摘要:東方紅水庫是葉爾羌河中段重要的生態(tài)功能性水庫,探究東方紅水庫的魚類群落結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵環(huán)境因子的關(guān)系,為維護(hù)水庫漁業(yè)生態(tài)功能、豐富葉爾羌河流域生物多樣性、構(gòu)建流域內(nèi)水庫生態(tài)功能區(qū)劃提供科學(xué)依據(jù)。2019—2020年設(shè)置14個(gè)采樣點(diǎn)位,對東方紅水庫魚類的種類組成、密度、生物量及生物多樣性指數(shù)進(jìn)行調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果顯示,東方紅水庫魚類分屬3目8科16屬16種,鯉形目魚類占比最大;優(yōu)勢種以麥穗魚(Pseudorasbora parva)、鳙(Aristichthys nobilis)、子陵吻鰕虎魚(Rhinogobius giurinus)和草魚(Ctenopharyngodon idellus)等外來種為主;魚類物種多樣性指數(shù)變化較大,群落結(jié)構(gòu)總體不穩(wěn)定,數(shù)量-生物量曲線表明魚類群落結(jié)構(gòu)處于中度干擾狀態(tài);綜合營養(yǎng)評價(jià)指數(shù)表明水庫呈中營養(yǎng)性;冗余分析表明電導(dǎo)率和礦化度是目前影響庫區(qū)魚類分布的主要環(huán)境因子,上述變化可能與漁業(yè)放養(yǎng)、外來魚類引入等人為活動(dòng)相關(guān)。
關(guān)鍵詞:魚類群落結(jié)構(gòu);環(huán)境因子;生物多樣性;東方紅水庫
中圖分類號:S932.4" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " 文章編號:1674-3075(2025)02-0152-08
魚類群落結(jié)構(gòu)是反映水域內(nèi)魚類資源的重要指標(biāo),是漁業(yè)資源管理、生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)和生態(tài)環(huán)境修復(fù)等應(yīng)用實(shí)踐的基礎(chǔ)(Karr,2011);魚類物種多樣性及其群落分布會(huì)影響水庫的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)(Ramya et al,2021)。因此,研究魚類生物多樣性及環(huán)境因素對維護(hù)水生生態(tài)環(huán)境、制定相關(guān)保護(hù)措施有極其重要的意義(Oliveira et al,2004)。近年來,對溫帶水庫魚類群落結(jié)構(gòu)和環(huán)境因子的系統(tǒng)性研究較多(熊滿堂等,2021),對西北內(nèi)陸干旱區(qū)的魚類多樣性研究極少(Gulzhan et al,2019),開展干旱區(qū)域水庫魚類群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性對其生態(tài)保護(hù)和修復(fù)的研究十分必要。
塔里木河作為我國最長的內(nèi)陸河,其源流及干流眾多,包括葉爾羌河、開都河等144條河流,由于氣候劣化及流域內(nèi)人口增多的影響,目前只有葉爾羌河等3條源流匯入塔里木河;河流沿線分布有較多水庫,如塔里木水庫、上游水庫、勝利水庫等;葉爾羌河地處南疆地區(qū),全長1.08×103 km,該河流補(bǔ)給水源屬典型冰川融水;東方紅水庫是葉爾羌河流域重要的調(diào)節(jié)導(dǎo)入性水庫,始建于1971年,地處新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)莎車縣,庫容約1.05×107 m3(申淮偉和劉婷,2013)。該水庫主要魚類為塔里木裂腹魚(Schizothorax biddulphi)等9種土著魚類(郭焱,2012),漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)期的漁產(chǎn)量高至60 t/年,2019年被劃入葉爾羌河國家濕地保護(hù)區(qū)后停止了該水庫的漁業(yè)活動(dòng)。
關(guān)于東方紅水庫研究多集中于流域氣溫徑流變化(滿蘇爾·沙比提和阿吉尼沙·托呼提,2005)和水質(zhì)特征及影響因素(Zhang et al,2020)等方面,自水庫建成以來從未開展魚類群落的相關(guān)研究,目前庫區(qū)魚類群落結(jié)構(gòu)狀況不明。2019—2020年對東方紅水庫魚類的分布和資源狀況進(jìn)行調(diào)查研究,并對水體理化指標(biāo)進(jìn)行處理分析,了解東方紅水庫魚類群落結(jié)構(gòu)特征及其與主要環(huán)境因子的相關(guān)性,為維護(hù)東方紅水庫魚類群落生態(tài)功能、豐富葉爾羌河流域生物多樣性以及保護(hù)水庫水域生態(tài)環(huán)境提供基礎(chǔ)資料。
