长江中游黄石江段三种不同类型河道中仔鱼空间分布研究

胡兴坤，高 雷，杨 浩1,，刘绍平，段辛斌，陈大庆

(1.华中农业大学水产学院，武汉 430070；2.中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223)

长江中游黄石江段三种不同类型河道中仔鱼空间分布研究

胡兴坤1，2，高 雷2，杨 浩1,2，刘绍平2，段辛斌2，陈大庆2

(1.华中农业大学水产学院，武汉 430070；2.中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223)

仔鱼；空间分布；河道类型；发育期

仔鱼是鱼卵经孵化出膜后，直至开始出现鳞片，由内源性营养转变为外源性营养的发育阶段个体[1]。鱼类早期发育阶段的个体自产卵场向下游育幼场的漂流，能够保证鱼类种群在河流生态系统中的分布扩散[2]，对鱼类的生长、存活以及种群的补充、延续有重要意义[3]。处于早期发育阶段的仔鱼个体由于受到外在与内在因素的相互影响，使得不同鱼类的仔鱼个体在不同江段的漂流方式均不尽相同[4]，且不同发育阶段的仔鱼，因其游泳能力和营养类型都各有特点，也会对其在水体中的分布带来不同程度的影响[1]。

河道类型一般分为顺直型、弯曲型、分汊型和矶头型4种类型[5]。不同类型河道在流速、流态和能量坡降等方面均呈现一定的差异性，从而对鱼类早期资源发育带来不同的影响，一般来说，弯曲型、分汊型和矶头型河道更能为鱼类的栖息和繁殖提供有利的条件[6]。目前国内外学者对仔鱼空间分布特征的研究主要集中在对单个断面两岸与江心、表层与中层仔鱼密度的比较[7-10]，而对不同离岸距离、水深的仔鱼空间分布和不同河道类型对其分布的影响，以及不同发育阶段仔鱼栖息环境变化特点的研究相对较少。

航道整治等涉水工程建设在一定程度上会破坏鱼类栖息地，研究仔鱼在不同河道类型中的分布情况，可以有效评估航道整治等涉水工程对仔鱼的影响作用。因此，在不同河道类型江段开展仔鱼空间分布的研究，能为鱼类早期资源科学评估、航道整治等涉水工程建设、水生生态修复措施的制定提供依据。

1 材料与方法

1.1 调查区域及采样点设置

2016年6月10-15日，在长江中游黄石江段(29° 94′～30° 05′N、115° 31′～115° 42′E)选取分汊型河道(A)、顺直型河道(B)和弯曲型河道(C)三种不同类型的河道开展仔鱼空间分布研究。每个河道类型从右岸向左岸依次设置5个采样点，其中在分汊型河道(A)增设1个采样点。每个采样点设置表层、中层和底层3个采样水层。采样断面和采样点的设置和分布见图1。

图1 长江中游黄石段采样断面和采样点分布图Fig.1 Distribution of the sampling sections and sites at Huangshi section in the middle reaches of the Yangtze river

1.2 样品采集及处理

使用圆锥网(网长2.5 m，网目50目，网口面积0.19 m2)在机动船水平拖拽下对仔鱼进行定点采集。每个类型河道进行连续两天的采样调查(均在上午8：00-12：00)，第一天从右岸开始依次向左岸采样，第二天从左岸开始依次向右岸采样。调查时分别对每个采样点的表层、中层、底层采样(进行1次重复)，每个水层每次采集时间为5 min。采样期间使用流速仪(LS45A型)测量网口江水流速，累计采样96次。

将采集到的仔鱼用5%的中性福尔马林溶液保存。实验结束后，在解剖镜(OLYMPUS SZX16)下对仔鱼进行种类及发育期的鉴定，仔鱼的鉴定方法参照易伯鲁等[11]、曹文宣等[12]，发育期的划分参照Kendall等[13]、曹文宣等[12]。

