崇明島內(nèi)河魚類群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子關(guān)系研究

摘要：為了解崇明島內(nèi)河魚類群落多樣性變化規(guī)律及其與環(huán)境因子之間的關(guān)系，于2021年8月（夏季）和11月（秋季）采集了崇明島內(nèi)河16個(gè)點(diǎn)位的魚類樣本并同步監(jiān)測(cè)河流環(huán)境因子，分析了夏、秋兩季崇明島內(nèi)河魚類群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查共采集到魚類47種，分屬7目12科40屬，其中鯉形目占61.70%，淡水型魚類占82.97%，雜食性魚類占約40.43%，鯽（Carassius auratus）、刀鱭（Coilia nasus）、達(dá)氏鲌（Culter dabryi）和似鳊（Pseudobrama simoni）等為優(yōu)勢(shì)種。研究表明：夏、秋兩季各采樣點(diǎn)魚類物種數(shù)變化范圍在6～18種之間，豐富度指數(shù)D在1.14～3.72，多樣性指數(shù)H′在1.07～2.43，均勻度指數(shù)J′在0.58～0.93。等級(jí)聚類（Cluster）與非度量多維尺度排序（NMDS）分析結(jié)果表明，崇明島內(nèi)河魚類群落存在一定的時(shí)空異質(zhì)性。冗余分析（RDA）表明，魚類群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子水溫、TP、BOD₅、pH關(guān)聯(lián)顯著。研究成果可為長(zhǎng)江口水生生物多樣性保護(hù)提供參考，為長(zhǎng)江大保護(hù)成效評(píng)估等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

關(guān) 鍵 詞：魚類群落；生物多樣性；環(huán)境因子；冗余分析；崇明島內(nèi)河

中圖法分類號(hào)：S931.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.08.006

0 引 言

河流是水生生物的重要棲息地，是水體與陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)能量交換的樞紐，對(duì)于維持生物多樣性有著重要作用^［1］。魚類是河流中分布最廣泛、物種最豐富的生物之一，水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量傳遞的過程中發(fā)揮著重要作用。生物多樣性是衡量一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)狀況的重要指標(biāo)，魚類作為水生生態(tài)系統(tǒng)的最大消費(fèi)者，魚類多樣性是目前用于監(jiān)測(cè)水生生態(tài)系統(tǒng)健康的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)^［2］，通過魚類群落結(jié)構(gòu)可以評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的完整性。

崇明島位于長(zhǎng)江入海口，是中國(guó)最大的河口沖積島，島嶼特征明顯，縱橫交錯(cuò)的廣闊水面孕育著豐富的野生魚類資源，成為上海市內(nèi)陸水域魚類的天然培育場(chǎng)。崇明島地表水資源約90%源自長(zhǎng)江，島內(nèi)水系發(fā)達(dá)、水網(wǎng)密布，形成“南引北排、西水東調(diào)”的引調(diào)水格局。受人類活動(dòng)和長(zhǎng)江口咸潮入侵影響，崇明島內(nèi)河形成獨(dú)特的咸、淡水過渡的水環(huán)境條件，進(jìn)而影響河內(nèi)生物群落結(jié)構(gòu)組成特征^［3］，其獨(dú)特的地理區(qū)位和水體環(huán)境使得島內(nèi)的河流生態(tài)系統(tǒng)具有特殊性、代表性，崇明島的魚類極具研究?jī)r(jià)值^［1，4］。

