草海魚類的種類組成及群落多樣性*

秦洪超，朱 立，龍漢武，向遠(yuǎn)平，李亞龍，李 青，李 峰▲

(1國家城市供水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)貴陽監(jiān)測站，貴州 貴陽 550000；2貴州省植物園，貴州 貴陽 550004；3貴州省生物研究所，貴州 貴陽 550009)

草海位于貴州西部，是一個完整、典型的高原濕地生態(tài)系統(tǒng)，在“中國生物多樣性保護(hù)計(jì)劃”中被列為I級重要濕地，與洱海、滇池同為中國三大高原淡水湖，具有生態(tài)環(huán)境脆弱性、典型性、重要性、生物多樣性和氣候特殊性等特點(diǎn)，孑遺著高原淡水湖特殊而珍稀的生態(tài)“本底”，是最珍貴的生物資源庫，特別是以黑頸鶴、白頭鶴、黑鸛、白鸛、白尾海雕等為代表的主要珍稀鳥類，長期以來得到了很好的保護(hù)與繁衍，形成了獨(dú)具特色的草海亞熱帶高原濕地生態(tài)系統(tǒng)。有關(guān)草海魚類的研究，主要見于20世紀(jì)80年代的草?？茖W(xué)考察[1]和草海魚類一新種——草海云南鰍[2]及2006年出版的草海研究[3]。本文根據(jù) 2011—2012 年對草海的調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了草海魚類種類組成、漁業(yè)資源現(xiàn)狀及群落結(jié)構(gòu)與多樣性變化趨勢，為保護(hù)區(qū)的管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域[4]

研究地點(diǎn)：草海水體。根據(jù)調(diào)查對象群體的不同生活階段(產(chǎn)卵、索餌、越冬)確定調(diào)查時間和調(diào)查范圍。從東部簸箕灣、中河至西部陽關(guān)山，剖面大江家灣至顧家底下，根據(jù)水域的深淺、湖灣的差異、植被狀況等地共設(shè)10個監(jiān)測點(diǎn)，見圖1。

圖1 草海漁業(yè)資源及漁獲物調(diào)查示意圖Fig.1 Sampling sites of fishery resources andcatch in Caohai Lake

各采樣點(diǎn)坐標(biāo)如下：

S1位置(簸箕灣)：N 26°50.043′E104°16.821′

S2位置(白家嘴東)：N 26°50.418′E104°15.350′

S3位置(過渡帶)：N 26°50.816′E104°15.122′

S4位置(鄧家院子下)：N 26°51.104′E104°14.652′

S5位置(剖面)：N 26°51.034′E104°14.803′

S6位置(剖面)：N 26°51.015′E104°14.797′

S7位置(顧家底下)：N 26°50.892′E104°14.923′

S8位置(羊關(guān)山)：N 26°51.907′E104°13.342′

S9位置(羊關(guān)山)：N 26°51.512′E104°13.065

S10位置(羊關(guān)山)：N 26°52.118′E104°13.309′

1.2 調(diào)查方法

捕撈法：對草海水域的進(jìn)水口、中心區(qū)、出水口、不同水生植物群落區(qū)等各種典型的棲息環(huán)境，利用合適的網(wǎng)具(捻子網(wǎng)、迷魂陣、地籠)進(jìn)行捕撈，調(diào)查記錄魚類的種類和數(shù)量并采樣分析。

訪談(問)法：訪問當(dāng)?shù)貪O民、草海管理局和草海生態(tài)站的科技人員，掌握物種的相關(guān)信息。

通過對當(dāng)?shù)刂苓厺O碼頭和菜市場的調(diào)查，了解魚類種類、名稱、來源等相關(guān)信息。

漁獲物分析以地籠放置2天后收取的捕撈量計(jì)算。

2 數(shù)據(jù)處理與分析

(1)魚類群落優(yōu)勢種[5]