1" "材料與方法
1.1" "調(diào)查站位與調(diào)查方法
設(shè)置14個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行漁獲物調(diào)查,其中東方紅水庫上庫7個(gè)(S1~S7)、下庫7個(gè)(S8~S14)(圖1),于2019年3月—2020年11月分春(3—5月)、夏(6—8月)和秋(9—11月)3個(gè)季度進(jìn)行調(diào)查;為保證充分捕獲不同棲息水層環(huán)境中的魚類,采用流刺網(wǎng)(網(wǎng)目3 cm,網(wǎng)高5 m)和地籠(截面30 cm×30 cm,網(wǎng)目1.2 cm,長度15 m)開展?jié)O獲物調(diào)查,網(wǎng)具放置過夜(12 h)?,F(xiàn)場測定魚類體長、體重等生物學(xué)性狀。魚類分類鑒定等參照《新疆魚類志》(郭焱,2012)、《中國動(dòng)物志 硬骨魚綱 鯉形目(下卷)》(樂佩琦,2000)。
采用美國金泉多功能水質(zhì)檢測儀(YSIplus),現(xiàn)場測量水溫(T)、溶解氧(DO)、pH、鹽度(Sal)、電導(dǎo)率(EC)等;采用色奇盤測定透明度(SD)和水深(Dep);采用GPS測定經(jīng)緯度和海拔等指標(biāo)。
參照《內(nèi)陸水域漁業(yè)自然資源調(diào)查手冊》(張覺民和何志輝,1991)采集水樣,帶回實(shí)驗(yàn)室測量總磷(TP)、總氮(TN)、礦化度(TDS)、氨態(tài)氮(NH4+)、硝態(tài)氮(NO3-)、正磷酸鹽(PO43-)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)和葉綠素a(Chl-a)。
1.2" "數(shù)據(jù)整理與分析
1.2.1" "魚類優(yōu)勢種" "相對重要性指數(shù)(index of relative importance,IRI):
IRI=(N+W)×F×104" " " ①
式中:N為某一種類的數(shù)量占總數(shù)量的百分比,W為某一種類生物量占總捕獲魚類生物量的百分比,F(xiàn)為某一種類出現(xiàn)的站數(shù)占調(diào)查總站數(shù)的比例。
定義IRI≥1 000的種類為優(yōu)勢種,100≤IRIlt;1 000的種類為重要種,優(yōu)勢種和重要種統(tǒng)稱主要種(劉燕山等,2020)。
1.2.2" "生物多樣性指數(shù)" "采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)(Ludwig amp; Reynolds,1988)、Margalef種類豐富度指數(shù)(D)(Margalef,1958)、Pielou均勻度指數(shù)(J′)(Pielou,1966)對東方紅水庫魚類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。各指數(shù)的計(jì)算公式如下:
H′ = [-i=1SPilnPi]" " " " " " ②
D = (S-1)/lnN" " " "③
J′ = H′/H′max = H′/ lnS ④
式中:S為樣本物種數(shù),單位為種;[Pi]為第i種個(gè)體的個(gè)體比率;N為總尾數(shù),單位為尾。
1.2.3" "多元統(tǒng)計(jì)分析" "采用ABC(abundance-biomass comparison)曲線描述群落數(shù)量-生物量的優(yōu)勢地位(Warwick et al,1986)。
采用CANOCO5.0軟件對各季節(jié)魚類群落數(shù)據(jù)和環(huán)境因子進(jìn)行梯度分析,將各樣方漁獲量數(shù)據(jù)進(jìn)行去趨勢對應(yīng)分析(DCA),根據(jù)分析結(jié)果中各排序軸長度決定排序模型(若排序軸長度大于4,選擇單峰模型;反之,選擇線性模型),由于本研究排序軸長度小于3,選擇線性模型的主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)兩種排序方法。
采用SPSS18.0軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,不同季節(jié)間差異利用單因素方差分析(one-way ANOVA),顯著性水平為0.05。
