貴州清水河魚類多樣性現(xiàn)狀

曾之晅，劉 飛

(1.華中科技大學附屬同濟醫(yī)院，湖北 武漢 430030；2.中國科學院水生生物研究所，湖北 武漢 430072)

0 引言

清水河位于貴州中部，又稱南明河，是長江水系烏江重要支流，發(fā)源于貴安新區(qū)馬場鎮(zhèn)白泥田，于貴陽市開陽縣清水口匯入烏江，河長219 km，流域面積6 600 km2，干流總落差800 m，河口平均流量118 m3/s[1-2]。1976—1979年，呂克強對清水河貴陽段的魚類組成進行了調(diào)查，共記錄魚類40種[3-4]；1986年，林人端等[5]根據(jù)南明河及相鄰珠江水系支流采集的標本，描述了新種寬頭四須鲃。近50余年來，受水體污染[6-7]，下壩、大花水、格里橋梯級水電站的相繼開發(fā)完成及烏江構(gòu)皮灘水電站回水影響，清水河的河流環(huán)境發(fā)生變化，但是有關魚類多樣性及其物種組成變化特征尚缺乏系統(tǒng)研究。因此，本研究于2010—2019年對清水河水系的魚類組成進行了多次調(diào)查，涵蓋環(huán)境劇烈變化的干流及受影響較小的一、二級支流，以期全面了解現(xiàn)階段清水河魚類多樣性現(xiàn)狀，為相關保護措施的制定提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 采樣與鑒定

根據(jù)生境多態(tài)性及交通可到達性，本調(diào)查共設置24個采樣點，其中在清水河干流共設置7個采樣點，分別為楓林、松柏山水庫、花溪、貴陽、下大山、腳渡河、洛旺河；在清水河一、二級支流共設置17個采樣點，分別為天河潭、宋家院、東風、三江、普渡河、白水河、谷龍、龍架山、鞏固、昌明、下灣、洛北河、新巴、蛤蚌河、馬場河、禾豐、馬岔河(圖1)。采樣時間為2010—2019年每年4月份、8月份及10月份，每次采樣7～14 d，每次采樣涉及3～5個點，對于干流源頭及小型支流采樣點每次采樣2～3 d，對于干流中下游及大型支流采樣點每次采樣5～7 d。根據(jù)采樣點環(huán)境情況選擇定刺網(wǎng)、拋網(wǎng)、手抄網(wǎng)或垂釣方式進行采樣，對于干流源頭及小型支流采樣點選擇定刺網(wǎng)、手抄網(wǎng)及垂釣方式采樣，對于干流中下游及大型支流采樣點選擇定刺網(wǎng)、拋網(wǎng)方式采樣。同時通過咨詢沿河漁民及釣友獲取部分未能采集到的物種的情況。依據(jù)朱松泉[8]、伍律[9]、陳宜瑜[10]、岳佩琦[11]對采獲的魚類標本現(xiàn)場進行鑒定后放生，部分難以鑒定的物種予以10%福爾馬林固定帶回后進一步鑒定。鑒定后根據(jù)張春光[12]統(tǒng)一命名，結(jié)合清水河干流歷史記錄[3-5]整理出清水河水系魚類名錄。

圖1 采樣點分布圖Fig.1 Map showing the sampling sites in the survey注：底圖來源：《中國河湖大典·長江卷(上)》 。

1.2 數(shù)據(jù)分析

為反映本調(diào)查清水河水系魚類總體情況，在目水平、科水平、對流水喜好性、長江上游特有魚類、受威脅物種以及引入種水平統(tǒng)計出相關物種數(shù)目。其中對流水喜好性參考劉飛等[13]進行劃分，長江上游特有魚類依危起偉等[14]，受威脅物種依蔣志剛等[15]，引入種除國外引入物種外，還包括從我國其他區(qū)域有意或無意引入的物種如四大家魚、鳊(Parabramispekinesis)、紅鰭原鲌(Cultrichthyserythropterus)、大鰭鱊(Acheilognathusmacropterus)等。為進一步比較本次調(diào)查在干流、支流的魚類組成和干流歷史記錄魚類組成及變化特征，在目水平、科水平、對流水喜好性水平、引入種水平統(tǒng)計相關物種數(shù)目；通過維恩圖分析比較物種構(gòu)成[16]；引入Jaccard相似性系數(shù)對兩兩群落間魚類物種構(gòu)成相似性進行初步比較，計算及評價方法如下：Jaccard相似性系數(shù)=兩組物種構(gòu)成交集/兩組物種構(gòu)成交集，極相似0.75～1.00，中度相似0.50～0.75，低度相似0.25～0.50，極不相似0～0.25[17]。