目前，魚類群落結(jié)構(gòu)相關(guān)研究是國(guó)內(nèi)外水生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)。魚類群落結(jié)構(gòu)變化與其賴以生存的水環(huán)境狀況關(guān)系密切并具有一定的響應(yīng)關(guān)系^［5］。魚類的群落結(jié)構(gòu)和特征可以體現(xiàn)河流水體的健康程度，魚類也是水體生物監(jiān)測(cè)的重要指示種^［6］。有大量研究表明，多種水環(huán)境因子變化會(huì)引起魚類群落結(jié)構(gòu)的改變，影響魚類群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因子會(huì)隨著不同水域的生境差異而有所不同^［7］。方冬冬等在對(duì)長(zhǎng)江中游魚類群落結(jié)構(gòu)的研究中發(fā)現(xiàn)NH⁺₄-N和底質(zhì)類型是影響長(zhǎng)江中游魚類群落結(jié)構(gòu)差異的主要因子^［8］。劉燕山等發(fā)現(xiàn)東太湖魚類群落結(jié)構(gòu)主要受總磷影響，與紅鰭原鲌、鳙相關(guān)性較強(qiáng)^［9］。Guo等對(duì)阿拉斯加灣北部大型潮汐河口的魚類群落結(jié)構(gòu)環(huán)境影響因子進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水流速度、溶解氧、濁度、鹽度等因素對(duì)當(dāng)?shù)佤~類豐度和群落結(jié)構(gòu)均有影響^［10］。Tammi等研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)水中的NH⁺₄-N、TP、TN水平過高時(shí)，水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇，導(dǎo)致大型魚類數(shù)量逐漸減少，小型魚類數(shù)量增多^［11］。目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)內(nèi)陸湖泊、島嶼附近水域魚類群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系已有大量研究，如韓旭東等于馬鞍列島東部海域研究了魚類群落格局與環(huán)境因子之間的關(guān)系^［12］，鄒建宇等于長(zhǎng)山列島鄰近海域研究了春、秋季魚類群落結(jié)構(gòu)特征^［13］，但針對(duì)島嶼內(nèi)河流魚類群落結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少，如海南島有部分研究^［14］。不僅如此，目前在崇明島開展的魚類群落相關(guān)研究主要聚焦于崇明東灘和長(zhǎng)江口附近水域魚類群落結(jié)構(gòu)組成、生物多樣性特征等方面^［15-16］，而針對(duì)崇明島內(nèi)陸水域魚類群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因素關(guān)系的研究較少。崇明島是上海市重要的生態(tài)屏障，發(fā)展定位為建設(shè)世界級(jí)生態(tài)島，對(duì)長(zhǎng)三角、長(zhǎng)江流域乃至全國(guó)的生態(tài)環(huán)境、生態(tài)安全都具有重要的示范和標(biāo)桿意義。

本研究團(tuán)隊(duì)于2021年夏（8月）、秋（11月）兩季開展了崇明島內(nèi)陸河流魚類群落調(diào)查，并同步監(jiān)測(cè)河流環(huán)境因子，分析夏、秋兩季崇明島內(nèi)河魚類群落結(jié)構(gòu)特征以及與環(huán)境因子的關(guān)系，揭示崇明島內(nèi)河魚類群落的多樣性變化規(guī)律，探究環(huán)境因子對(duì)魚類群落結(jié)構(gòu)分布的影響。研究結(jié)果是崇明島生態(tài)環(huán)境預(yù)警監(jiān)測(cè)評(píng)估體系的重要補(bǔ)充，對(duì)長(zhǎng)江河口生態(tài)系統(tǒng)保育及生物多樣性保護(hù)具有重要參考價(jià)值，可為崇明世界級(jí)生態(tài)島建設(shè)、長(zhǎng)江大保護(hù)成效評(píng)估等提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

崇明島是中國(guó)第三大島，東經(jīng)121°10′～121°54′，北緯31°27′～31°51′，東臨東海，總面積約1 269 km²，呈長(zhǎng)條形，東西長(zhǎng)約80 km，南北長(zhǎng)約20 km，是中國(guó)最大的河口沖積島，也是上海市重要的生態(tài)戰(zhàn)略空間^［17-18］。崇明島地勢(shì)低而平坦，呈東高西低，北高南低之態(tài)。島內(nèi)河網(wǎng)密布、水系發(fā)達(dá)，島內(nèi)河道擔(dān)負(fù)著全島引水、排澇、城鄉(xiāng)居民生活用水及工農(nóng)業(yè)用水的重任^［19］。島內(nèi)河道均由人工挖掘形成，其中南橫引河和北橫引河2條市級(jí)河道形成環(huán)島輸水走廊流經(jīng)崇明島全域，是全市最長(zhǎng)的河道。北橫引河從新建港至新河港長(zhǎng)約38 km，多為自然堤岸，受人為影響較小。南橫引河從崇西水閘至團(tuán)旺河長(zhǎng)約80 km，是崇明地區(qū)引淡除澇、水土運(yùn)輸?shù)闹鲃?dòng)脈，南橫引河沿線取排水口較多，多為人工堤岸，受人為影響較大。廟鎮(zhèn)港、堡鎮(zhèn)港、八滧港等豎河航道水深較淺，資源量相對(duì)較少。崇明島地表水資源約90%源自長(zhǎng)江，島上有多條區(qū)級(jí)豎河貫穿南北，與南、北橫引河相接，從而形成河道南引北排、西水東調(diào)的河網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

