三峡水库香溪河鱼类资源现状及渔业管理建议

赵莎莎叶少文谢松光程 飞

(1. 中国科学院水生生物研究所, 中国科学院水生生物多样性与保护重点实验室, 武汉 430072；2. 中国科学院大学, 北京 100049； 3. 中国科学院水生生物研究所淮安研究中心, 淮安 223002)

三峡水库香溪河鱼类资源现状及渔业管理建议

赵莎莎1,2叶少文1谢松光1,3程 飞1

(1. 中国科学院水生生物研究所, 中国科学院水生生物多样性与保护重点实验室, 武汉 430072；2. 中国科学院大学, 北京 100049； 3. 中国科学院水生生物研究所淮安研究中心, 淮安 223002)

于 2012—2013年对香溪河鱼类组成及资源量进行了周年季度调查, 结合历史资料, 分析了三峡水库成库前后香溪河鱼类资源的变动情况, 以期为保护和利用三峡库区的鱼类资源提供依据。共采集鱼类48种,隶属于3目8科35属, 以湖泊定居性鱼类为主； 发现香溪河鱼类优势种是光泽黄颡鱼、鳙、鲢、达氏 鲌、贝氏?、大眼鳜、翘嘴鲌、瓦氏黄颡鱼、银?、蛇?； 肉食性鱼类(达氏鲌 、翘嘴鲌、大眼鳜等)占总渔获量的 31.54%, 生物量相对较高； 对单位捕捞努力渔获量的调查显示, 夏季日均单船渔获量最高, 达到(69.45±46.61) kg/(船·d)。与历史记录比较, 三峡水库成库后, 香溪河的鱼类群落组成已经发生了显著变化,湖泊定居性鱼类成为优势种群。基于此次调查结果, 文章提出了禁渔期调整、小型鱼类资源利用和肉食性鱼类合理放养等渔业管理建议。

鱼类群落； 优势种； 渔业管理； 香溪河

三峡工程是世界上最大的水利发电工程, 坝址位于湖北省宜昌市三斗坪镇, 1997年实现长江截流, 2003年蓄水至135 m试运行水位, 2010年蓄水至设计运行水位175 m； 其后, 三峡大坝按照设计方案运行[1,2]。三峡大坝的建设使重庆至宜昌长江江段形成了一个长约600 km, 水域面积1027 km2的巨型水库。在大坝建成后, 库区水位升高, 河水流速减缓, 由原来单一的河流生境转变成兼有流水、缓流水和静水库湾的多种栖息环境, 水环境的急剧变化对鱼类资源产生了重要影响[3—5]。同时, 三峡大坝的建设也为库区的渔业发展带来了良好的机遇: 生境的多样化,使渔业对象增加； 库湾滞留了长江干流丰富的营养盐, 直接或间接的提升了鱼类的饵料基础, 促进了库区的渔产潜力[6]。如何保护和合理利用三峡库区的鱼类资源已经引起了国内外学者的广泛关注[7—13]。

由于三峡库区水域巨大, 河道形态多样, 直接调查库区形成过程中鱼类资源的变化面临很大的困难, 也缺乏完整的成库前背景数据。香溪河是三峡水库湖北境内最大的一级支流, 鱼类群落和生境条件在三峡库区中具有代表性, 也是库区渔业利用的重点水域。因此, 香溪河是研究三峡水库蓄水过程中鱼类群落变化和渔业利用较好的水域[14—17]。何长才[18]、邵晓阳等[19]分别调查过三峡水库蓄水前和蓄水至135 m时香溪河鱼类资源状况, 为了解三峡水库蓄水过程中香溪河鱼类群落结构的变化提供了较完整的基础数据。本研究为了解三峡水库蓄水至175 m时香溪河鱼类资源状况, 对香溪河的鱼类组成、优势度、群落多样性及相对丰度开展了周年季度调查, 并结合历史资料分析其演变特征及原因,以期为保护和利用三峡库区的鱼类资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区域及采样点

