王 生,段辛斌,陈文静,章海鑫,傅培峰,贺 刚,吴 斌
(1.农业部湖泊渔业资源环境科学观测实验站,江西省水产科学研究所,南昌 330039;2.农业部长江中上游渔业资源环境科学观测实验站,中国水产科学研究院长江水产研究所,武汉 430223)
鄱阳湖湖口鱼类资源现状调查
王 生1,段辛斌2,陈文静1,章海鑫1,傅培峰1,贺 刚1,吴 斌1
(1.农业部湖泊渔业资源环境科学观测实验站,江西省水产科学研究所,南昌 330039;2.农业部长江中上游渔业资源环境科学观测实验站,中国水产科学研究院长江水产研究所,武汉 430223)
2014年5月-12月对鄱阳湖湖口县水域鱼类资源进行逐月调查,对该水域鱼类种类组成、渔获物结构、优势种、群落多样性指数和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)进行分析。结果显示,在鄱阳湖湖口水域共采集鱼类52种,隶属于7目12科40属;优势种分别为鲤(Cyprinuscarpio)、鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)、鲫(Carassiusauratus)、鳙(Aristichysnobilis)和光泽黄颡鱼(Pelteobagrusnitidus),占样本个体总数的61.34 %;Shannon-Wiener多样性指数(Hi)为2.59,Margalef种类丰富度指数(D)为6.09,Pielou均匀度指数(J′)为0.65,Simpson优势度指数(λ)为0.87,相对稀有种数(R)为97.87%;该水域定置网CPUE为1.10~6.21 kg/d,与湖口水位呈显著正相关(P<0.05)。鄱阳湖湖口水域渔业捕捞个体以小型鱼类居多,洄游型鱼类的幼鱼补充群体数量极少,鱼类群落多样性指数有上升趋势。
鄱阳湖湖口;鱼类资源;生物多样性
鄱阳湖是长江中下游地区仅存的两个大型通江湖泊之一,与长江物质能量交换频繁,形成独特的江湖复合生态系统[1]。湖口是鄱阳湖唯一的入长江口,对维持和补充鄱阳湖鱼类资源有着极其重要作用,湖口水域鱼类群落结构变化影响鄱阳湖渔业功能及生态系统自我调控功能[2-3]。自20世纪50年代以来,研究者们对鄱阳湖渔业资源开展了相关研究,关于鄱阳湖湖口水域的鱼类群落生物学特征、水文情势也见报道[2,7-9],但对鱼类资源及多样性变化的研究资料依旧缺乏[4-9]。随着水工建设、过度捕捞、水质污染日益加剧,尤其近年来鄱阳湖水位持续走低,枯水期提前和延长,该水域鱼类区系特别是江海洄游型、江湖洄游型鱼类对人为影响及水域环境变化势必作出相应的响应和改变[10-11]。为此,本研究在鄱阳湖湖口水域进行鱼类资源专项调查,旨在了解鄱阳湖湖口水域鱼类资源现状,为人类活动对鱼类群落的影响及鄱阳湖渔业资源可持续利用提供科学依据。
1.1 采样时间、地点与样本采集
2014年5月-12月对鄱阳湖湖口水域的渔业资源进行逐月调查,调查地点设在湖口(E:116°18′56″31,N:29°64′20″42,位于湖口县城上游10公里),调查网具为定置网(网墙长为16 m,高为4 m;网圈部长、宽、高均为4 m;袋网直径为1.5 m,长4 m;网目大小为0.5 cm;放置方向为依两端袋网顺通江水道南北放置,每次放置24 h,每月采样7次),见图1。每次收集袋网时,现场对渔获物进行抽样、分类统计、测量并记录鱼类体长(精确到1 mm)、体重(精确到0.1 g),记录采集时间、地点及船次,对单位捕捞努力量渔获量(CPUE,kg/d)进行统计。对于现场难以鉴定的鱼类用8 %福尔马林保存带回实验室鉴定,鱼类种类鉴定主要依据文献[12-13]进行。同时结合鱼类资源调查问卷、走访渔民等形式了解该区域内鱼类资源状况和相关历史资料。
1.2 数据处理和分析
