)生態(tài)環(huán)境嚴重惡化、大量死魚及淡水殼菜泛濫成災的漁業(yè)生態(tài)安全事故。開展庫區(qū)漁業(yè)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評估，科學修復水域生態(tài)環(huán)境，是庫區(qū)生產和生態(tài)安全的重要課題。近30年來研究者對紅水河流域及巖灘水域不同斷面進行過多次調查研究，取得了大量基礎研究數(shù)據(jù)，但未進行過庫區(qū)魚類多樣性評價分析，特別是庫區(qū)形成且開展魚類工人增殖放流后未進行過調查評估。2003年巖灘水域淡水殼菜出現(xiàn)問題；2006年后淡水殼菜大量繁殖，庫區(qū)漁業(yè)生產受到重大損失，生態(tài)安全隱患顯現(xiàn)；2009年庫區(qū)開始進行包括增殖放流青魚在內的漁業(yè)生態(tài)環(huán)境修復工作。本研究是近年庫區(qū)開始魚類人工增殖放流后首次開始庫區(qū)漁業(yè)生態(tài)環(huán)境調查，根據(jù)2013年度對巖灘庫區(qū)漁業(yè)生態(tài)調查所得信息，從水質、浮游生物及魚類資源層面初步評估研究水域的漁業(yè)生態(tài)環(huán)境質量及魚類多樣性現(xiàn)狀，以期為漁業(yè)部門后續(xù)魚類增殖放流、修訂漁業(yè)發(fā)展規(guī)劃等工作提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 水環(huán)境采樣布點與頻次

在巖灘水庫上游、中游、下游及重要支流設置巖灘水利樞紐壩上、廣西大化縣盤陽河庫區(qū)、東蘭縣安簍大橋、天峨縣城水域4個調查斷面，采集水樣及浮游植物、浮游動物、底棲動物、魚類等水生生物標本及數(shù)據(jù)，在廣西巴馬縣賜福橋斷面只采集浮游生物樣品（圖1）。2013年3、6、9、12月各采樣1次。

1.2 水質采樣與分析

水質采樣在項目選定的斷面同步進行，依據(jù)HJ 495—2009 《水質 采樣方案設計技術規(guī)定》、HJ 493—2009《水質 采樣樣品的保存和管理技術規(guī)定》進行。水質檢測采用GB 3838—2002 《地表水環(huán)境質量標準》、GB 11607—1989 《漁業(yè)水質標準》規(guī)定的方法。測定總磷、總氮、揮發(fā)酚、非離子氨、石油類、汞、銅、鋅、鉛、鎘、pH值指標，并現(xiàn)場測定氣溫、水溫、透明度、濁度及溶解氧等指標。

1.3 浮游生物調查與分析

浮游生物調查分析方法參照中國水產科學研究院發(fā)布的CAF2005 0001《內陸水域漁業(yè)自然資源調查試行規(guī)范》進行。依據(jù)SL218—1998《水庫漁業(yè)營養(yǎng)類型劃分標準》，以浮游生物單位生物量為依據(jù)，判斷調查水域營養(yǎng)水平及水體質量。

1.4 漁獲物調查與分析

選定庫區(qū)上游、中游、下游3個固定區(qū)域正常作業(yè)的專業(yè)漁民，記錄其每天漁獲物數(shù)據(jù)及主要魚類生物學數(shù)據(jù)，作業(yè)范圍分別是天峨縣城附近、東蘭縣大橋附近、大化縣巖灘水庫壩首水域。漁民按平常漁具漁法正常生產，主要通過網和釣鉤捕魚，偶用漁籠。漁民大多于18：00至次日03：00放網，07：00 收網，網具400～500 m，網目4～10 cm；魚籠4～6個；釣鉤300～400個。

2 結果與分析

2.1 水質

水質檢測結果表明，巖灘水庫水體的總磷、揮發(fā)酚、非離子氨、石油類、汞、銅、鋅、鉛、鎘、pH值等水質指標符合GB 3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》中Ⅲ類水及GB 11607—1989《漁業(yè)水質標準》的規(guī)定。巖灘水庫水體總氮含量 1.25～2.70 mg/L，均值1.75 mg/L，按GB 3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類水標準，該水體總氮含量超標0.25～1.7倍，平均超出Ⅲ類水標準值的74.6%（表1）。