采用Origin9.0和ArcGIS10.2軟件繪圖。
1.2.4" "綜合營養(yǎng)狀態(tài)評價(jià)指數(shù)" "選取葉綠素a、透明度、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)5個(gè)指標(biāo)計(jì)算綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)ITL(王明翠等,2002),計(jì)算公式如下:
ITL(Chl-a)=10×[2.5+1.086×lnC(Chl-a)]" " " ⑤
ITL(TP)=10×[9.436+1.624×lnC(TP)]" " " " ⑥
ITL(TN)=10×[5.453+1.694×lnC(TN)]" " " "⑦
ITL(SD)=10×[5.118-1.941×lnV(SD)]" " " "⑧
ITL(CODMn)=10×[0.109+2.661×lnC(CODMn)]" " " ⑨
式中:C(Chl-a)為葉綠素a(Chl-a)的濃度,單位為mg/L;C(TP)、C(TN)和C(CODMn)分別為總磷TP、總氮TN和高錳酸鹽指數(shù)CODMn的濃度,單位均為mg/L;V(SD)為透明度SD,單位為m。
2" "結(jié)果與分析
2.1" "魚類群落種類組成及優(yōu)勢種
共采集到魚類2 451尾,隸屬于3目8科16屬16種(表1),僅有葉爾羌高原鰍(Triplophysa yarkandensis)1種土著魚類,其余15種均為外來物種,外來魚種占比高達(dá)93.75%;鯉形目魚類11種,占比68.75%;鱸形目4種,占比25.00%;鲇形目1種,占比6.25%。
根據(jù)漁獲量組成,鳙(Aristichthys nobilis)的生物量占比最多39.68%,其次為草魚(Ctenopharyngodon idellus)30.22%、鰱(Hypophthalmichthys molitrix)23.82%、鯽(Carassius auratus)2.76%,其他種類共占3.52%;按照數(shù)量百分比,麥穗魚(Pseudorasbora parva)最多44.02%,其次為子陵吻鰕虎魚(Rhinogobius giurinus)36.79%、鯽4.98%、?(Hemiculter leucisculus)4.79%,其余共占9.42%。東方紅水庫魚類組成結(jié)構(gòu)占比見圖2。
通過對魚類相對重要性指數(shù)IRI進(jìn)行計(jì)算,獲得東方紅水庫9種主要魚類(IRI≥100)(圖3);優(yōu)勢種(IRI≥1 000)為麥穗魚、鳙、子陵吻鰕虎魚和草魚。春季記錄魚類13種,隸屬于2目5科13屬,優(yōu)勢種為鳙、麥穗魚、鰱和草魚;夏季記錄魚類8種,隸屬于2目3科8屬,優(yōu)勢種為子陵吻鰕虎魚、鳙和鰱;秋季記錄魚類15種,隸屬于3目8科15屬,優(yōu)勢種為麥穗魚、草魚和鳙。
2.2" "魚類物種多樣性
東方紅水庫魚類多樣性指數(shù)春季最高,秋季最低(圖4)。豐富度指數(shù),秋季最高,夏季最低。均勻度指數(shù),春季最高,秋季最低。多樣性指數(shù)與均勻度指數(shù)變化一致,均為春季gt;夏季gt;秋季;豐富度指數(shù)與其他指數(shù)變化趨勢有異同,為秋季gt;春季gt;夏季。
2.3" "數(shù)量-生物量比較及曲線特征
東方紅水庫2019―2020年各季節(jié)魚類數(shù)量-生物量比較如下:4組數(shù)據(jù)中,魚類群落ABC曲線均出現(xiàn)交叉,排在前5位的數(shù)量優(yōu)勢種均有麥穗魚和子陵吻鰕虎魚;前5位的生物量優(yōu)勢種均有鳙、草魚和鰱。春、夏、秋3季及總采樣周期內(nèi),數(shù)量百分比最高的種類分別為麥穗魚40.66%、子陵吻鰕虎魚70.90%、麥穗魚80.25%、麥穗魚44.46%;生物量占比最高的種類分別為鳙50.61%、鳙44.80%、草魚57.36%、鳙39.68%;4組漁獲物數(shù)據(jù)中平均個(gè)體體重最大均為鳙,分別為4 266.67、4 182.85、4 800.00、4 284.44 g;平均個(gè)體體重最小分別為子陵吻鰕虎魚1.03 g、麥穗魚1.96 g、子陵吻鰕虎魚1.36 g、子陵吻鰕虎魚1.95 g。
東方紅水庫3個(gè)季節(jié)及全年的ABC曲線有不同程度的交叉重疊,僅就水庫當(dāng)前調(diào)查結(jié)果來看,魚類群落處于中度干擾狀態(tài)(圖5)。
2.4" "東方紅水庫環(huán)境因子與營養(yǎng)狀態(tài)評價(jià)