在分析渔获物的质量百分比和尾数百分比基础上,采用最常见Shannon-Wiener多样性指数(Hi)、William改进指数(Hb)、Margalef种类丰富度指数(D)、相对重要性指数优势度(IRI)、Pielou均匀度指数(J′)、Simpson优势度指数(λ)、相对稀有种数(R)来分析物种多样性特征[14-15]。
图1 鄱阳湖湖口水域鱼类资源采样点
采样期间,每天登录长江水文网(http://www.cjh.com.cn),记录湖口水位和流量数据;采用Pearson相关分析单位捕捞努力量渔获量(CPUE)与水文因子间的相关性;所有数据和图像使用Microsoft Excel 2010、SPSS 16.0、Photoshop等软件处理。
2.1 渔获物种类组成
此次调查共采集鱼类52 种,共计4 314 尾,总计833.03 kg。隶属于7目12科40属。其中,鲤形目3 科28 属33 种,占鱼类总种数的63.46 %;鲇形目2 科3 属7 种,占鱼类总种数13.46 %;鲈形目4 科5 属7 种,占鱼类总种数13.46 %(表1)。优势科为鲤科、鲿科、鮨科、鳅科等,其中鲤科鱼类为最大类群,有29 种,占总数的55.77 %。
2.2 渔获物结构
从表2可以看出,渔获物主要质量组成从大到小依次为鲢、鳙、鲤、草、鲫,其质量分别为192.42、163.56、141.84、91.44、38.34 kg;渔获物主要个体数组成从多到少依次为鲤、鲫、短颌鲚、光泽黄颡鱼、鲢,其数量分别为1 128尾、644尾、431尾、385尾、375尾。鄱阳湖湖口水域的渔获物中绝大多数个体平均体长、体重规格很小,大多未达到性成熟年龄,尤其在禁渔期间,密网眼的定置网捕获大量的鲤、鲫等幼鱼,且以极低价格作为饵料鱼贩卖。
表1 鄱阳湖湖口水域鱼类种类名录
表2 鄱阳湖湖口水域渔获物结构
2.3 优势种
综合考虑鄱阳湖湖口水域渔业资源调查中鱼类个体数、质量、生态类型等方面因素,将相对重要性指数居前五位的种定为优势种具有较好的代表性。其优势种依次为:鲤、鲢、鲫、鳙、光泽黄颡鱼。鲤、鲫、光泽黄颡鱼共占尾数百分比为50.93%,质量百分比占22.93%;而鲢、鳙所占尾数百分比为10.41%,质量百分比为42.73%,具体优势种的尾数百分比、质量百分比、相对重要性指数(IRI)组成见(表3)。由此可见,鄱阳湖湖口水域鱼类60%以上的优势种为湖泊定居性种类。
表3 鄱阳湖湖口水域相对重要性指数居前5位种类的特征值
2.4 CPUE与水文因子的关系
鄱阳湖湖口水域定置网CPUE月均值为3.91 kg/d,其中5月份CPUE达到最低为1.10 kg/d,6月份CPUE逐渐上升,8月份CPUE达到最高为6.21 kg/d,随后逐渐下降(表4)。
表4 鄱阳湖湖口水域捕捞努力量渔获量
湖口水域月间CPUE(kg/d)与流量(m3/s)Pearson相关系数为0.205(P>0.05),差异性不显著;与水位(m)关系Pearson相关系数为0.709*(*表示P<0.05),呈差异性显著正相关。
从湖口水域CPUE与该江段月平均水位之间的对应关系图中可见(图2),湖口水域月均水位变幅为9.62~17.65 m,CPUE受水位影响十分明显,水位上涨,CPUE逐渐攀升,8月份达到最大值后,随着水位降低,CPUE逐渐减小。
图2 湖口水域CPUE与水位的关系
2.5 生物多样性指数
计算分析得出,Shannon-Wiener多样性指数(Hi)2.59,William改进指数(Hb)2.39,Margalef种类丰富度指数(D)为6.09,Pielou均匀度指数(J′)0.65,Simpson优势度指数(λ)0.87,相对稀有种数(R)97.87 %。
3.1 鱼类资源现状