香溪河是三峡水库湖北库区内的第一大支流,发源于神农架林区, 流经兴山县、秭归县, 于香溪镇注入长江, 干流全长941 km, 流域总面积3099 km2,拥有九冲河、古夫河、高岚河3条主要支流。受三峡水库蓄水的影响, 香溪河河口及其部分河段被回水淹没, 形成典型的峡谷型库湾。2003年6月, 三峡水库蓄水至135 m, 水面扩大, 水流减缓, 香溪河回水区至兴山县峡口镇； 当三峡水库蓄水至 175 m时, 回水区大约至兴山县高阳镇[19,20]。本研究根据香溪河回水范围, 选择上游高阳(S3)、中游峡口(S2)和下游香溪(S1)水域开展鱼类资源周年调查(图 1)。

图1 三峡水库香溪河鱼类资源调查区域Fig. 1 Survey regions for fish resources in the Xiangxi River of the Three Gorges Reservoir

1.2 调查方法

渔获物调查于2012年的夏季(7月)、秋季(9月、11月)和冬季(12月)以及2013年的春季(5月)开展(表1), 调查渔具以定置刺网(网目2—10 cm)和虾笼(网目1.5 cm)为主。渔获物全部取样, 参考相关文献[21—24]鉴定鱼类的种类。测量样本鱼体长(Standard length, SL)过程中, 若SL＜250 mm, 用游标卡尺测量, 精确至0.01 mm, 若SL＞250 mm, 用直尺测量, 精确至1 mm； 数量大于50尾的种类只测量50尾, 剩余称量总重。样本鱼体重(Body weight, BW)精确至0.1 g。现场未能鉴定到种的鱼类在测量完体长和体重后,系上标签用10%的福尔马林溶液固定带回实验室再进行鉴定。

每个采样区域选取3位渔民, 采用调查问卷的形式对渔民用定置刺网、虾笼捕获的渔获物进行统计(每份调查问卷统计1位渔民1天一整船的渔获物)并计算单位捕捞努力渔获量(Catch Per Unit Effort, CPUE)。

1.3 群落优势种和多样性度量

群落优势种分析 采用综合了数量百分比、重量百分比和出现频率这3方面信息的相对重要性指数(Index of Relative Importance, IRI)[25]来度量鱼类在渔获物中的优势度, 3个研究地点综合分析以反映香溪河鱼类群落组成情况及各种鱼的优势程度。计算公式为:

(1)、(2)、(3)式中: IRIi为第i种鱼的相对重要性指数, Ni和Wi分别为全年渔获物中第i种鱼的数量和重量, Fi为第i种鱼全年被调查到的频率。

群落多样性分析 鱼类群落多样性的度量采用以下几个常用指数[26—28]。

(4)、(5)、(6)式中: S为鱼类的种总数, N为鱼类总尾数, Pi为第i种鱼占总尾数的比例。

1.4 数据处理

使用Excel 2007和Statistica10.0进行数据计算和作图。

表1 香溪河鱼类资源调查方法Tab. 1 The survey method of the fish resources in the Xiangxi River

2 结果

2.1 种类组成

共采集鱼类1808尾, 隶属于3目、8科、48种(表2), 其中鲤科鱼类比例最高, 共27种, 占56.25%；其次是鳅科, 共 9种, 占 18.75%； 鲿科 4种, 占8.33%；虎鱼科 3种, 占 6.25%；科 2种, 占4.17%； 平鳍鳅科、胭脂鱼科和鲇科各 1种, 各占2.08%。