2.2 浮游生物

共采集到浮游植物6門57屬，其中藍藻門9屬、綠藻門23屬、硅藻門17屬、裸藻門2屬、甲藻門4屬、金藻門2屬，硅藻、甲藻、綠藻、藍藻為優(yōu)勢種，以硅藻的生物量最大（表2）。各斷面浮游植物單位平均數(shù)量101.34萬ind./L，單位平均生物量1.115 1 mg/L。根據(jù)SL218-98《水庫漁業(yè)營養(yǎng)類型劃分標準》，以浮游植物單位水體生物量為判斷依據(jù)，巖灘水庫屬中營養(yǎng)型水質，水體質量一般。

共采集到浮游動物4類19科35屬43種，其中原生動物4科8屬13種、輪蟲5科10屬12種、枝角類6科7屬8種、橈足類4科10屬10種（表3）。浮游動物各類群數(shù)量差異較大，輪蟲最多，原生動物次之，枝角類、橈足類最少。浮游動物單位平均數(shù)量459.6 ind./L，單位平均生物量0.642 2 mg/L。根據(jù)SL218-98《水庫漁業(yè)營養(yǎng)類型劃分標準》，以浮游動物單位體積生物量為判斷依據(jù)，巖灘水庫屬貧營養(yǎng)型水質，水體質量良好。

2.3 漁獲物

漁獲物調查時間為2013年6—11月，記錄上游、中游、下游漁民單船作業(yè)下每天的漁獲物數(shù)據(jù)，共記錄漁獲物1 410.2 kg，記錄魚類52 365尾。經檢索，全部魚類隸屬3目6科（鯉科含6亞科）17屬17種（表4）。其中上游漁民記錄作業(yè)時段181 d，有漁獲物時間178 d，相應記錄漁獲物數(shù)據(jù)178份，漁獲物905.9 kg、51 351尾；中游漁民記錄作業(yè)時段174 d，有漁獲物時間64 d，相應記錄漁獲物數(shù)據(jù)64份，漁獲物268.2 kg、430尾；下游漁民記錄作業(yè)時段150 d，有漁獲物時間86 d，相應記錄漁獲物數(shù)據(jù)86份，漁獲物236.1 kg、584尾。3地漁民單船日均捕獲魚類2.7 kg。

根據(jù)調查所得的所有漁獲物種類、數(shù)量、質量分布情況計算得出，全部捕獲魚類的Shannon-Weiner多樣性指數(shù)為0162，Wilhm 改進指數(shù)為1.814，DG-F物種多樣性指數(shù)為0.083。

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 巖灘水域水質自然環(huán)境基本正常

巖灘庫區(qū)1981—1982年、1996—1997年、2003—2004年、2005—2006年及2013年度檢測結果顯示，水域水質理化指標值雖有變化，但除總氮超標外，歷次調查采樣中的其他檢測指標平均值都符合GB 3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類水標準及GB 11607—1989《漁業(yè)水質標準》。由表5可見，目前巖灘庫區(qū)浮游植物種類數(shù)量比歷史數(shù)據(jù)略低，單位平均數(shù)量及生物量比水庫建設前略高，但與水庫蓄水后5、10年的數(shù)量相比有明顯下降；浮游動物種類數(shù)量比歷史數(shù)據(jù)略低，單位平均數(shù)量及生物量比蓄水后5、10年的數(shù)量明顯下降[8]。從本次調查所得的浮游生物的單位生物量指標值判斷，巖灘水域水質處于貧營養(yǎng)型至中營養(yǎng)型之間，庫區(qū)水域自然環(huán)境基本正常。

3.1.2 巖灘水域魚類資源枯竭

據(jù)近30年對紅水河及巖灘庫區(qū)漁業(yè)生態(tài)調查結果，1981—1984年、1997—1998年、2003—2005年調查到巖灘庫區(qū)魚類分別為15科70種[3]、15科43種[9]、14科42種[10]，主要經濟魚類30多種。雖然受漁具、漁法影響，調查結果無法全面反映庫區(qū)魚類資源現(xiàn)狀，但本次調查持續(xù)記錄時間長達半年，上游、中游、下游漁民全部記錄捕獲的魚類僅有3目6科17屬17種，漁民單船日均捕獲量僅2.7 kg，可見庫區(qū)魚類資源已十分枯竭。