由Pinkas相對重要性指數(shù)來分析：

IRI=(N+W)F×1000

式中，N為數(shù)量百分比，W為重量百分比，F(xiàn)為出現(xiàn)頻率。選IRI≥500為優(yōu)勢種；100≤IRI<500為主要種；10≤IRI<100為一般種；IRI<10則為少見種。

(2)群落多樣性指數(shù)[5]

用Shannon-wiener多樣性指數(shù)(H’)(Shan-non，1948)、Pielou’s均勻度指數(shù)(J)(Pielou1975)、Margalef豐富度指數(shù)(D)(Margalef，1957)對群落多樣性進(jìn)行分析。

Shannon-wiener多樣性指數(shù)：基于物種數(shù)量反映群落多樣性，用于反映種群結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，群落中的數(shù)目增加和已存在種的個體數(shù)量分布越來越均勻時，多樣性也就越高。

H’=-∑PilnPi

Pielou均勻度指數(shù)：群落中多樣性指數(shù)與該群落理論上最大多樣性指數(shù)之比，反映群落中物種間個體均勻分布的程度。

J=H’/lnS

Margalef豐富度指數(shù)：指一個群落或環(huán)境中物種數(shù)目的多寡，亦表示生物群聚(或樣品)中種類豐富程度的指數(shù)。

D=(S-1)/lnN

式中，Pi為樣品中屬于第i種的個體的比例，N為觀察到的個體總數(shù)，S為群落中的總數(shù)目。

3 結(jié)果與分析

3.1 草海魚類資源組成

2011年4月—2012年12月，兩個年度按季度分7次對草海魚類資源進(jìn)行了調(diào)查，共采集到魚類標(biāo)本8000余份。草?，F(xiàn)有魚類9種(圖2)，錄屬于3目5科9屬[6-9]。其中，鯉形目Cypriniformes最多，有6種，約占所采到魚類種數(shù)的66.7%；鱸形目Perci-formes次之，有2種，占總種數(shù)的22.2%；合鰓魚目SYNBRANCHIFORMES 1種，占總種數(shù)的11.1%。

圖2 草海魚類資源組成Fig.2 Composition of fish resources in Caohai Lake

3.2 草海魚類群落的優(yōu)勢種

IRI值分析結(jié)果顯示(表1)。2011年草海魚類的優(yōu)勢種是黃黝魚，數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 80.21%，生物量占總生物量的46.24%；主要種有3種，分別是鯽魚、麥穗魚和彩石鮒，數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 19.79%，生物量占總生物量的 53.76%。2012年草海魚類的優(yōu)勢種有2種，分別是彩石鮒和黃黝魚，數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 89.01%，生物量占總生物量的 56.01%；主要種是鯽魚，數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 6.12%，生物量占總生物量的 35.38%；一般種是麥穗魚，數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 4.39%，生物量占總生物量的 6.09%；少見種有3種，分別為泥鰍、普櫛鰕虎魚和黃鱔，數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 0.54%，生物量占總生物量的 2.94%。兩個年度的優(yōu)勢種組成和變化見圖3和圖4。

表1 草海漁獲物優(yōu)勢種分析Tab.1 Dominant species of catch in Caohai Lake

圖3 2011年草海魚類IRI值Fig.3 IRI value of fishes in Caohai Lake in 2011

圖4 2012年草海魚類IRI值Fig.4 IRI value of fishes in Caohai Lake in 2012

3.3 草海魚類物種多樣性分析

通過3種多樣性指數(shù)來分析草海魚類的群落多樣性(表2、圖5)。Shannon-wiener指數(shù) (H’)結(jié)果顯示，草海各樣點(diǎn)多樣性為0.381～0.876，平均0.662；其中，多樣性最高的為白家嘴東，最低的為大江家灣。Pielou 均勻度指數(shù)(J)結(jié)果顯示，草海各樣點(diǎn)均勻度指數(shù)為0.373～0.632，平均0.504；其中，白家嘴東均勻度最高，簸箕灣均勻度最低。Margalef 豐富度指數(shù)(D)結(jié)果顯示，草海各樣點(diǎn)豐富度指數(shù)為0.246～0.685；其中，羊關(guān)山豐富度最高，大江家灣的豐富度最低。