1.3 数据处理及分析

将仔鱼数量标准化为密度表示，计算公式为：

ρ=N/(S×V×T)

式中ρ为仔鱼密度；N为仔鱼数量；S为圆锥网网口面积(m2)；V为水流速度(m/s)；T为采样时间(s)[11]。

仔鱼相对重要性指数(Index of Relative Importance，IRI)计算公式为：

IRI=N×F×10 000

式中N为某种仔鱼数量百分比，F为其出现频率。依据相对重要性指数(IRI)将仔鱼种类分为：优势种(IRI≥100)，常见种(IRI≥10)和少见种(IRI<10)[14]。

不同采样点、水层间的仔鱼密度差异采用单因素方差分析(Analysis of Variance，ANOVA)。使用PRIMER6.0中等级聚类分析方法分析各发育阶段仔鱼空间分布的相似性[15]。数据和图像使用Excel、SPSS进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 仔鱼种类组成

表1 2016年长江中游黄石段仔鱼种类组成Tab.1 Species composition of fish larvae in Huangshi section, 2016

续表1

表2 黄石江段不同类型河道仔鱼种类组成Tab.2 Species composition of fish larvae of three river patterns in Huangshi section

2.2 三种类型河道仔鱼的空间分布

2.2.1 三种类型河道仔鱼的总体分布

对三种类型河道仔鱼分布进行调查研究，三种类型河道仔鱼的平均密度为(2.03±1.46)ind/m3。其中弯曲型河道仔鱼平均密度最大，为(2.34±1.10)ind/m3；分汊型河道次之，为(1.97±2.03)ind/m3，顺直型河道最低，为(1.79±1.19)ind/m3。分汊型、弯曲型河道仔鱼平均密度相对顺直型河道较高。总体上，仔鱼密度在近岸处最高，江心最低，并呈现表层>中层>底层的特点，且密度越高的点，密度差异越明显(表3)。

表3 仔鱼在不同采样点、水层的平均密度及平均流速Tab.3 The average velocities and densities of fish larvae in different sampling sites and water layers

注：结果为平均值±标准差(Mean±SD)

2.2.2 仔鱼的水平分布

黄石江段三种类型河道中，分汊型河道左岸采样点密度最高，为(5.42±4.68)ind/m3，顺直型河道江心采样点密度最低，为(0.53±0.54)ind/m3(表3)。分汊型河道仔鱼密度在近岸处最高，以沙洲两侧采样点仔鱼密度最低(分别为(0.62±0.08)ind/m3、(0.71±0.20)ind/m3)；顺直型河道仔鱼密度随采样点离岸距离的增加而呈下降的趋势；弯曲型河道仔鱼密度在各采样点间差异不明显，且在采样点1(弯道内弯处)的分布最少，密度为(0.93±0.56)ind/m3(图2)。

除回水区外(分汊型河道沙洲右侧)，近岸处的江水流速较慢，且越往江心流速越快(图2)。将各采样点仔鱼密度与江水流速进行相关性分析，根据散点图用指数函数进行拟合，得到仔鱼密度(ρ)与江水流速(V)的关系为：

ρ= 1.042 7V-0.976,r=-0.504；n=14(P=0.067)

图2 三种河道类型不同采样点仔鱼的平均密度变化Fig.2 The variations of density of fish larvae in different sampling sites of three river patterns

方差分析表明,分汊型河道右岸、左岸采样点仔鱼密度与其它采样点间均存在显著性差异(P<0.05)，其他各采样点间均无显著性差异(P>0.05)。顺直型河道右岸、左岸采样点与江心存在显著性差异(P<0.05)。弯曲型河道各采样点间无显著差异(P>0.05)(表4)。

表4 三种河道类型仔鱼密度在水平分布上的差异Tab.4 The discrepancy of horizontal distribution of fish larvae density of three river patterns