2.2 鱼类生态类型及食性类型

按鱼类生活史各阶段栖息水域环境条件的差异,并参考相关文献[29—36], 香溪河鱼类分为以下 3种生态类型(表2): (1)湖泊定居性鱼类(Limnicolous),能在湖泊中完成整个生活史周期, 如翘嘴 鲌、达氏鲌、大眼鳜、鲤、鲇等。湖泊定居性鱼类在香溪河渔获物中种类多(图2, 占总种数的52.08%)、数量大(%N合计 68.64%), 在渔产量中占有重要的地位(%W 合计 58.38%)。(2)江湖洄游性鱼类(River-lake migratory), 在湖泊中生长发育, 在江河流水环境中产卵繁殖, 如鳙、鲢、草鱼和 鳡等, 这些鱼类也是重要渔业对象。(3)喜流水性鱼类(Potamophilous), 习惯于生活在流水生境中, 如铜鱼、银、蛇、子陵吻虎鱼、犁头鳅和长吻等种类。

按照鱼类成鱼阶段摄取的主要食物的组成, 并参考相关文献[29—36], 香溪河渔获物鱼类分为以下 4种食性类型(表 2): (1)草食性鱼类(Herbivores),以水生维管束植物(水草)为食物, 如草鱼、团头鲂和鳊等。(2)滤食性鱼类(Filtering), 以浮游藻类或浮游动物为食物, 如鳙和鲢等。(3)肉食性鱼类(Carnivores), 以无脊椎或脊椎动物(主要是鱼类)为食物, 如翘嘴 鲌 、达氏 鲌、鲇和大眼鳜等。(4)杂食性鱼类(Omnivores), 兼有动物性和植物食性, 如鲤、鲫、贝氏和等。本次调查结果显示(图2), 杂食性鱼类所占比例最大(占总种数的 47.92%), 其次是肉食性鱼类(占总种数的 35.42%), 草食性鱼类所占的比例(占总种数的 12.50%)略大于滤食性鱼类(占总种数的4.17%)。

2.3 优势种

由表 3可知, 香溪河经济鱼类包括鳙、鲢、达氏 鲌、翘嘴 鲌、大眼鳜、团头鲂、光泽黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼、鲤、贝氏、鲇、银、蛇、、鳊、鳡等； 它们的数量百分比合计为 77.65%, 重量之和占总渔获量的 95.45%, 其中鳙、鲢渔获量之和占36.94%, 达氏 鲌 、翘嘴 鲌 、大眼鳜、鲇和 鱤等肉食性鱼类渔获量之和占31.54%, 光泽黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼、贝氏、银、蛇、等中小型鱼类渔获量之和占15.81%。因此, 香溪河的主要经济鱼类是“四大家鱼”中的鳙和鲢以 及达氏 鲌 、翘嘴 鲌、大眼鳜、鲇和 鳡等个体较大的肉食性鱼类。

图3为香溪河21种IRI值大于1%鱼类的生态类型及食性类型组成分析结果, 湖泊定居性鱼类共11种(N%合计60.07%, W%合计53.97%), 喜流水性鱼类共6种(N%合计31.69%, W%合计3.62%), 江湖洄游性鱼类共 4种(N%合计 3.65%, W%合计39.23%)。从食性类型分析, 肉食性鱼类所占比例最大(共9种； N%合计44.75%, W%合计77.93%), 其次是杂食性鱼类(共 7种； N%合计 43.31%, W%合计10.42%), 草食性鱼类所占的比例(共 3种； N%合计4.87%, W%合计 8.46%)略大于滤食性鱼类(共 2种；N%合计2.49%, W%合计36.94%)。

以相对重要性指数(IRI)值大于 10%为标准, 香溪河鱼类群落优势种有光泽黄颡鱼、鳙、鲢、达氏鲌、贝氏、大眼鳜、翘嘴 鲌、瓦氏黄颡鱼、银、蛇, 这些鱼类的重量之和占总渔获量的 79.87%,数量百分比合计65.38%。表4所示, 几种优势种的IRI值均存在一定的季节性波动。光泽黄颡鱼在冬季IRI值较高, 鳙在秋季IRI值较高, 贝氏在夏季IRI值较高, 瓦氏黄颡鱼以夏季和秋季IRI值较高, 银以春季和秋季 IRI值较高, 蛇在冬季 IRI值较高；鲢和达氏 鲌IRI值季节变化不明显； 大眼鳜和翘嘴鲌除夏季IRI值较低外, 其他季节变化不明显。