从种类组成来看,鄱阳湖湖口水域共监测到鱼类种类52种,鲤科鱼类占总物种数的55.77%,这与长江水系的鲤科鱼类占半数以上的组成特点相类似[16]。本研究结果与1997-2000年鄱阳湖湖区记录136种相比[1],约62%的种类未监测到;与2010年鄱阳湖湖区记录72种相比[6],约28%的种类未监测到;与2007-2008年鄱阳湖湖口水域报道50种相比[2],种类增加了2种,约4%。江海洄游型鱼类仅监测到长颌鲚1种,没有监测到主要珍稀鱼类,如中华鲟(AcipensersinensisGray)、白鲟(Psephuyrusgladius)、鲥(Tenualosareevesii)、鳗鲡(Anguillajaponica)、暗纹东方鲀(Takifuguobscurus)等。研究指出,鱼类物种数的减少是对水域环境质量下降的典型表现[17-18]。
从群落组成来看,鄱阳湖湖口水域中渔获物尾数以鲤、鲫等类占优势(图3),优势种以湖泊定居型为主,这与近些年对鄱阳湖鱼类资源的研究结论一致[2,7]。湖口水域中优势种没有发生演替,与其生态环境未受到严重的外来干扰是密切相关的[19]。
3.2 洄游型鱼类种群变化
江湖洄游型鱼类的幼鱼顺洪水进入鄱阳湖育肥(俗称“灌江纳苗”),产卵后的亲鱼也会主动游集到鄱阳湖觅食,秋后随着鄱阳湖水位下降,产卵的亲鱼和接近成熟的个体,又陆续回到江河干流深处越冬[20]。本研究江湖洄游型鱼类以“四大家鱼”为例,由表2、表3可知,“四大家鱼”所占渔获物中尾数百分比仅为12.19%,质量百分比却占57.95%,说明鄱阳湖湖口水域中“四大家鱼”个体较大的数量居多;由长江进湖育肥“四大家鱼”补充群体幼鱼个体数量极少。研究表明,“四大家鱼”产出的卵在河道中漂流孵化为鱼苗,因此在产卵场下游河道长度必须能满足卵漂流孵化的时间要求和能令其孵出的鱼苗有缓静水体供其索饵和生长[21]。①随着三峡工程蓄水后,其水位运行方式的改变势必会引起大坝下游水文情势的变化,引起“四大家鱼”产卵期推迟,繁殖期缩短[10],长江中游“四大家鱼”与20世纪80年代三峡水库蓄水前相比,产卵场的地理分布范围变化不大,仅是产卵规模很小,长江自然群体“四大家鱼”的仔鱼、稚鱼急剧减少,进入鄱阳湖“四大家鱼”育肥的幼鱼会随之减少[21]。②“四大家鱼”进出入湖数量与其鄱阳湖水位变化是存在一定关系[22]。湖区涉水工程、过度开挖湖沙而导致通江水道河床变深、变宽,湖口的泄流能力增强,进而引起鄱阳湖枯水位频繁发生,枯水期季节提前和延长[8,11],对“四大家鱼”进出入鄱阳湖产生不利影响。鄱阳湖湖口水域的渔获物中“四大家鱼”等江湖洄游型鱼类群落组成结构特点是对长江、鄱阳湖水环境变化作出相应的响应。
江海洄游型鱼类须适应从高盐度的海域进入盐度极低的淡水的环境改变,溯河洄游到鄱阳湖产卵[20]。本研究江海洄游型鱼类以长颌鲚为例,渔获物中长颌鲚个体数和质量占比均不到5%(图2)。历史上,鄱阳湖是长颌鲚重要的产卵场所,现几乎很难见到[23],笔者认为主要原因:①过度捕捞,在长颌鲚渔汛期,大量洄游繁殖群体被捕捞致使长颌鲚种群的补充群体严重得不到补充,致使长颌鲚资源急剧枯竭。②涉水工程,长颌鲚性成熟后进行洄游,对水文环境有着特殊的要求,近年来长江流域大量涉水工程建设引起水文环境改变对长颌鲚繁殖是致命的[24]。
3.3 群落生物多样性变化
鱼类群落多样性指数能在一定程度上反应群落结构稳定性[25]。鱼类群落多样性通常与其栖息地复杂程度呈正相关关系,生境复杂性是决定该水域鱼类群落丰富度和多样性的一个重要因素[26]。资料表明,2014年鄱阳湖湖口水域鱼类群落生物多样性(Hi)为2.59高于2007~2009年长江湖口段的1.42[27],湖口水域地理位置特殊,生境复杂,充当了长江与鄱阳湖不同水环境之间复杂相互作用的桥梁[11]。湖口是鄱阳湖唯一的入江口,处在鄱阳湖通江水道末端,距离主湖区最远,水文环境受长江水文波动影响较大,属于偏向于流水型生境[7]。本研究所采集到鱼类的种类包含了偏流水和偏静水生活环境的鱼类,这一物种多样性特点与该水域丰富多变的水环境是相吻合的。2014年湖口水域鱼类群落生物多样性(Hi)为2.59高于2007~2008年鄱阳湖湖口水域1.84,有上升趋势[2]。自20世纪80年代以来,长江流域渔业捕捞一直处于过度状态,鱼类资源持续衰退[16,28]。因此,2008年前后研究显示的长江湖口段、鄱阳湖湖口水域多样性指数均处于较低水平[2,24]。近年来人工成本、燃油价格的不断上涨,捕捞作业成本增加。随着渔业捕捞产量严重下滑,导致从事捕捞作业人员、船只减少,一定程度上缓解了该水域捕捞压力,渔业资源在近年略有恢复。
