濟(jì)南春季魚類群落與水環(huán)境因子的關(guān)系

朱中竹　王瑾　宋瑞華　王博涵　殷旭旺

摘要：于2018年春季對(duì)濟(jì)南地區(qū)10個(gè)采樣點(diǎn)的魚類群落和水環(huán)境因子進(jìn)行了野外調(diào)查結(jié)果表明：本次調(diào)查采集到魚類5目36種主要以鯉形目為主各采樣點(diǎn)位魚類群落物種的物種數(shù)平均值為8.20種密度平均值為49.20尾香農(nóng)威納指數(shù)平均值為1.46均勻度指數(shù)平均值為0.73。典范對(duì)應(yīng)分析表明影響魚類群落的主要環(huán)境因子是高錳酸鉀指數(shù)和透明度。綜合分析得出結(jié)論濟(jì)南2018年春季水體狀況相對(duì)較差。

關(guān)鍵詞：濟(jì)南;魚類;水環(huán)境因子

在國(guó)內(nèi)外的研究中水生生物群落一直都是淡水生態(tài)系統(tǒng)中的重要研究對(duì)象之一這是因?yàn)槠淇梢杂行Х€(wěn)定淡水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而且還可以維持其主要的淡水生態(tài)功能[1-2]。在這些研究對(duì)象中魚類類群一直以來是主要的研究對(duì)象之一其生存狀況早就被學(xué)者用來評(píng)估淡水生態(tài)系統(tǒng)也可以作為衡量水體是否健康的重要指標(biāo)常常作為淡水生態(tài)調(diào)查的重要內(nèi)容[3-4]。

近些年來由于自然、社會(huì)、人文和經(jīng)濟(jì)等多個(gè)因素的影響濟(jì)南地區(qū)淡水生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了重大變化已經(jīng)嚴(yán)重制約了泉城的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)、居民生活以及社會(huì)穩(wěn)定[5]。因此對(duì)濟(jì)南地區(qū)進(jìn)行生態(tài)調(diào)查、監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)分析魚類群落與城市水環(huán)境因子的關(guān)系對(duì)于了解濟(jì)南水資源現(xiàn)狀實(shí)現(xiàn)水資源的保護(hù)具有十分重要的意義這也可以進(jìn)一步為濟(jì)南水資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)參考依據(jù)[6-7]。

1材料和方法

1.1采樣概況及點(diǎn)位設(shè)置

根據(jù)采樣的生物要求在正式采樣開始之前精心規(guī)劃采樣路線方案置備相關(guān)采樣用具。采樣開始之后采取集中采樣集中鑒定的方式由此避免因采樣時(shí)間和鑒定時(shí)間的差異而帶來對(duì)采樣結(jié)果造成的偏差。本次野外調(diào)查根據(jù)實(shí)際情況共設(shè)置10個(gè)采樣點(diǎn)位采樣點(diǎn)分布見圖1。

1.2魚類樣品采集及水體理化性質(zhì)的測(cè)定

各采樣點(diǎn)上下游共 400 m的河長(zhǎng)范圍為采樣區(qū)域采樣人員兩人為一組一人負(fù)責(zé)用電魚器進(jìn)行電魚另一人負(fù)責(zé)將被電暈的魚抄起后放入桶中采樣時(shí)間設(shè)定為30 min。采集后對(duì)易辨認(rèn)和鑒定的種類進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定和計(jì)數(shù)并稱量記錄不同物種的數(shù)量與重量操作之后將個(gè)體放回河流中。對(duì)于不易辨認(rèn)的物種和未知種類用 1%～2%體積的甲醛進(jìn)行處理帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定[8-12]。

測(cè)量的水環(huán)境因子有：水溫、電導(dǎo)率、透明度、溶解氧、渾濁度和pH等等。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定指標(biāo)有：氯化物、硫酸鹽、硫化物、重碳酸鹽、總氮、氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽氮、化學(xué)需氧量、生化需氧量、鈉、鉀、氟化物、總磷、堿度、硬度和高錳酸鹽指數(shù)等多個(gè)水環(huán)境因子[13-15]。

1.3數(shù)據(jù)處理

魚類群落結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分析圖在Excel 2012完成魚類香農(nóng)威納指數(shù)和均勻度指數(shù)計(jì)算在Biodiversity pro 2.0上計(jì)算PCA和CCA在Canoco4.5上進(jìn)行采樣圖在Arc Map10.2上完成。