2.4 群落多样性指数

Margalef丰富度指数夏季较高, 其他季节差异不明显； Shannon-Wiener多样性指数和 Pielou index均匀度指数相对稳定, 均没有明显的季节变化(图4)。

2.5 单位捕捞努力量渔获量

2012年的冬季统计渔获物13船, 2013年的春季统计渔获物 12船, 2013年夏季统计渔获物 59船, 2013年秋季统计渔获物 67船, 共统计渔获物 151船。渔获物统计所用渔具均为定置刺网(网目2—10 cm)和虾笼(网目1.5 cm)。香溪河鱼类各季节单位捕捞努力渔获量 CPUE见表 5, 2013年夏季CPUE的均值最大, 其次是春季、秋季, 2012年冬季CPUE的均值最小。

表2 香溪河渔获物鱼类名录Tab. 2 The list of fish catches in the Xiangxi River

续表

图2 香溪河渔获物鱼类的生态类型和食性类型Fig. 2 The ecological and trophic categories of the fish species in the Xiangxi River

3 讨论

3.1 香溪河鱼类资源变化

在三峡水库蓄水后, 受干流高水位的顶托作用,香溪河下游河段形成了类似湖泊水体的库湾, 以往的流水水体逐渐变为静水或者缓流水体, 香溪河下游河段在三峡水库蓄水后的水环境改变[37—40]使该河段鱼类组成发生了变化。本次调查统计鱼类48种,发现香溪河鱼类优势种主要是光泽黄颡鱼、鳙、鲢、达氏 鲌、贝氏等, 以湖泊定居性鱼类为主； 此类型鱼类在三峡水库135 m蓄水后, 已成为香溪河的主要组成鱼类。邵晓阳等[19]在2005年对香溪河官庄坪

表3 香溪河渔获物鱼类相对重要性指数及体长分布Tab. 3 Index of relative importance (IRI) and the range of SL of the fish species in the Xiangxi River

图3 香溪河渔获物鱼类优势种的生态类型和食性类型Fig. 3 The ecological and trophic categories of the dominant fish species in the Xiangxi River

表4 香溪河渔获物鱼类相对重要性指数的季节变化Tab. 4 The seasonal variation of the index of relative importance (IRI) in the fish catches from the Xiangxi River

图4 香溪河渔获物鱼类多样性指数季节变化Fig. 4 The seasonal variation of the diversity indices of fish species in the Xiangxi River

表5 香溪河鱼类单位捕捞努力量渔获量CPUETab. 5 Catch per unit fishing effort (CPUE) in the Xiangxi River of the Three Gorges Reservoir

随着三峡水库的成库, 不仅香溪河的鱼类组成发生了变化, 主要渔获物对象也相应发生了改变。何长才[18]于1987年7—8月对香溪河的鱼类资源调查发现, 香溪河主要经济鱼类齐口裂腹鱼、圆口铜鱼等经济价值高而且数量多, 渔获物大部分是长江上游喜流水性的土著鱼类； 邵晓阳等[19]于2005年的调查显示, 香溪河的主要经济鱼类是草鱼、蒙古 鲌、翘嘴 鲌、鳊、鲤、鲢等, 经济价值不高但数量较多的鱼类有贝氏、半、蛇和棒花鱼, 渔获物对象以湖泊定居性鱼类为主； 本次调查发现, 香溪河的主要经济鱼类是达氏 鲌、翘嘴 鲌 、大眼鳜、鲇、鱤以及“四大家鱼”中的鳙和鲢。本次调查结果与邵晓阳等调查结果较相似, 表明香溪河主要渔获物对象自三峡水库135 m蓄水后以湖泊定居性鱼类为主,已经发生了明显变化。