根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(國家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司,2002),東方紅水庫水質(zhì)符合Ⅲ類水(表2)。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為48.60,屬中營養(yǎng)性水庫。
2.5" "魚類群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系
DCA解釋的物種變化率為66.42%,由排序軸長度(1.57lt;3)可知,水溫(T)等15個(gè)環(huán)境因子與魚類群落結(jié)構(gòu)為線性關(guān)系,適用于線性模型;PCA結(jié)果表明環(huán)境因子中影響魚類群落結(jié)構(gòu)的主要因子為電導(dǎo)率和礦化度,分別解釋了75.80%和24.20%的群落變化。PCA排序圖表明,電導(dǎo)率、礦化度與第一軸表現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性(圖6)。
結(jié)合以上分析結(jié)果,利用RDA分析水體理化指標(biāo)與魚類物種間關(guān)系,其中電導(dǎo)率對魚類物種的解釋量為75.80%;再將電導(dǎo)率和礦化度作為協(xié)變量,其他環(huán)境因子作為變量,引入RDA分析(圖7),除電導(dǎo)率(EC)和礦化度(TDS)2個(gè)主要影響因子外,鹽度與溶解氧是僅次于影響魚類群落變化的生態(tài)因子,其中鹽度與第一軸表現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性,溶解氧與第二軸表現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。
3" "討論
3.1" "東方紅水庫魚類群落結(jié)構(gòu)特征
自然水域中魚類組成和結(jié)構(gòu)與水域構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng),共同演繹原有生態(tài),構(gòu)建人與自然生命共同體。本研究中東方紅水庫魚類組成以鯉形目和底層魚類為主,偏中層魚類僅河鱸(Perca fluviatilis)1種,肉食性魚類占比大,植食性和雜食性魚類僅37.50%,小型魚類數(shù)量占優(yōu),外來種小型化趨勢明顯,這與近幾年水量減少、鹽堿加劇,以及魚類生態(tài)習(xí)性等相關(guān)(Zhang et al,2020)。東方紅水庫中鯉形目占比68.75%,略高于塔里木河下游的上游水庫68.40%,低于勝利水庫的70.00%和塔里木水庫的72.70%(姜作發(fā)和霍堂斌,2014)。造成此差異的原因主要有兩方面:(1)4個(gè)水庫位于塔里木河水系不同源流,該水系不同水流段的水量及鹽堿度均差異較大,水系自上游至下游水量減小、鹽堿度升高,魚類區(qū)系分布出現(xiàn)一定差異(馬燕武等,2009;陳國柱等,2017);(2)不同水庫人為引種控制的差異及漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)是導(dǎo)致魚類群落結(jié)構(gòu)出現(xiàn)差異的主要原因。
根據(jù)馬燕武等(2009)的研究,葉爾羌河中分布有土著魚類10種,但在東方紅水庫中僅調(diào)查到葉爾羌高原鰍1種土著魚類,這與該水庫所處地理位置及近年來水域環(huán)境劣化密切相關(guān)(滿蘇爾·沙比提和阿吉尼沙·托呼提,2005;申淮偉和劉婷,2013)。與東方紅水庫相比,葉爾羌河上游河彎緩流,餌料豐富,礦化度較低(200 mg/L),適宜土著魚類棲息,現(xiàn)分布土著魚類較多;中下游水利工程分布密度增大,對土著魚類的生殖洄游造成阻隔,如塔里木攔河閘及其他水利工程導(dǎo)致下游裂腹魚的消失;另外平原灌區(qū)的逐級引水導(dǎo)致中下游水量逐漸減少甚至斷流,出山口以下612.6 km河道嚴(yán)重渠化,東方紅水庫所在的中游流域土壤鹽漬化,水體含沙量增多,礦化度逐年升高,水生生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,環(huán)境脅迫壓力增大,這是導(dǎo)致葉爾羌河中下游土著魚類分布較少的主要原因,這對本次調(diào)查結(jié)果有一定影響(滿蘇爾·沙比提和阿吉尼沙·托呼提,2005;張杰等,2021)。