2 結(jié)果

2.1 清水河水系魚類物種數(shù)量、種類及區(qū)系組成

2010—2019年調(diào)查期間，清水河水系共采集及檢視魚類標本1 225尾，鑒定種類47種，結(jié)合歷史記錄，整理出清水河魚類名錄(表1)，總計魚類57種，隸屬于6目15科50屬(表2)。在目級分類水平，鯉形目(Cypriniformes)物種數(shù)量最多，40種，占魚類物種總數(shù)的70.18%，其次為鱸形目(Perciformes)，有8種，占物種總數(shù)的14.04%；再次為鲇形目(Siluriformes)，有6種，占物種總數(shù)的10.53%；此外，頜針魚目(Beloniformes)、鳉形目(Cyprinodontiformes)和合鰓魚目(Synbranchiformes)各1種，分別占物種總數(shù)的1.75%。在科級分類水平，鯉科(Cyprinidae)物種數(shù)量最多，有37種，占魚類物種總數(shù)的64.91%；其次為鲿科(Bagridae)和蝦虎魚科(Gobiidae)，各3種，占魚類物種總數(shù)的5.26%，再次為條鰍科(Nemacheilidae)和鱧科(Channidae)，各2種，分別占物種總數(shù)3.51%；其他科物種數(shù)量較少，僅各1種。就對流水的喜好性來看，共發(fā)現(xiàn)19種(33.33%)親流型魚類，多為鯉科鲃亞科(Barbinae)及野鯪亞科(Labeoninae)物種；25種(43.86%)為靜水或緩流型魚類，多為鯉科鲌亞科(Culterinae)、鱊亞科(Acheilognathinae)、鮈亞科(Gobioninae)及鱸形目種類；11種(19.30%)為廣適型魚類；另有2種的流水喜好性資料缺乏。屬于長江上游特有魚類共4種(7.02%)，分別為長江孟加拉鯪(Banganarendahli)、金沙鱸鯉(Percocyprispingi)、齊口裂腹魚(Schizothoraxprenanti)和短體荷馬條鰍(Homatulapotanini)。受威脅魚類發(fā)現(xiàn)3種(5.26%)，分別為達到瀕危(EN)級別的金沙鱸鯉、易危(VU)級別的齊口裂腹魚和近危(NT)級別的多斑金線鲃(Sinocyclocheilusmultipunctatus)。本調(diào)查結(jié)合歷史記錄共發(fā)現(xiàn)引入種14種(24.56%)。

表1 清水河水系魚類名錄Tab.1 List of fish species in the Qingshui River

續(xù)表1

續(xù)表1

表2 清水河魚類物種組成Tab.2 Taxonomic composition of the fish species in the Qingshui River

2.2 魚類組成在時間及空間分布上的差異

2010—2019年對清水河水系的調(diào)查總共發(fā)現(xiàn)魚類47種，其中干流發(fā)現(xiàn)33種，支流發(fā)現(xiàn)37種魚類；歷史記錄清水河貴陽段發(fā)現(xiàn)魚類41種。與干流比較，本次調(diào)查在清水河水系新發(fā)現(xiàn)15個物種，包括9個本地種和6個引入種，歷史記錄的10個物種無發(fā)現(xiàn)。在目水平，本次調(diào)查在清水河干流及支流發(fā)現(xiàn)鯉形目物種數(shù)分別為23種(69.70%)和26種(70.27%)，鲇形目各4種(分別占12.12%和10.81%)，頜針魚目分別為0種和1種(2.70%)，鳉形目各1種(分別占3.03%和2.70%)，鱸形目分別為4種(12.12%)和5種(13.51%)，合鰓目各1種(分別占3.03%和2.70%)；而對于清水河干流的歷史調(diào)查發(fā)現(xiàn)鯉型目31種(75.61%)，鲇形目4種(9.76%)，頜針魚目1種(2.44%)，鱸形目4種(9.76%)和合鰓目1種(2.44%)(圖2A)。在科水平，本調(diào)查在清水河干流和支流發(fā)現(xiàn)的鯉科物種數(shù)分別為22種(66.67%)和24種(64.86%)，鲿科各2種(分別占6.06%和5.41%)，蝦虎魚科分別為1種(3.03%)和2種(5.41%)，鱧科分別為2種(6.06%)和1種(2.70%)；歷史記錄干流有鯉科29種(70.73%)，鲿科2種(4.88%)，蝦虎魚科2種(4.88%)，鱧科1種(2.44%)(圖2B)。在對流水喜好性方面，本調(diào)查在清水河干流和支流分別發(fā)現(xiàn)親流型種類7種(21.21%)和15種(40.54%)，靜水或緩流型18種(54.55%)和16種(43.24%)，廣適型8種(24.24%)和6種(16.22%)；歷史記錄干流親流型物種14種(34.15%)，靜水或緩流型物種15種(36.59%)，廣適型10種(24.39%)(圖2C)。在引入種和本地種物種數(shù)目方面，本調(diào)查在清水河干流和支流分別發(fā)現(xiàn)引入種8種(24.24%)和4種(10.81%)，本地種分別為25種(75.76%)和33種(89.19%)；歷史記錄干流的引入種為8種(19.51%)，本地種為33種(80.49%)(圖2D)。