2結(jié)果與分析

2.1魚類群落物種和密度的分析

2.1.1魚類群落結(jié)構(gòu)特征分析

從濟(jì)南整個(gè)地區(qū)魚類物種比例分布狀況來看共發(fā)現(xiàn)魚類5目36種主要以鯉形目為主。鯉形目物種數(shù)最高為28種其次為鱸形目為5種其他目物種數(shù)量相對(duì)較少合鰓魚目、鯰形目和鳉形目均為1種（圖2）。

從濟(jì)南整個(gè)地區(qū)魚類密度比例分布狀況來看就密度而言以鯉形目為主鯉形目密度占總密度的83.10%其次為鱸形目密度占總密度的8.83%其他物種密度均相對(duì)較少合鰓魚目、鯰形目和鳉形目密度分別占總密度的5.97%、2.06%和0.04%（圖3）。

2.1.2魚類群落特征分析本次采樣調(diào)查中濟(jì)南地區(qū)采樣點(diǎn)位魚類平均物種數(shù)為8.20種。物種數(shù)最高點(diǎn)位位于J5最低點(diǎn)位J8點(diǎn);從整個(gè)地區(qū)魚類密度分布狀況來看濟(jì)南地區(qū)魚類整體平均密度值為49.20尾;密度相對(duì)較低密度最高點(diǎn)為J2最低點(diǎn)為J8;濟(jì)南地區(qū)各采樣點(diǎn)位香農(nóng)威納指數(shù)平均值為1.46數(shù)值相對(duì)較低采樣點(diǎn)位香農(nóng)威納指數(shù)數(shù)值最高值為J2最低點(diǎn)為J4。濟(jì)南地區(qū)各采樣點(diǎn)位均勻度指數(shù)平均值為0.73采樣點(diǎn)均勻度指數(shù)數(shù)值最高點(diǎn)為J5最低點(diǎn)為J4（表1）。

2.2魚類群落與水環(huán)境因子相關(guān)性分析

本次調(diào)查中各采樣點(diǎn)位進(jìn)行水環(huán)境理化因子的測(cè)定各采樣點(diǎn)位水溫平均值為25.74℃水體呈堿性pH平均值為8.43其他水環(huán)境因子平均值見表2。

為了更好地了解濟(jì)南地區(qū)春季水環(huán)境因子特征對(duì)濟(jì)南地區(qū)水環(huán)境因子進(jìn)行主成分分析。根據(jù)相關(guān)性擬合對(duì)所監(jiān)測(cè)的水化指標(biāo)進(jìn)行篩選。篩選出主要的影響濟(jì)南地區(qū)水體的理化因子為總磷、透明度、電導(dǎo)率、總磷和總氮。運(yùn)用典范對(duì)應(yīng)分析對(duì)濟(jì)南地區(qū)5月魚類群落結(jié)構(gòu)與水環(huán)境因子進(jìn)行分析結(jié)果表明：主要影響魚類群落結(jié)構(gòu)的水環(huán)境因子是高錳酸鉀指數(shù)（P=0.02）和透明度（P=0.02）透明度與第一軸呈正相關(guān)性。渾濁度對(duì)魚類群落也有一定的影響（圖4）。

3討論

一般情況下魚類是淡水生態(tài)系統(tǒng)中的頂極群落魚類的種類多種多樣相互之間關(guān)系復(fù)雜。本次野外調(diào)查濟(jì)南共鑒定魚類36種分屬于5目。從濟(jì)南整個(gè)地區(qū)魚類物種比例分布狀況來看鯉形目為主要物種其次為鱸形目從濟(jì)南整個(gè)地區(qū)魚類物種分布狀況來看整個(gè)地區(qū)物種數(shù)最多的點(diǎn)位為并渡口共鑒定出魚類17種主要的魚類物種有泥鰍（Misgurnus anguillicaudatus）、褐櫛鰕虎魚（Ctenogobius brunneus）等等。該支流在浮游植物、底棲動(dòng)物的物種數(shù)上也同樣占有優(yōu)勢(shì)要多加以保護(hù)。從濟(jì)南整個(gè)地區(qū)魚類密度比例分布狀況來看呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢(shì)其中鯉科魚類的總密度始終最大占所鑒定魚類總密度的90%以上優(yōu)勢(shì)物種有鯽、興凱鱊、棒花、彩鰟鮍。本次調(diào)查運(yùn)用魚類的香農(nóng)威納指數(shù)法來進(jìn)行健康評(píng)價(jià)魚類物種豐富多樣性相對(duì)值就會(huì)高代表著水體的穩(wěn)定性好相對(duì)健康狀況好。從魚類評(píng)價(jià)結(jié)果看濟(jì)南魚類香農(nóng)威納指數(shù)平均值為1.46水體質(zhì)量相對(duì)較差[13-15]。