1.2 采樣點(diǎn)設(shè)置

本研究團(tuán)隊(duì)于2021年8月（夏季）和11月（秋季）選擇崇明島內(nèi)陸5條主要河道進(jìn)行魚類資源調(diào)查。調(diào)查期間共設(shè)16個(gè)調(diào)查站點(diǎn)，其中在環(huán)島河（北橫引河、南橫引河）各設(shè)置5個(gè)調(diào)查站點(diǎn)，在3條豎向河流（廟鎮(zhèn)港、堡鎮(zhèn)港、八滧港）各設(shè)置2個(gè)調(diào)查站點(diǎn)，站點(diǎn)分布見圖1。

1.3 采樣方法與樣品鑒定

在每個(gè)采樣點(diǎn)設(shè)置2 條3層沉刺網(wǎng)，規(guī)格分別為2 m×50 m、1.2 m×50 m，內(nèi)、外層網(wǎng)目分別為10 mm×100 mm、80 mm×100 mm，采集時(shí)間為2 h，主要用于采集中上層中小型魚類。設(shè)置地籠網(wǎng)2 個(gè)，規(guī)格為10 m×0.5 m×0.4 m，采集時(shí)間24 h，用于采集底層中小型魚類。采集后的樣本用10%的福爾馬林固定，每一個(gè)采樣點(diǎn)的每一種網(wǎng)具的樣本分別保存，集中帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定和測(cè)量。物種鑒定主要依《中國(guó)魚類系統(tǒng)檢索》^［20］《中國(guó)動(dòng)物志·硬骨魚綱·鯉形目（中卷）》^［21］《中國(guó)動(dòng)物志·硬骨魚綱·鯉形目（下卷）》^［22］《江蘇魚類志》等^［23］。魚類樣品采集的同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采集水樣，同步測(cè)定水溫、溶解氧（DO）、pH值、鹽度，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定氨氮（NH₃-N）、高錳酸鹽指數(shù)（KMnO₄）、化學(xué)需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD₅）、總氮（TN）、總磷（TP）、葉綠素a、硝酸鹽、磷酸鹽等化學(xué)指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本調(diào)查采用相對(duì)重要性指數(shù)（IRI）^［24］分析魚類群落的優(yōu)勢(shì)物種，采用Margalef 種類豐富度指數(shù)（D）^［25］、Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)（H′）^［26］及Pielou 均勻度（J′）^［27］等最常見的3 種指數(shù)來(lái)分析魚類群落的豐富度、多樣性及均勻度情況。各指數(shù)計(jì)算公式如下：

相對(duì)重要性指數(shù)：

Margalef豐富度指數(shù)：

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)：

Pielou均勻度指數(shù)：

式中：S為魚類物種數(shù)；N為魚類的個(gè)體數(shù)總和；P_i為此物種個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體數(shù)的比例;W_i為某一物種的重量百分比;N_i為該物種的數(shù)量百分比;F_i為該物種在總采樣點(diǎn)中出現(xiàn)的頻率。定義IRI≥1 000的物種為優(yōu)勢(shì)種，100≤IRI＜1 000的物種為常見種，IRIlt;100為少見種^［28］。

1.5 質(zhì)量控制措施

水體樣品采集前，所有實(shí)驗(yàn)器材需在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用蒸餾水潤(rùn)洗3遍?，F(xiàn)場(chǎng)采集水樣前需要使用待采集水樣對(duì)采樣容器再次潤(rùn)洗。由YSI Pro Series型多功能水質(zhì)儀測(cè)得水溫、溶解氧（DO）、pH值、鹽度等物理環(huán)境數(shù)據(jù)。水體環(huán)境指標(biāo)氨氮（NH₃-N）、高錳酸鹽指數(shù)（KMnO₄）、化學(xué)需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD₅）、總氮（TN）、總磷（TP）、葉綠素a、硝酸鹽、磷酸鹽等參照《內(nèi)陸水域漁業(yè)自然資源調(diào)查手冊(cè)》^［29］進(jìn)行采集、保存，水樣處理分析參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》^［30］。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