3.1.3 巖灘水域魚類物種多樣性低下

Shannon-Weiner多樣性指數(shù)從群落中不同物種數(shù)量分布情況反映群落物種的豐富程度；Wilhm改進指數(shù)則綜合了物種豐富性和均勻性兩方面的影響，主要從群落不同物種質量分布情況反映群落結構的復雜程度[11]；DG-F物種多樣性指數(shù)則從群落生物的種類數(shù)量及其在各科、屬間的分布情況反映群落的生物物種多樣性程度[6]。2013下半年調查記錄巖灘水域捕獲魚類的 Shannon-Weiner 多樣性指數(shù)值為0.162，Wilhm 改進指數(shù)值為1.814，DG-F物種多樣性指數(shù)值為0.083。周解等對廣西內陸水域[7]、韓耀全對漓江及黔江水域[8]、李捷等對廣東省肇慶市西江[12]、凌去非等對長江天鵝洲故道[13]、張家波等對老江河[14]、張敏瑩等對長江[15-16]進行過魚類資源調查及其多樣性分析，與近年來珠江、長江流域不同江河的魚類多樣性調查分析數(shù)據(jù)相比，巖灘水域魚類物種多樣性低下，Shannon-Weiner多樣性指數(shù)僅為其他水域平均值的4.14%，Wilhm改進指數(shù)為其他水域平均值的59.05%，DG-F指數(shù)僅為其他水域平均值的15.82%（表6）。

3.1.4 巖灘水域魚類資源結構不正常

從漁獲物數(shù)量上看，超過98%漁獲物是小型魚類（其中四須盤[XCZ5.tif]占97.51%）。從漁獲物質量上看，超過50%的漁獲物是小型魚類，其他經濟魚類比例極低。即使從質量看，除小型魚類外，也只有庫區(qū)可以自然增殖的鯉魚和羅非魚比例超過10%，其他非人工增殖放流魚類質量僅占全部漁獲物的6%左右。這與廣西江河13種主要經濟魚類比例超過54%的歷史調查數(shù)據(jù)相差極大[2]。可見，巖灘水庫魚類資源不僅枯竭，魚類組成結構也極不正常。

3.2 結論

本研究表明，巖灘水域自然環(huán)境特別是水質狀況基本正常，但魚類資源枯竭，魚類物種多樣性極低，與庫區(qū)建設前的自然江河相比，目前庫區(qū)魚類資源結構極不正常。由于紅水河多級水利大壩建設阻隔，流域水生態(tài)環(huán)境發(fā)生了重大變化，特別是原紅水河如青魚、草魚、鰱、鳙等產漂流性卵的主要經濟魚類喪失了繁殖增殖自然環(huán)境，魚類資源日趨枯竭。再加上漁業(yè)發(fā)展無序、環(huán)境壓力增大等其他因素的疊加影響，近年來庫區(qū)水域水生生物結構失衡，特別是魚類資源結構失衡。而魚類結構的不合理又反過來加劇了庫區(qū)水生生物結構的不合理，使庫區(qū)水域生態(tài)安全事故及隱患增加。根據(jù)漁業(yè)主管部門《大化縣巖灘庫區(qū)淡水殼菜危害調查報告》的調查結果，近年來巖灘水庫淡水殼菜災害性暴發(fā)的主要原因之一，正是其天然敵害生物——青魚數(shù)量的銳減。

為了庫區(qū)水域生態(tài)環(huán)境安全，巖灘水域的水生態(tài)修復工作迫在眉睫。從生物操控角度，漁業(yè)部門近幾年的魚類增殖放流，應該在充分調研的基礎上，科學合理增殖放流庫區(qū)原紅水河土著魚類，逐步恢復魚類種類構成及其多樣性?？梢酝ㄟ^針對性地放流鲴類等底層魚類以改善庫區(qū)底泥，放流青魚等魚類以吃食過多的底棲動物，投放一定量的肉食性魚類清除過多的小型魚類，改善水生態(tài)環(huán)境及水域生物結構。通過水域初級生產力及魚產容量的正確估算，合理放養(yǎng)鰱鳙以減緩和調控庫區(qū)水域的富營養(yǎng)化進程，降低庫區(qū)水體的氮、磷含量，提高水環(huán)境質量。

致謝：本研究得到廣西河池市、天峨縣、大化縣、東蘭縣、巴馬縣、南丹縣漁業(yè)部門以及庫區(qū)漁民的大力支持和幫助，深表謝意！

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