東方紅水庫外來引進(jìn)種占比高達(dá)93.75%,這與南疆地區(qū)發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖及水庫開閘引水等有關(guān)(申淮偉和劉婷,2013;姜作發(fā)和霍堂斌,2014)。1966年塔里木河附屬水體上游水庫引入團(tuán)頭魴并繁殖成功;1964—1967年引進(jìn)“四大家魚”,1968年有關(guān)部門開展“北魚南調(diào)”,河鱸被移殖到塔里木河水系(博斯騰湖),之后在葉爾羌河出現(xiàn);2000年,喀什地區(qū)為調(diào)整魚類結(jié)構(gòu),振興水產(chǎn)業(yè),開展大口黑鱸養(yǎng)殖,后不同程度流入葉爾羌河;2012年葉爾羌河家魚種苗繁育基地建成后,人為引入草魚和鰱等多種魚類,外來種在東方紅水庫開閘引水時(shí)進(jìn)入庫區(qū)(馬燕武等,2009;姜作發(fā)和霍堂斌,2014;陳國柱等,2017)。綜上,人為引種是導(dǎo)致水庫外來魚種過高的主要原因,外來魚種在一定程度上對土著魚類進(jìn)行了生態(tài)位遏制。
3.2" "東方紅水庫魚類生物多樣性
魚類物種多樣性是水域環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,也是水生生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)的重要指標(biāo)(Ye et al,2018)。Olin等(2009)指出捕撈方式會(huì)不同程度影響魚類多樣性指數(shù)的變化,本研究中魚類多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均表現(xiàn)出春季最大、秋季最小的趨勢,春季平均水溫20.15 ℃,隨水溫升高,餌料生物增多,魚類活力增強(qiáng),多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)趨勢變化較大;反之,秋季平均水溫降至18.80 ℃,魚類活動(dòng)隨水溫降低而減緩(殷名稱,1995)。生物多樣性也反映水域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,與其他季節(jié)相比,東方紅水庫在春季的物種多樣性指數(shù)顯著高于其他季節(jié),該水庫的水域生態(tài)系統(tǒng)在春季更為穩(wěn)定,這與陳朋等(2014)對博斯騰湖研究結(jié)果基本一致。
豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)表明水庫魚類群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜度較低,這與人為引種導(dǎo)致的水域生境片段化加劇及生態(tài)環(huán)境劣化有極大關(guān)系(鄧銘江,2009)。東方紅水庫曾經(jīng)作為葉爾羌河流域重要的漁業(yè)基地,相對封閉的水域生態(tài)系統(tǒng)隨“四大家魚”等外來魚類入侵后,魚類生態(tài)位發(fā)生變化,與土著魚類營養(yǎng)級相似的外來魚類會(huì)進(jìn)行產(chǎn)卵場、食物及棲息環(huán)境的競爭,土著魚類對產(chǎn)卵繁殖的條件要求較高,這會(huì)導(dǎo)致外來魚進(jìn)行種群補(bǔ)充,進(jìn)一步擴(kuò)大種群規(guī)模,河鱸、大口黑鱸和南方大口鲇等肉食性魚類雖有分布,但其數(shù)量較少,不足以在生態(tài)位上遏制小型魚類,導(dǎo)致水庫群落結(jié)構(gòu)單一,魚類外來種小型化趨勢明顯(姜作發(fā)和霍堂斌,2014;陳國柱等,2017)。
3.3" "魚類群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系
魚類與環(huán)境因子關(guān)系密切,水域環(huán)境中的生物因子和非生物因子均不同程度影響著魚類組成及群體結(jié)構(gòu)(殷名稱,1995)。電導(dǎo)率反映水體Na+/K+等金屬離子變化,與降雨量、農(nóng)業(yè)污染、污水排放等密切相關(guān),可作為水質(zhì)變化關(guān)鍵指標(biāo)(Andres,2013)。多數(shù)天然水域電導(dǎo)率為50~500 μS/cm,高鹽堿水體可達(dá)1 000 μS/cm,東方紅水庫電導(dǎo)率(1 436.27 μS/cm)遠(yuǎn)高于鹽堿水域最大值,鹽堿水體中K+與水體堿度和pH聯(lián)合脅迫,過高的金屬離子濃度成為限制魚類多樣性的因素(楊富億等,2020)。葉爾羌河流域內(nèi)氣候特征、廢水排放等是水庫水體金屬離子含量過高的主要原因,該地區(qū)屬于大陸干旱型氣候,近50年來氣溫逐年升高,蒸發(fā)量增大,金屬離子沉淀明顯,加之化肥使用和廢水排放等引起耕地重度鹽漬化,排堿渠金屬離子滯留,離子含量驟升,脅迫加劇,導(dǎo)致魚類群落結(jié)構(gòu)單一化和小型化(滿蘇爾·沙比提和阿吉尼沙·托呼提,2005;張杰等,2021)。