利用Primer 6.0軟件，分別以兩季節(jié)各站點(diǎn)采樣得到魚類生物量（即魚類個(gè)體數(shù)量）作為原始矩陣，首先進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換，再計(jì)算Bray-Curtis 相似性矩陣，利用等級(jí)聚類（Cluster）和非度量多維尺度排序（NMDS）分析不同季節(jié)各站點(diǎn)魚類群落之間的組成特征。利用單因素相似性分析（ANOSIM）檢驗(yàn)不同組魚類群落結(jié)構(gòu)的差異顯著性^［31］。

利用多元統(tǒng)計(jì)分析軟件Canoco 5.0對(duì)兩季節(jié)魚類群落分布與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行分析。對(duì)魚類物種數(shù)據(jù)進(jìn)行除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析（DCA），若排序軸長(zhǎng)度大于4.0，則選擇典范對(duì)應(yīng)分析（CCA），若排序軸長(zhǎng)度小于3.0，則選擇冗余分析（RDA），若介于3與4之間，則兩種方法均可選擇^［32-33］。

本文利用Excel 2016、IBM SPSS Statistics 26軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，不同調(diào)查季節(jié)之間的差異用Mann-Whitney U檢驗(yàn)完成，p值小于0.05代表研究結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。利用Origin 2023、Primer 6.0和Canoco 5.0軟件完成繪圖，利用ArcGIS 10.2完成采樣點(diǎn)位圖繪制。

2 結(jié)果分析

2.1 群落組成和優(yōu)勢(shì)種

調(diào)查期間，在崇明島內(nèi)河水域夏季共采集到魚類樣本1 380尾，秋季共采集到魚類樣本799尾。兩季共采集到魚類47種，分屬7目12科40屬，兩季各采樣點(diǎn)魚類種類組成見表1。其中，鯉形目29種，占總物種數(shù)的61.7%；鱸形目9種，占總物種數(shù)的19.15%；鲇形目4種，占總物種數(shù)的8.51%；鰻鱺目2種；鯔形目、鯡形目和合鰓魚目各有1種，分別占總物種數(shù)的2.13%。按地理分布習(xí)性可分為洄游型、淡水型和河口型，分別占總物種數(shù)的4.26%，82.97%和12.77%；按食性可分為雜食性、肉食性和植食性^{［4，15，17］}，分別占總物種數(shù)的40.43%，44.68%和14.89%。采獲的魚類種類及生態(tài)類型情況詳見表1。夏、秋兩季崇明島內(nèi)河魚類群落組成見表1。其中，夏、秋兩季的共同優(yōu)勢(shì)種為鯽（Carassius auratus）；均為常見種的魚類有（Hemiculter leucisculus）、興凱鱊（Acheilognathus chankaensis）、棒花魚（Abbotina rivularis）和鯉（Cyprinus carpio）。從夏季到秋季，由常見變?yōu)閮?yōu)勢(shì)種的魚類有刀鱭（Coilia nasus）、達(dá)氏鲌（Culter dabryi）和似鳊（Pseudobrama simoni）；由優(yōu)勢(shì)種變?yōu)槌Ｒ姺N的魚類有鳊（Parabramis pekinensis）和翹嘴鲌（Culter alburnus）。

2.2 魚類群落結(jié)構(gòu)特征

調(diào)查期間各采樣點(diǎn)魚類物種數(shù)、Margalef種類豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)的變化趨勢(shì)如圖2所示。各采樣點(diǎn)魚類物種數(shù)平均值為10.4種，物種數(shù)最多的為采樣點(diǎn)S6有18種，最少的為采樣點(diǎn)S15僅有6種。夏、秋兩季節(jié)的魚類物種數(shù)差異不大。Margalef豐富度指數(shù)值范圍在1.14～3.72，平均值為2.41。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)值范圍在1.07～2.43，平均值為1.84。Pielou均勻度指數(shù)值范圍在0.58～0.93，平均值為0.81。在空間分布上，夏季采樣點(diǎn)S6、S10和S16的Margalef豐富度指數(shù)值略高，秋季采樣點(diǎn)S6、S9、S16略高；夏季采樣點(diǎn)S10、S13和S16的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)值略高，秋季采樣點(diǎn)S6、S9、S16略高；夏季采樣點(diǎn)S4、S12、S15的Pielou均勻度指數(shù)值略高，秋季采樣點(diǎn)S7、S10、S16略高。在時(shí)間分布上，秋季的Margalef豐富度指數(shù)值要高于夏季，Mann-Whitney U檢驗(yàn)分析可知不同季節(jié)間Margalef豐富度指數(shù)值差異均不顯著（p＞0.05）；秋季的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)值總體高于夏季，不同季節(jié)間Shannon-Wiener多樣性指數(shù)差異不顯著（p＞0.05）；秋季的Pielou均勻度指數(shù)值總體高于夏季，不同季節(jié)間Pielou均勻度指數(shù)差異均不顯著（p＞0.05）。