從濟(jì)南魚類同水環(huán)境因子的相關(guān)性分析可以看出對(duì)濟(jì)南市魚類分布差異顯著的水環(huán)境因子為透明度和高錳酸鉀指數(shù)。各采樣點(diǎn)位對(duì)透明度和高錳酸鉀指數(shù)因子響應(yīng)關(guān)系明顯相對(duì)透明度和高錳酸鉀指數(shù)較高。本次調(diào)查中還有敏感魚類草魚和鯽魚等魚類物種[16-18]。

未來要加強(qiáng)對(duì)新的開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目企業(yè)的管理堅(jiān)決制止新的污染源進(jìn)入濟(jì)南地區(qū)造成水資源的污染。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李艷利，李艷粉，徐宗學(xué).影響渾太河流域魚類群落結(jié)構(gòu)的不同尺度環(huán)境因子分析[J].環(huán)境科學(xué)，2014（9）：3504-3512.

[2] 武瑋，徐宗學(xué)，殷旭旺，等.渭河流域魚類群落結(jié)構(gòu)特征及其完整性評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2014，27（9）：981-989.

[3] 王云濤，張遠(yuǎn)，高欣，等.太子河流域不同水生態(tài)區(qū)魚類群落分布與環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)性[J].環(huán)境科學(xué)研究，2016（2）：192-201.

[4] 丁森，張遠(yuǎn)，渠曉東，等.影響太子河流域魚類空間分布的不同尺度環(huán)境因子分析[J].環(huán)境科學(xué)，2012，33（7）：2272-2280.

[5] 李麗娟張吉吳丹等.太子河流域魚類功能群結(jié)構(gòu)與多樣性對(duì)土地利用類型的響應(yīng)關(guān)系 [J].生態(tài)學(xué)報(bào)2017，37（20）：1-12.

[6] Hoeinghaus D J，Winemiller KO，Layman C A，et al.Effects of seasonality and migratory prey on body condition of cichla species in a tropical flood plain river[J].Ecology of Freshwater Fish，2006，15（4）：398-407.

[7] 毛志剛，谷孝鴻，曾慶飛，等.太湖魚類群落結(jié)構(gòu)及多樣性[J].生態(tài)學(xué)雜志，2011，30（12）：2836-2842.

[8] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法 [M].4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社2002：200-400.

[9] 徐宗學(xué)殷旭旺竇同文等.濟(jì)南市水城常見水生生物圖譜[M].北京：中國(guó)水利水電出版社2017：100-300.

[10] 孟偉張遠(yuǎn)渠曉東等.河流生態(tài)調(diào)查技術(shù)方法[M].北京：科學(xué)出版社2011：30-200.

[11] 陳宜瑜.中國(guó)動(dòng)物志 硬骨魚綱.[M].北京：科學(xué)出版社，1988：20-350.

[12] 劉凱，徐東坡，張敏瑩，等.崇明北灘魚類群落生物多樣性初探[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2005，14（4）：418-421.

[13] 陳小華，李小平，程曦.黃浦江和蘇州河上游魚類多樣性組成的時(shí)空特征[J].生物多樣性，2008，16（2）：191-196.

[14] 陳宏文，張萌，劉足根，等.贛江流域淡水生態(tài)系統(tǒng)完整性與健康狀態(tài)的魚類F-IBI值評(píng)價(jià)[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2011（9）：1098-1107.

[15] 嚴(yán)云志占姚軍儲(chǔ)玲等.溪流大小及其空間位置對(duì)魚類群落結(jié)構(gòu)的影響[J].水生生物學(xué)報(bào)201034（ 5） ： 1022-1030.

[16] 武瑋，徐宗學(xué)，殷旭旺，等.渭河流域魚類群落結(jié)構(gòu)特征及其受環(huán)境因子的影響分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014（5）：1298-1308.

[17] Alkins-Koo M.Reproductive timing of fishes in a tropical intermittent stream[J].Environmental Biology of Fishes，2000，57（57）：49-66.

[18] 王偉，王冰，何旭穎，等.太子河魚類群落結(jié)構(gòu)空間分布特征[J].環(huán)境科學(xué)研究，2013，26（5）：494-501.

（收稿日期：2020-03-17）