礦化度是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo),與魚類群落結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。郭焱等(2012)曾報(bào)道葉爾羌河原有土著魚類10種,由于水量減少,鹽堿升高,礦化度增大,嚴(yán)重影響土著魚類群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,致使多種魚類極度瀕危。葉爾羌河平均礦化度為429.24 mg/L,而東方紅水庫礦化度最高可達(dá)918 mg/L,礦化度主要與Na+、Cl-等金屬離子含量呈正相關(guān)(Zhang et al,2020),過高的Na+會(huì)導(dǎo)致魚類機(jī)體滲透壓失調(diào)及水體酸堿不平衡;東方紅水庫Na+、Cl-含量高于塔里木河,魚類多樣性低于塔里木河,這與流域內(nèi)不同年降水量(塔里木河60~70 mm,葉爾羌河47.7 mm)對水體中金屬離子的稀釋程度有關(guān)(滿蘇爾·沙比提和阿吉尼沙·托呼提,2005;唐湘玲等,2011);楊富億等(2020)在對達(dá)里諾爾濕地研究中得到Ca2+、Mg2+對K+、Na+毒性有拮抗作用,離子比例組成不平衡的水環(huán)境會(huì)限制魚類多樣性,東方紅水庫中Na+、Cl-含量顯著高于Ca2+、Mg2+,與上述結(jié)論一致,故推測東方紅水庫金屬離子含量和比例失衡是限制魚類群落多樣性的重要因素。
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(責(zé)任編輯" "熊美華)
Relationship of Fish Community Structure to Environmental Factors in Dongfanghong Reservoir
LIU Fei1, ZI Fangze1, WANG Xinyue1, GE Jianmin1, HUO Bin2, CHEN Sheng′ao1, 2
(1. College of Animal Science and Technology/Tarim Research Center of Rare Fishes,"Tarim University, Alar" "843300, P.R. China;
2. College of Fisheries, Huazhong Agricultural University, Wuhan" "430070, P.R. China)
Abstract:Reservoirs play a critical role in regional economic development, and fish diversity and distribution influence the entire reservoir ecosystem. Dongfanghong reservoir, located in Kashgar, Xinjiang, is critical to the aquatic ecology in the middle section of Yarkand River and Yarkand River National Wetland Park was established in 2019. In this study, a fishery resource survey was conducted for Dongfanghong reservoir during 2019-2020 to examine fish community structure, focusing on species composition, density, biomass and biodiversity. We then analyzed the influence of environmental factors and the trophic status of the reservoir using the quantity-biomass curve, comprehensive nutrition evaluation index, biodiversity index, and multivariate analysis. A seasonal fish resource and water quality investigation was conducted at 14 sampling sites in the reservoir from March 2019 to November 2020. A