2.3 魚類群落多元分析

基于Bray-Curtis相似性矩陣分別對(duì)崇明島內(nèi)河夏、秋兩季的魚類群落進(jìn)行等級(jí)聚類分析（Cluster）和非度量多維尺度排序（NMDS）分析，結(jié)果如圖3所示。

夏季崇明島內(nèi)河的魚類群落主要分為兩組，stress值為0.18，結(jié)果具有一定解釋意義。其中，在相似度為30.5%處聚為一組，主要包含南橫引河大部分采樣點(diǎn)（S1、S16、S14）和豎河大部分采樣點(diǎn)（S2、S3、S5、S9、S15），在相似度為31.7%處聚為另一組，主要包含北橫引河的采樣點(diǎn)（S4、S6、S7、S8、S10）。單因素相似性分析（ANOSIM）結(jié)果表明，夏季兩組之間群落種類組成差異極顯著（p＜0.001）。

秋季崇明島內(nèi)河的魚類群落主要可以分為3組，stress值為0.19，結(jié)果具有一定解釋意義。其中在相似度為32.1%處聚為一組，在相似度為36.7%處聚為第二組，主要包含豎河的部分采樣點(diǎn)（S2、S3、S15），在相似度為38.1%處聚為第三組，主要包含南橫引河的部分采樣點(diǎn)（S1、S13、S14、S16）和北橫引河的部分采樣點(diǎn)（S4、S8、S10）。單因素相似性分析（ANOSIM）結(jié)果表明，秋季三組之間群落種類組成差異極顯著（p＜0.001）。

2.4 魚類群落結(jié)構(gòu)環(huán)境影響因子分析

崇明島內(nèi)河夏、秋兩季水體pH平均值分別為7.60和7.80，水體呈弱堿性。為進(jìn)一步探討崇明島夏、秋兩季魚類群落與環(huán)境因子的關(guān)系，分別對(duì)其進(jìn)行DCA排序分析。夏、秋兩季的DCA排序結(jié)果均表明4個(gè)排序軸的長(zhǎng)度均小于3.0，因此崇明島內(nèi)河兩季魚類群落對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)呈線性關(guān)系，從而進(jìn)行RDA分析，結(jié)果如圖4所示。

崇明島夏季魚類群落與環(huán)境因子RDA結(jié)果表明，軸1、軸2中，崇明島內(nèi)河魚類物種與環(huán)境因子相關(guān)性累計(jì)百分比分別為98.68%和99.99%，前兩軸分別解釋了17.05%和32.39%的變異。水溫、TP等環(huán)境因子主要貢獻(xiàn)于軸1，BOD₅環(huán)境因子主要貢獻(xiàn)于軸2。其中，水溫與鳊、、鯽等呈正相關(guān)；TP與、子陵吻蝦虎魚、翹嘴鲌、紅鰭原鲌等呈正相關(guān)；BOD₅與鯽、麥穗魚、鰱等呈正相關(guān)。

崇明島秋季魚類群落與環(huán)境因子RDA結(jié)果表明，軸1、軸2中，崇明島內(nèi)河魚類物種與環(huán)境因子相關(guān)性累計(jì)百分比分別為98.12%和97.95%，前兩軸分別解釋了22.94%和40.94%的變異。TP、COD等環(huán)境因子主要貢獻(xiàn)于軸1，pH等環(huán)境因子主要貢獻(xiàn)于軸2。pH與花、鯽、黃顙魚、花鱸、呈正相關(guān)；TP與子陵吻蝦虎魚、興凱鱊、麥穗魚等呈正相關(guān)；COD與日本鰻鱺、棒花魚、貝氏等呈正相關(guān)。