表2 草海魚類群落多樣性特征值Tab.2 Characteristic values of fish community diversityin Caohai Lake

圖5 草海魚類群落多樣性特征值Fig.5 Characteristic values of fish community diversity in Caohai Lake

3.4 漁獲物分析

草海地籠捕獲的漁獲物種類主要為鯽魚、黃黝魚、彩石鮒、麥穗魚、泥鰍、黃鱔、普櫛鰕虎魚等，其中泥鰍、黃鱔稀少，普櫛鰕虎魚從2012年開始出現(xiàn)。

3.4.1 草海主要漁獲物的全長、體長、體高

2011年、2012年草海主要網(wǎng)具捕獲的漁獲物中，全長、體長、體高見表3。

表3 草海主要漁獲物的全長、體長、體高(2011年、2012年)Tab.3 Total length，body length and body height of the maincatch in Caohai Lake in 2011 and 2012

3.4.2 不同體長范圍的漁獲物占樣本數(shù)的比重

黃黝魚：隨機(jī)抽取117尾樣本測量體長，5～6 cm(13尾)，占樣本數(shù)的11.11%；4～5 cm(8尾)，占樣本數(shù)的6.84%；3～4 cm(43尾)，占樣本數(shù)的36.75%；3 cm以下(53尾)，占樣本數(shù)的45.30%。

鯽魚：隨機(jī)抽取77尾樣本測量體長，10 cm以上(17尾)，占樣本數(shù)的22.08%；6～10 cm(46尾)，占樣本數(shù)的59.74%； 6 cm以下(14尾)，占樣本數(shù)的18.18%。

麥穗魚：隨機(jī)抽取151尾樣本測量體長，7 cm以上(13尾)，占樣本數(shù)的8.61%；6～7 cm(19尾)，占樣本數(shù)的12.58%；5～6 cm(74尾)，占樣本數(shù)的49.01%；3～5 cm(30尾)，占樣本數(shù)的19.87%； 3 cm以下(15尾)，占樣本數(shù)的9.93%。

彩石鮒：隨機(jī)抽取141尾樣本測量體長，5～6 cm(3尾)，占樣本數(shù)的2.13%；4～5 cm(30尾)，占樣本數(shù)的21.28%； 3～4 cm(87尾)，占樣本數(shù)的61.7%；3 cm以下(21尾)，占樣本數(shù)的14.89%。

普櫛鰕虎魚：對采到的9尾樣本進(jìn)行體長測量，8 cm以上(1尾)，占樣本數(shù)的11.11%；6～7 cm(1尾)，占樣本數(shù)的11.11%； 5～6 cm(6尾)，占樣本數(shù)的66.67%； 5 cm以下(1尾)，占樣本數(shù)的11.11%。

黃鱔：對采到的2尾樣本進(jìn)行體長測量，30 cm以上(2尾)，占樣本數(shù)的100%。

泥鰍：對采到的19尾樣本進(jìn)行體長測量，10 cm以上(4尾)，占樣本數(shù)的21.05%；7～10 cm(2尾)，占樣本數(shù)的10.53%；5～7 cm(12尾)，占樣本數(shù)的63.16%；5 cm以下(1尾)，占樣本數(shù)的5.26%。

3.4.3 草海主要經(jīng)濟(jì)魚類(鯽魚)的年齡與肥滿度

在測定鯽魚體長、體重的同時，取每尾鯽魚背鰭前下方，側(cè)線上方部位的鱗片10～15枚作年齡鑒定，在測量的77尾樣本中，草海鯽魚的年齡在0～1齡的有67尾，占樣本數(shù)的87.01%；1～2齡的6尾，占樣本數(shù)的7.79%；2～3齡的3尾，占樣本數(shù)的3.90%；3齡以上1尾，占樣本數(shù)的1.30%。