total of 2 451 specimens from 16 species (genera), 7 families, 3 orders were collected, with absolute dominance by Cypriniformes, accounting for 68.75% of the total, followed by Perciformes (25.00%) and Siluriformes (6.25%). Only one native species (Triplophysa yarkandensis) was collected, and the dominant species were alien species such as Pseudorasbora parva, Aristichthys nobilis, Eucyclogobius newberryi, and Ctenopharyngodon idellus. The diversity indices for the fish community varied significantly among seasons, indicating an unstable community structure. The crossing quantity-biomass curves reflect moderate disturbance of the fish community structure. The comprehensive trophic state index (TSI) of the water body was 48.60 in the Dongfanghong reservoir, indicating a mesotrophic status of the water body and meeting Class Ⅲ standard of surface water. Electric conductivity (EC) and total dissolved solid (TDS) were the primary environmental factors affecting fish community structure, with explanatory powers of 75.80% and 24.20%, respectively. In conclusion, Dongfanghong reservoir is highly influenced by human activities, including aquaculture, water conservancy, and hydropower construction in the basin. The fish community is moderately disturbed and ecological niche overlap among species is serious. Fish community structure is tending towards homogeneous and miniaturization of fish in the reservoir is obvious. This study enriched research findings on the relationship between fish diversity and environmental factors in the arid areas of northwest China and is important for understanding biodiversity in Yarkand River, effective ecological zoning of reservoirs, and continued sustainable development in the Tarim River basin.
Key words: fish community structure; environmental factors; biodiversity; Dongfanghong reservoir
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31360635);農(nóng)業(yè)農(nóng)村部財(cái)政專項(xiàng)(西北地區(qū)重點(diǎn)水域漁業(yè)資源與環(huán)境調(diào)查)。
作者簡介:劉斐,1998年生,女,研究方向?yàn)闈O業(yè)資源與環(huán)境。E-mail:liufei067@163.com
通信作者:陳生熬,教授。E-mail:chenshengao@163.com