注：縱坐標代表物種數(shù)目；A：目水平物種數(shù)變化；B：科水平物種數(shù)變化；C：親流型、靜緩水型及廣適型物種數(shù)變化；D：引入種及本地種物種數(shù)目變化。圖2 清水河魚類變化Fig.2 Fish diversity changes in the Qingshui River

圖3 清水河魚類物種構(gòu)成的維恩圖Fig.3 Venn diagram of the fish species in the Qingshui River

3 討論

3.1 清水河魚類組成總體特征

本調(diào)查在清水河水系共發(fā)現(xiàn)47種，分屬6目14科43屬，以鯉形目鯉科31種占明顯優(yōu)勢(65.96%)，流水適應性物種15種(31.91%)，長江上游特有物種僅3種(6.38%)，引入種達10種(21.28%)。就物種數(shù)目而言，明顯少于烏江下游的66種及相鄰珠江水系蒙江的75種，而多于相鄰的烏江索風營段成庫前調(diào)查的35種[13,18-21]。就對流水適應性物種數(shù)量及占比而言，少于習水河的35種(45.50%)與蒙江的24種(33.30%)[13,21]。在長江上游特有物種數(shù)目而言，明顯少于赤水河的41種，習水河的16種和烏江下游的14種[13,19-20]。而在引入種數(shù)目方面，明顯多于赤水河的7種，習水河的2種和蒙江的3種[13,19,21]。

3.2 清水河魚類組成時空變化特征

本調(diào)查在干流發(fā)現(xiàn)魚類33種，支流37種，均較干流歷史記錄的42種有所減少，以干流減少更顯著，主要在于親流型物種數(shù)目的減少，干流僅發(fā)現(xiàn)7種，支流及干流歷史記錄分別發(fā)現(xiàn)15種和14種。而支流及干流歷史記錄也有著不完全相同的親流水型物種。除了在支流南門河宋家院調(diào)查點洞穴中發(fā)現(xiàn)的易危種多斑金線鲃及地方種寬頭林氏鲃以外，本調(diào)查在清水河水系支流獨木河及下游多數(shù)支流發(fā)現(xiàn)了沅江水系主要分布的吉首光唇魚，在烏當區(qū)以下支流發(fā)現(xiàn)以沅江、珠江水系主要分布的粗須白甲魚，在南門河東風調(diào)查點發(fā)現(xiàn)瀕危種金沙鱸鯉，在魚梁河禾豐調(diào)查點發(fā)現(xiàn)了近危種齊口裂腹魚，均為清水河新記錄。在引入種數(shù)目方面，干流及干流歷史記錄均發(fā)現(xiàn)8種，明顯多于支流發(fā)現(xiàn)的4種。維恩圖分析顯示本次支流調(diào)查與干流歷史記錄有更多的共有物種且以親流型物種占比較高。Jaccard系數(shù)也顯示出干流本次調(diào)查與干流歷史記錄達到輕度相似級別，而支流本次調(diào)查與干流歷史調(diào)查達到中度相似級別，提示清水河干流可能遭受比支流更嚴重的人類影響，支流可能更接近于清水河干流歷史上的魚類組成。