根據(jù)平均體長和平均體重，用Futton公式K=W*100/L3計(jì)算了2011年和2012年草海鯽魚的肥滿度，求得肥滿度系數(shù)K=2.34。

3.5 草海主要的捕撈網(wǎng)具

地籠：0.5m(寬)×20m(長)；

迷魂陣：1.5m(寬)×100m(長)；

攔網(wǎng)：1.5m(高)×100m(長)；

張網(wǎng)：1.7m(高)×100m(長)；

撒網(wǎng)：0.7m(高)×80m(長)；

罩網(wǎng)：小型簡易捕撈網(wǎng)具；

刺網(wǎng)：1.7m(高)×100m(長)；

小型電捕工具(打魚機(jī))。

草海主要的捕撈網(wǎng)具以地籠為主，據(jù)當(dāng)?shù)貪O民介紹，2008年—2012年全湖最多的地籠達(dá)2萬余個。

4 討論

4.1 草海魚類資源的特點(diǎn)

4.1.1 魚類多樣性較低

同全國各主要淡水湖泊魚類的物種數(shù)和H’值比較[10-14](表4)，草海現(xiàn)有魚類9種，Shannon-wiener多樣性指數(shù)(H’)為0.66，低于洪澤湖(51種、H’1.90)、洞庭湖(69種、H’2.42)和太湖(37種、H’1.91)，與同是高原淡水湖的洱海(24種、H’1.33)和滇池(52種、H’0.67)比較，草海魚類的物種數(shù)和多樣性指數(shù)H’值也是最低的。

表4 全國各主要淡水湖泊魚類的物種數(shù)和H’值Tab.4 Species number and H' value of fish in mainfreshwater lakes of China

4.1.2 土著特有種稀少

由草海魚類名錄[1-3](表5)顯示，草?，F(xiàn)有魚類中，只有草海云南鰍(Y.caohaiensis)為本地特有種，且從1983年以后，每次調(diào)查均未采到標(biāo)本，其他的13種魚類在全國各地均有分布。

表5 草海魚類名錄Tab.5 List of fishes in Caohai Lake

4.1.3 經(jīng)濟(jì)魚類種類較少，結(jié)構(gòu)單一

草海的經(jīng)濟(jì)魚類主要是鯽魚、普櫛鰕虎魚和黃黝魚，1980—1990年以鯽魚和普櫛鰕虎魚居多；1995—2013年主要是鯽魚和黃黝魚，結(jié)構(gòu)非常單一。

4.1.4 魚類個體小型化趨勢明顯

草海2005年和2011年主要漁獲物平均體長和平均全長見表6，結(jié)果表明，2011年除麥穗魚外，黃黝魚的平均體長和平均全長比2005年時的平均體長和平均全長分別少20.3 mm和24.4 mm；鯽魚的平均體長和平均全長比2005年時的平均體長和平均全長分別少30.7 mm和38.8 mm；彩石鮒的平均體長和平均全長比2005年時的平均體長和平均全長分別少8.9 mm和10.1 mm。以主要經(jīng)濟(jì)魚類鯽魚的年齡鑒定為例，2005年草海鯽魚以1齡以下和1齡居多，2齡以上少；2011年變?yōu)?齡以下居多，1齡的少，2齡以上稀少。平均肥滿度系數(shù)也由2005年的3.34降為2011年的2.34。

表6 草海2005年和2011年主要漁獲物平均體長和平均全長Tab.6 Mean body length and mean total length of themain catch in Caohai Lake in 2005 and 2011