3 討 論

3.1 崇明島內(nèi)河魚類群落組成特征

目前，關(guān)于崇明島內(nèi)水域的魚類群落特征研究較少，多數(shù)為崇明東灘或長(zhǎng)江口魚類群落組成特征的研究，如劉歡等2021年在崇明東灘附近水域采獲仔稚魚52種^［34］，李詩(shī)佳等2023年在長(zhǎng)江口南部水域采獲魚類49種^［35］，謝雯等2023年在崇明島堡鎮(zhèn)附近水域采獲魚類27種^［36］。本研究調(diào)查期間共采獲魚類47種，隸屬7目12科40屬，其中以鯉形目居多，占比61.70%，其次是鱸形目、鲇形目。從漁獲物種類上看，崇明島內(nèi)河魚類資源豐富，且不同河段魚類群落組成存在差異。

從生態(tài)類型上看，淡水型魚類為崇明島內(nèi)河水域的主要魚類，但除淡水型魚類外，還發(fā)現(xiàn)多種河口型魚類和洄游型魚類，例如刀鱭、棘頭梅童魚、日本鰻鱺和須鰻蝦虎魚等。崇明島內(nèi)陸水域同時(shí)存在淡水型、洄游型、河口型三種魚類，說(shuō)明崇明島內(nèi)河水系連通性較好，是一種淡水、海水、咸淡水混合的生態(tài)系統(tǒng)，具有河口咸淡水過渡區(qū)特點(diǎn)^［37-39］。

從食性上看，主要為雜食性和肉食性魚類，分別占40.43%和44.68%，植食性魚類占14.89%。雜食性魚類食物來(lái)源豐富，生態(tài)位寬，具有較強(qiáng)適應(yīng)能力^［40］。按食性劃分，崇明島內(nèi)河魚類組成合理穩(wěn)定。凌嵐馨等2020年在崇明島調(diào)查發(fā)現(xiàn)雜食性魚類為主要魚類^［19］；鄒遠(yuǎn)超等2017～2020年間對(duì)沱江中游魚類資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)魚類食性以雜食性為主，其次是肉食性和植食性^［41］；田佳麗等2017年在長(zhǎng)江近口段附近的魚類資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)魚類組成以雜食性魚類為主^［42］。

優(yōu)勢(shì)種是體現(xiàn)生物群落結(jié)構(gòu)特征的重要信息^［43］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，夏、秋兩季崇明島內(nèi)河魚類優(yōu)勢(shì)種均為中小型魚類，以鯽、鳊、刀鱭、似鳊、達(dá)氏鲌、翹嘴鲌等為主。與往年相比^［4］，崇明島內(nèi)河魚類組成趨向小型化。內(nèi)陸江河、湖泊等魚類資源小型化已成為一種常見現(xiàn)象，可能是人為因素導(dǎo)致魚類群落結(jié)構(gòu)特征變化，內(nèi)陸河道和湖泊魚類資源面臨較大的捕撈壓力，河流和湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能受到一定程度的影響，2020年禁漁政策實(shí)施后魚類小型化趨勢(shì)明顯^{［8，43-44］}。此外，崇明島增殖放流工作持續(xù)進(jìn)行，放養(yǎng)魚類中鰱和鳙大型魚類相對(duì)較多。由于大型魚類具有廣泛獵捕范圍和較大的生態(tài)位寬度特征，在改善魚類群落組成和多樣性方面起重要作用^［45］。長(zhǎng)期有序的人工增殖放流工作提高了崇明島內(nèi)河大型魚類比重，與以往數(shù)據(jù)^［4］相比鰱、鳙、鯽優(yōu)勢(shì)度IRI值均有大幅提升。