3.2 香溪河渔业管理建议

在三峡水库成库后, 香溪河下游河段的鱼类组成发生了显著变化, 湖泊定居性鱼类成为优势类群,河段的鱼类调查发现, 三峡水库135 m蓄水后, 香溪河官庄坪河段的优势种为贝氏、蒙古 鲌、翘嘴 鲌、鲫、鲤等, 湖泊定居性鱼类所占比重较大, 已经形成优势种群。与成库以前相比, 建坝前在香溪河数量较多的宽鳍纹胸、贝氏高原鳅、短体副鳅、马口鱼、宽鳍等喜流水性鱼类在本次调查中没有发现[18], 其原因应该是在水库建成后, 水环境的变化不利于这些喜流水性鱼类的生存, 迫使其迁移到上游或支流甚至消失。建议渔业管理措施也需要作相应的调整。设置禁渔期(每年2月1日—4月30日)是目前香溪河的主要渔业管理措施, 目的是保护参与繁殖的齐口裂鳆鱼等长江上游的土著鱼类的亲鱼。本研究的结果显示,香溪河下游河段的土著鱼类已经基本消失, 而优势类群湖泊定居性鱼类的繁殖一般发生4—8月间。因此, 目前的禁渔期措施可能已经失去了主要作用,如果将其禁渔时间段往后调整, 应该会有更好的效果。另外, 从CPUE的调查结果看, 夏季(6—8月)是香溪河下游河段渔产高峰期(表5)； 此时是该河段优势鱼类(光 泽黄颡鱼、鳙、鲢、达氏 鲌、贝氏、大眼鳜、翘嘴 鲌等)的重要繁殖期[21—23], 这个时间段参与繁殖的亲鱼并没有得到现行禁渔期的保护。

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THE CURRENT SITUATION OF FISHERY RESOURCES IN THE XIANGXI RIVER OF THE THREE GORGES RESERVOIR AND ADVICES ON THE MANAGEMENT

ZHAO Sha-Sha1,2, YE Shao-Wen1, XIE Song-Guang1,3and CHENG Fei1
(1. The Key Laboratory of Aquatic Biodiversity and Conservation of Chinese Academy of Sciences, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China； 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China；3. Huai’an Research Center, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Huai’an 223002, China)

To protect the biodiversity in the Xiangxi River of the Three Gorges Reservoir and to develop strategies on fishery management, we analyzed the data about the fish resources collected from 2012 to 2013, and compared them with the historical records. The fish samples belonged to 3 orders, 8 families, 35 genera and 48 species, and the limnicolous species were the majority in the samples. The dominant fish species were Pelteobagrus nitidus, Aristichthys nobilis, Hypophthalmichthys molitrix, Culter dabryi, Hemiculter bleekeri, Siniperca kneri, Culter alburnus, Pelteobagrus vachclli, Squalidus argentatus and Saurogobio dabryi. Carnivores such as Culter dabryi, Culter alburnus and Siniperca kneri accounted for 31.54% of the total fish catches, indicating a relatively high biomass. The catch per unit effort (CPUE) was (69.45±46.61) kg/(per boat and per day) in the summer, which was the highest among all seasons. According to the historical records, we found that the fish community in the Xiangxi River had undergone a marked change and the limnicolous species had become dominant after the impoundment of the Three Gorges Reservoir. Based on this study, we proposed strategies on the fishery management such as the adjustment of closed fishing season, the utilization of small-size fishes, and the proper stock of carnivores.

Fish community； Dominance； Fisheries management； The Xiangxi River

S932.4

A

1000-3207(2015)05-0973-10

10.7541/2015.127

2015-03-12；

2015-04-22

中国长江三峡集团公司科研项目(CT-12-08-01)； 国家自然科学基金项目 (51209202)； 中国博士后科学基金特别资助项目(2013T60764)资助

赵莎莎(1985—), 女, 山东潍坊人； 博士研究生； 主要从事鱼类生态学研究。E-mail: zhaoshasha1131@126.com

程飞, E-mail: chengfei@ihb.ac.cn