采样设计很大程度影响鱼类群落生态学研究结果,不同的采样方法在获得一定空间鱼类组成及其群落结构时,往往会产生偏差[29-30]。本研究受采样设计限制,在统计意义上存在一定的局限性。江湖自然连通下的鄱阳湖湖口水域生境复杂,对该水域鱼类群体变化仍需更深入的调查,为渔业资源可持续利用提供更为合理和科学依据。
[1]张堂林,李钟杰.鄱阳湖鱼类资源及渔业利用[J].湖泊科学,2007,19(4):434-444.
[2]胡茂林,吴志强,刘引兰.鄱阳湖湖口水域鱼类群落结构及种类多样性[J].湖泊科学,2011,23(2):246-250.
[3]Scheffer M,Carpenter S,Foley J A,et al.Catastrophic shifts in ecosystems[J].Nature,2001,413:591-596.
[4]郭治之,刘瑞兰.江西鱼类研究[J].南昌大学学报(理科版).1995,19(4):222-232.
[5]钱新娥,黄春根,王亚民,等.鄱阳湖渔业资源现状及其环境监测[J].水生生物学报,2002,26(6):612-617.
[6]杨少荣,黎明政,朱其广,等.鄱阳湖鱼类群落结构及时空动态[J].长江流域资源与环境,2015,24(1):54-64.
[7]朱其广.鄱阳湖通江水道鱼类夏秋季群落结构变化和四大家鱼幼鱼耳石与生长的研究[D].南昌:南昌大学,2011.
[8]胡茂林,吴志强,刘引兰.鄱阳湖湖口水位特性及其对水环境的影响[J].水生态学杂志,2010,3(1):1-6.
[9]吴 斌,方春林,傅培峰,等.鄱阳湖通江水道短颌鲚生长特性初探[J].水生态学杂志,2015,36(3):51-55.
[10]曹文宣,余志堂.三峡工程对长江鱼类资源影响的初步评价及资源增殖途径的研究[A].见:长江三峡工程对生态与环境影响及其对策研究论文集[C].北京:科学出版社,1987:3-17.
[11]赖锡军,黄 群,张英豪,等.鄱阳湖泄流能力分析[J].湖泊科学,2014,26(4):529-534.
[12]成庆泰,郑葆珊.中国鱼类系统检索,上册[M].北京:科学出版社,1987,45-78.
[13]成庆泰,郑葆珊.中国鱼类系统检索,下册[M].北京:科学出版社,1987,167-230.
[14]中国科学院生物多样性委员会.生物多样性研究的原理与方法[M].北京:中国科学技术出版社,1994,36-66.
[15]Magurran,A E.Ecological diversity and its measurement[M],New Jersey:Princeton University Press,1988,67-89.
[16]刘建康,曹文宣.长江流域的鱼类资源及保护对策[J].长江流域资源与环境,1992,1(1):17-23.
[17]Karr J R.Assessment of biotic integrity using fish communities[J].Fisheries,1981,6:21-27.
[18]Karr J R,Fausch K D,Angermeier P L,et al.Assessing biological integrity in running waters:A method and its rationale[J].Illinois Natural History Survey Special Publication,1986,5:28.
[19]William J M.Patterns in Freshwater Fish Ecology[M].New York:Chapman and Hall Publishers,1998.