3.2 崇明島內(nèi)河魚類群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子關(guān)系

物種多樣性是衡量群落結(jié)構(gòu)和功能的重要指標(biāo)，結(jié)合多樣性指數(shù)、Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)在魚類多樣性研究中被廣泛使用，多樣性指數(shù)值越大，表明研究區(qū)域內(nèi)魚類群落組成更豐富，物種更多，群落越穩(wěn)定^［45］。前人研究給出了多樣性指數(shù)范圍（1.5～3.5），16個(gè)采樣點(diǎn)的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)在1.07～2.43間，則魚類多樣性處于一般水平^［46-47］。在空間分布上，南、北橫引河的魚類物種較為豐富，群落較為復(fù)雜，多樣性指數(shù)顯著高于八滧港、廟鎮(zhèn)港和堡鎮(zhèn)港。八滧港、廟鎮(zhèn)港和堡鎮(zhèn)港為崇明島豎河河道，水深較淺，資源量相對(duì)較少。環(huán)島河中北橫引河的魚類群落多樣性相對(duì)較高，三條豎向河流中堡鎮(zhèn)港的魚類多樣性相對(duì)較高，其次為廟鎮(zhèn)港和八滧港。南橫引河是崇明島水土運(yùn)輸主動(dòng)脈，沿線取排水口較多，且多為人工岸堤，受人為影響較大，而北橫引河多為自然岸堤，受人為活動(dòng)影響較小。此外，依據(jù)站點(diǎn)分布可以看出，西部河段的魚類群落結(jié)構(gòu)比東部河段的更為豐富、多樣性更高，這可能與河道水質(zhì)差異有關(guān)，有研究表明崇明島“南引北排、西水東調(diào)”的引排格局促使污染物隨河流向下游運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致西部河段水質(zhì)優(yōu)于東部河段水質(zhì)^［48］。在時(shí)間分布上，崇明島秋季的魚類群落物種豐富度明顯高于夏季。崇明島位于長(zhǎng)江口，而長(zhǎng)江口是典型的溫帶河口，魚類群落具有明顯的季節(jié)變化，Chen等研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江口魚類豐度和生物量秋季最高，春季最低，物種組成在不同季節(jié)有明顯差異^［49］。

根據(jù)夏、秋兩季魚類群落等級(jí)聚類Cluster分析和NMDS分析可知，在夏季，魚類群落結(jié)構(gòu)主要分為兩組，南橫引河和豎向河流的部分采樣點(diǎn)成為一組，北橫引河和豎向河流的部分采樣點(diǎn)成為另一組，兩組之間存在群落共享組分。在秋季，魚類群落結(jié)構(gòu)主要分為三組，南北橫引河魚類群落分組不明顯。有研究表明魚類群落多樣性和結(jié)構(gòu)差異與棲息地生態(tài)環(huán)境有關(guān)，會(huì)因棲息地空間和生境的變化而受到影響^［49］。在不同生境中的魚類群落結(jié)構(gòu)也會(huì)有所差異。南、北橫引河和豎向河流交織分布在崇明島上，南橫引河是崇明島水運(yùn)主干道，人工岸段較多，河道生境受人類活動(dòng)影響較大，而北橫引河自然岸段占比較大，河道主要用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)養(yǎng)殖，生境自然化水平較好，豎向河流生境狀況介于南、北橫引河之間^［4］。南、北橫引河魚類棲息地環(huán)境不同導(dǎo)致魚類群落結(jié)構(gòu)存在差異，北橫引河因受人類活動(dòng)影響較小，其魚類群落多樣性更豐富。

魚類群落結(jié)構(gòu)差異受環(huán)境因子差異的影響，水溫、水深、鹽度、pH、TP、BOD₅等是影響河口及鄰近水域魚類群落結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境因子^［50］。本文的RDA分析表明，夏季崇明島魚類群落結(jié)構(gòu)特征主要與水溫、TP、BOD₅相關(guān)（p＜0.05），秋季崇明島魚類群落結(jié)構(gòu)特征主要與TP、pH、COD相關(guān)（p＜0.05）。水溫是影響河口及其鄰近水域魚類群落結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境因子，水溫通過影響體溫、性腺發(fā)育和產(chǎn)卵直接影響魚類的生存和生長(zhǎng)，并通過影響獵物生長(zhǎng)和其他環(huán)境因素的變化間接影響魚類的生存和生長(zhǎng)^［51］。養(yǎng)殖魚類適宜的水溫一般為15～32 ℃，在適宜溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，代謝作用增強(qiáng)^［52］。優(yōu)勢(shì)種鯽、似鳊、翹嘴鲌與pH值呈正相關(guān)。調(diào)查期間崇明島內(nèi)河水體pH值在7.33～8.01之間，呈中性到弱堿性，pH值在5～9之間對(duì)大多數(shù)淡水魚類來(lái)說(shuō)是一個(gè)安全的范圍。有研究表明水體pH值的變化會(huì)影響魚類的呼吸速度和代謝過程，pH值過高過低均會(huì)影響魚類的新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育過程^{［50，53］}?；瘜W(xué)環(huán)境因子主要通過影響魚類生理活動(dòng)和新陳代謝，進(jìn)而通過上下行控制、生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)整個(gè)魚類群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。TP、BOD₅和COD是衡量水體受污染的有效指標(biāo)。TP是水生植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，進(jìn)而影響雜食性魚類和草食性魚類生長(zhǎng)繁殖^［54］。吳丹等通過對(duì)渾太河魚類生境適宜性的分析發(fā)現(xiàn)雜食性魚類對(duì)BOD₅有較好的適應(yīng)能力^［55］。本研究發(fā)現(xiàn)TP對(duì)中上層的敏感性魚類影響顯著，與紅鰭原鲌、貝氏、、鳙、鳊、花相關(guān)性較強(qiáng)。有研究表明TP、TN等環(huán)境因子對(duì)河流魚類群落時(shí)空分布結(jié)構(gòu)有較大影響，不同區(qū)域生境差異而有所不同^{［53，56］}。崇明島內(nèi)河中南橫引河沿線取排水口較多，三條豎向河流航道較多，因此崇明島內(nèi)河流水質(zhì)受人為影響較大，同時(shí)崇明島水體環(huán)境TP、COD含量較高，水質(zhì)污染因素會(huì)對(duì)魚類棲息地造成破壞。當(dāng)水體中的氮、磷含量增加，水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇，會(huì)使得魚類物種數(shù)和密度均相對(duì)減少，影響魚類群落的生長(zhǎng)繁殖。