3.3 造成清水河魚類組成變化的原因和保護對策

3.3.1 水體污染

清水河流域大部位于人口稠密，工業(yè)較為發(fā)達的貴陽市境內(nèi)，自19世紀60年代以來長期的受貴陽市生產(chǎn)、生活污水影響，污染導致對水質(zhì)要求較高的急流適應性的物種逐漸消亡。流域內(nèi)部分工業(yè)企業(yè)利用落水洞排污導致地下河污染[22]，對洞穴生物造成嚴重影響。如本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)易危物種多斑金線鲃和貴州特有物種寬頭林氏鲃的宋家院溶洞調(diào)查點近些年反復受到上游的企業(yè)向地下河排污影響。建議進一步完善污水管網(wǎng)建設，積極清查通過溶洞排污企業(yè)并予以嚴厲處罰。

3.3.2 河流的高強度開發(fā)利用和補救措施的缺失

清水河干流上游的水庫及下游首尾相接的水電站建設的完成，不僅導致江河阻隔和大量流水生境向靜水生境的劇烈轉(zhuǎn)換外，水電站下游劇烈的水位變化和低水溫也不利于魚類繁殖[23]。據(jù)清水河洛旺河段漁民描述，烏江構(gòu)皮灘水電站成庫前，該河段以中華倒刺鲃、白甲魚等流水適應性物種為主要漁獲。成庫后受回水影響，相關魚類急劇減少，取而代之以廣適性和靜緩流適應性物種以及引入種。緩解影響的補救措施的缺失也是造成清水河水系魚類組成變化的一大原因。以清水河干流龍頭水電站大花水電站為例，該電站總裝機容量達20萬kW，為混合式開發(fā)水電站，壩址至廠房存在約5 km的脫水河段。環(huán)評報告并未要求該水電站下放生態(tài)流量，而是利用壩址以下2 km匯入的支流蛤蚌河(流量遠不到該斷面干流流量的10%)維持流量，在匯合口處干流筑壩維持壩址至匯合口水體景觀，同時環(huán)評以清水河水質(zhì)差、魚類資源匱乏為由，未要求放流增殖和設置棲息地保留河段[24]。國家目前針對長江流域經(jīng)濟帶5萬kW以下小水電已進行整改工作，建議針對此類缺乏環(huán)保措施的大中型水電站進一步開展整治，同時建議在部分支流土著種豐富的河段，如獨木河洛北河段和鞏固段、南門河及其支流東風段、魚梁河禾豐段等設置棲息地保留段。

3.3.3 非法捕撈

國內(nèi)整體面臨的漁政執(zhí)法隊伍的不足、獲取捕撈工具方便和違法成本較低[25]，清水河水系的非法捕撈現(xiàn)象屢禁不止，導致清水河魚類資源反復受到嚴重破壞。建議加大科普宣傳，鏟除網(wǎng)絡銷售非法捕撈裝備渠道，加強執(zhí)法隊伍建設和處罰力度，認真落實河長制。

3.3.4 生物入侵

該調(diào)查顯示多種魚類被有意或無意引入清水河水系。食蚊鳉目前已在清水河干流和許多支流取代生態(tài)位為相近的土著種青鳉。南方廣泛入侵的尼羅口孵非鯽(Oreochromisniloticus)也已在清水河下游河段形成種群，可能進一步威脅本地物種[26]。另外需要警惕近年來在地下河泉眼處修建了多個冷水魚養(yǎng)殖場，引入虹鱒(Oncorhynchusmykiss)、商業(yè)鱘作為養(yǎng)殖對象，同時缺乏防逃逸措施，可能對一些洞穴相關性物種造成威脅。一些信教群眾的放生活動也是生物入侵的重要途徑。建議慎重引種，控制冷水魚莊數(shù)量并加強防逃逸措施，同時對信教群眾進行科學放生引導，必要時可通過捕撈等手段清除引入種。

3.3.5 河道破壞

除清水河干流城區(qū)段早年已進行河岸硬化外[27]，目前許多支流也因治污、建設城市化景觀、農(nóng)村防洪、旅游觀光等原因進行廣泛河道硬化及人工壩修建，這可能會導致河流生境失去多樣性，并進一步導致喜居于多石塊河段的急流適應性物種消亡。建議更新思維，減少不必要的河流整治工作，真正實現(xiàn)生態(tài)文明建設和綠色發(fā)展。