4.2 草海魚類資源的變化

4.2.1 草海魚類資源種類變化不明顯

本次調(diào)查與2005年草海研究[3]相比，除采到9尾普櫛鰕虎魚標(biāo)本外，其他種類基本沒有變化。

4.2.2 種群變化

簸箕灣區(qū)域，漁獲物組成中鯽魚和泥鰍是主要的優(yōu)勢種群，鯽魚處于絕對優(yōu)勢地位；剖面、過渡帶和中河地帶，漁獲物組成中優(yōu)勢種群種類逐漸單一，由2005年的4種變?yōu)楝F(xiàn)在的2種，其中鯽魚、麥穗魚和彩石鮒的數(shù)量大大減少，黃幼魚居主導(dǎo)地位；陽關(guān)山區(qū)域，主要優(yōu)勢種群是彩石鮒和鯽魚。

4.2.3 魚類資源數(shù)量變化

漁類資源數(shù)量急劇下降，小型化趨勢明顯。與2005年相比，主要網(wǎng)具漁獲物由0.5～1 kg下降至現(xiàn)在的不足0.5 kg，且幼體所占比重較大；據(jù)調(diào)查，電捕漁獲物也由2010年的每天100～150 kg下降至現(xiàn)在的20 kg左右。

4.2.4 魚類活動場所由東向西轉(zhuǎn)移

2005年以前魚類主要活動區(qū)域?yàn)橐业紫聰嗝嬷链蠼覟称拭妫?011年魚類主要活動區(qū)域?yàn)榇蠼覟称拭嬷裂蜿P(guān)山。

4.3 影響草海魚類資源變化的主要原因

4.3.1 過度捕撈

草海漁民捕撈網(wǎng)具門類繁多，有迷魂陣、地籠、罩網(wǎng)、攔網(wǎng)、刺網(wǎng)和撒網(wǎng)等各類不同網(wǎng)具；網(wǎng)具數(shù)量巨大，經(jīng)調(diào)查全湖現(xiàn)有以地籠為主的各類不同網(wǎng)具2萬余副；捕撈方式由單純的網(wǎng)捕轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的網(wǎng)電結(jié)合。

4.3.2 生態(tài)環(huán)境的變化

由于城市垃圾、城市污水、旅游垃圾以及周邊土地化肥農(nóng)藥的施用，草海水體受到的污染越來越大，出現(xiàn)了過去未發(fā)現(xiàn)的As、Pb、Cd、Cr、Hg、Cu、Zn等重金屬離子[3]，威寧縣政府雖多加整治，但收效甚微。

4.3.3 繁殖場地的破壞

2009年以來，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民大量撈取草海底部的螺、貝喂豬，導(dǎo)致將卵產(chǎn)到螺、貝上的彩石鮒等的繁殖場地受到破壞，數(shù)量減少。

5 保護(hù)與合理利用草海魚類資源的建議

5.1 加強(qiáng)魚類棲息地保護(hù)

通過調(diào)查研究，劃分草海重要野生魚類的種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)和主要野生魚類的產(chǎn)卵場、索餌場、越冬場作為野生魚類重要棲息地加以重點(diǎn)保護(hù)。對種群資源下降明顯的野生魚類可通過鋪設(shè)人工魚巢和遷建產(chǎn)卵場等措施，使棲息地功能得到有效恢復(fù)。

5.2 實(shí)施本地特有種的生態(tài)修復(fù)

基于草海水域環(huán)境的變化、水質(zhì)污染、外來種入侵、酷捕濫捕行為等導(dǎo)致本地特有種草海云南鰍趨于瀕危和滅絕。為有效保護(hù)草海的瀕危物種，促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)，可規(guī)范開展本地特有種草海云南鰍的生物學(xué)特性、食性、繁殖和種群變化等方面的研究，模擬威寧楊灣橋水庫草海云南鰍的生長環(huán)境，通過人工繁殖，增殖放流到草海，恢復(fù)和復(fù)壯草海的本地特有種。

6 存在問題

本次調(diào)查對草海魚類的種類、數(shù)量和種群變化涉及較多，對引起種群變化的外部因素進(jìn)行了分析討論，但對如何產(chǎn)生這些變化的機(jī)制研究較少，今后需進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究。