4 結(jié) 語(yǔ)

崇明島內(nèi)河夏、秋兩季魚類群落組成特征遵循河流生態(tài)系統(tǒng)的生物規(guī)律，即生境異質(zhì)性能夠影響生物對(duì)空間資源的利用，同時(shí)也具備自身的獨(dú)特性，如魚類群落組成兼具淡水和咸水特征。水環(huán)境因子通常會(huì)綜合影響魚類物種組成和豐度，也會(huì)影響魚類群落結(jié)構(gòu)變化，本研究監(jiān)測(cè)的水環(huán)境指標(biāo)有限，僅監(jiān)測(cè)了部分環(huán)境指標(biāo)，具有一定的局限性。因此，為更好地了解崇明島內(nèi)河魚類群落的組成以及水環(huán)境質(zhì)量對(duì)魚類組成及結(jié)構(gòu)的影響，建議增加更多的環(huán)境因子指標(biāo)，形成連續(xù)性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)崇明島內(nèi)河魚類群落組成及其與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行深入研究。此外，建議采取相關(guān)措施調(diào)節(jié)崇明島內(nèi)河水體環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)崇明島水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)，進(jìn)而豐富崇明島內(nèi)河魚類群落組成，提高魚類物種多樣性。

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（編輯：黃文晉）

Study on structure of fish community and its relationship with environmental

factors in inland rivers of Chongming Island

XU Yongyi¹，SU Jinghua²，HUANG Yuchi²，DING Yongcheng²，LI Yulin²，HUANG Shenfa^1，3

（1.College of Environmental Science and Engineering，Donghua University，Shanghai 201620，China; 2.Shanghai Academy of Environmental Sciences，Shanghai 200233，China; 3.Shanghai Technology Center for Reduction of Pollution and Carbon Emissions，Shanghai 200235，China）

Abstract：To understand the changing pattern of fish community diversity in the inland rivers of Chongming Island，Shanghai City，and its relationship with environmental factors，we collected fish samples from 16 sites in the inland rivers on Chongming Island in August （summer） and November （fall） 2021，investigated the environmental factors to analyze the structure of the fish community in the inland rivers in the summer and fall seasons and its relationship with environmental factors.A total of 47 species of fishes were collected in the field survey，which belonged to 7 orders，12 families，and 40 genera，among which 61.70% were cyprinoids，82.97% were freshwater fishes and 40.43% were omnivorous fishes.Carassius auratus，Coilia nasus，Culter dabryi，and Pseudobrama simoni were the dominant species.The study showed that the number of fish species in each sampling site varied from 6 to 18 species in summer and fall，with the richness index D ranging from 1.14 to 3.72，the diversity index H′ ranging from 1.07 to 2.43，and the evenness index J′ ranging from 0.58 to 0.93.Cluster and NMDS results indicated that there was some spatial and temporal heterogeneity in the inland river fish community on Chongming Island.RDA showed that fish community structure was significantly associated with environmental factors such as water temperature，TP，BOD₅，and pH.The study findings can provide scientific and technological references for the conservation of aquatic biodiversity in the Changjiang River estuary，and provide basic data for the evaluation of the effectiveness of the Changjiang River conservation.

Key words： fish community structure; biodiversity; environmental factor; RDA; inland river of Chongming Island