[20]湖北省水生生物研究所鱼类研究室.长江鱼类[M].北京:科学出版社,1976:1-278.
[21]段辛斌,陈大庆,李志华,等.三峡水库蓄水后长江中游产漂流性卵鱼类产卵场现状[J].中国水产科学,2008,15(4):523-532.
[22]胡茂林,吴志强,刘引兰.鄱阳湖湖口水域四大家鱼幼鱼出现的时间过程[J].长江流域资源与环境,2011,20(5):534-539.
[23]长江水产研究所资源捕捞研究室,南京大学生物系鱼类研究组.刀鲚的生殖洄游[J].淡水渔业,1977,6:19-24.
[24]张敏莹,徐东坡,刘 凯,等.长江下游刀鲚生物学及最大持续产量研究.长江流域资源与环境[J].2005,14(6):694-698.
[25]费鸿年,何保全,陈国铭.南海北部大陆架底栖鱼群集的多样度以及优势种区域和季节变化[J].水产学报,1981,5(1):1-19.
[26]Ornellas A B,Coutinho R.Spatial and temporal patterns of distribution and abundance of a tropical fish assemblage in aseasonal Sargassum bed,Cabo Frio Island,Brazil[J].J Fish Biol,1998,53:198-208.
[27]陈文静,张燕萍,赵春来,等.近年长江湖口江段鱼类群落组成及多样性[J].长江流域资源与环境,2012,21(6):684-691.
[28]刘绍平,段辛斌,陈大庆,等.长江中游渔业资源现状研究[J].水生生物学报,2005,29(6):708-711.
[29]Wang Y-G,Ye Y,Milton,D A.Efficient designs for sampling and subsampling in fisheries research based on ranked sets[J].J Mar Sci,2009,66:928-934.
[30]Jardim E,Ribeiro P J.Geostatistical assessment of sampling designs for Portuguese bottom trawl surveys[J].Fish Res,2007,85:239-247.
(责任编辑:陈细华)
Status and changes of fish resources in the Hukou area of Poyang Lake
WANG Sheng1,DUAN Xin-bin2,CHEN Wen-jing1,ZHANG Hai-xin1,FU Pei-feng1,HE Gang1,WU Bin1
(1.ScientificObservingandExperimentalStationofFisheryResourcesandEnvironmentinPoyanglakes,MinistryofAgriculture/FisheriesResearchInstituteofJiangxiProvince,Nanchang330039,China;2.ScientificObservingandExperimentalStationofFisheryResourcesandEnvironmentintheUpperandMiddleReachesoftheYangtzeRiver,MinistryofAgriculture/YangtzeRiverFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Wuhan430223,China)
The fishery resources were investigated monthly during May to December in 2014 in Hukou area of Poyang Lake,and the fish species composition,catch structure,dominant species,community diversity index and CPUE (Catch Per Unit Effort) were analyzed.The results showed that,altogether 52 fish species,40 genera,12 families and 7 orders were collected in the Hukou area of Poyang Lake.The dominant species which account for 61.34% of the total fish species wereCyprinuscarpio,Hypophthalmichthysmolitrix,Carassiusauratus,AristichysnobilisandPelteobagrusnitidus.The eigenvalues of species diversity were Shannon-wiener′s index (Hi) being 2.59,Margalef′s index (D) being 6.09,Pielou′s index (J′) being 0.65,Simpson′s (λ) being 0.87,and Relative rare species (R) being 97.87 %.Highly significant correlations were obtained between CPUE and the water levels (P<0.05),and the CPUE was range from 1.10 to 6.21 kg per day.The small-sized fishes were dominant,the juvenile fish recruitment stock population of migratory fishes was little,and the Shannon-wiener′s index (Hi) was on the rise in the commercial fishes in the Hukou area of Poyang Lake.
Hukou area of Poyang Lake;fishery resources;biodiversity
2015-08-31;
2016-05-04
国家自然科学基金项目(51579247);农业部长江中上游渔业资源环境重点野外科学观测试验站(YWTZ/2014-01);江西省科技支撑项目(20141BBF60036)
王 生(1986- ),男,硕士,研究方向为鱼类生态学。E-mail:wangsheng_86@163.com
陈文静。E-mail:cwjjxsky@yahoo.com.cn
S932.4
A
1000-6907-(2016)06-0050-06