注：表中同列数字上标有不同字母表示有显著差异性(P<0.05)，下同

2.2.3 仔鱼的垂直分布

三种类型河道仔鱼密度总体呈现表层>中层>底层的特点，其中表层平均密度为(3.20±2.51)ind/m3，中层为(1.69±1.35)ind/m3，底层为(1.20±1.20)ind/m3。分汊型河道沙洲两侧采样点的各水层仔鱼密度较为接近，弯曲型河道弯道内弯处的仔鱼密度以中层最高(表3)。

对三种类型河道不同水层间的仔鱼密度进行差异性比较(ANOVA)，分汊型河道表层与中层、底层的仔鱼密度均存在显著性差异(P<0.01)；顺直型河道表层与底层间存在显著性差异(P<0.05)；弯曲型河道各水层间无显著性差异(P>0.05)(表5)。

表5 三种河道类型仔鱼密度在垂直分布上的差异Tab.5 The discrepancy of vertical distribution of fish larvae density of three river patterns

2.3 主要类群鱼类仔鱼的空间分布

图3 主要类群鱼类仔鱼的空间分布特征Fig.3 The characteristic of spatial distribution of fish larvae of major species

2.4 不同发育阶段仔鱼的空间分布

不同发育阶段仔鱼的空间分布差别较大。水平分布上，鳔雏形期阶段的仔鱼主要分布在江心1/2处，卵黄吸尽期及其后阶段的仔鱼倾向于分布在近岸处，且分布密度呈现随采样点离岸距离的增加而呈下降的趋势；垂直分布上，卵黄吸尽期阶段的仔鱼倾向于在中底层集中，脊索弯曲期阶段的个体倾向分布在表层，其余发育阶段的仔鱼在各水层比例相近(图4)。

图4 不同发育阶段仔鱼在空间分布上的特征Fig.4 The variations of fish larvae of different development period in spatial distribution

3 讨论

3.1 长江中游鱼类早期资源现状

3.2 不同河道类型仔鱼的空间分布特征

三种类型河道下的仔鱼密度存在着一定的差异，主要是受不同河道类型下的水体流速、流态差异的影响[12]。本研究中，顺直型河道仔鱼平均密度低于分汊型和弯曲型河道，可能是由于顺直型河段的流速沿横断面分布较均匀，生物多样性差，而分汊型、弯曲型河道水体流速、流态以及地形相对较为复杂，为有不同需求的生物提供了适宜的条件[6]。这也表明了分汊型和弯曲型河道相对于顺直型河道更容易成为鱼类的育幼场。

在水平方向上，黄石江段仔鱼密度总体呈现随采样点离岸距离的增加而下降的趋势，这与江津江段[20]以及监利江段[8]的研究结论一致。易伯鲁等[11]认为鱼苗密度的不同是由于断面各点的流速差异所导致的。本研究中发现各采样点仔鱼密度与流速成负相关关系，这与常剑波等[7]在洪湖江段的调查结论一致。在垂直方向上，黄石江段仔鱼具有较明显的分层现象，且倾向于分布在水体中上层，与李世健等[8]对监利江段的研究结论不一致，这可能是因为监利江段调查中设置的采样水层较浅所致。仔鱼倾向于分布在近岸处的水体中上层，表明这些水域是鱼类育幼场的主要分布区。

3.3 不同发育阶段仔鱼的空间分布特征

不同发育阶段的仔鱼在空间分布上一般会呈现一定的差异[1]。本研究中，仔鱼总体上在卵黄吸尽期开始倾向于分布在近岸处浅水区。葛珂珂等[22]调查发现刀鲚仔鱼在前弯曲期时开始倾向于向浅水区移动。宋超等[15]对象山港蓝点马鲛仔稚鱼分布的研究也呈现了这一分布模式。殷名称[1]认为这种差异可能与不同发育期仔鱼的游泳能力和摄食能力有关。早期阶段仔鱼(卵黄吸尽期之前)的游泳能力较弱，主要在水流作用下漂流；随着生长发育，仔鱼开始建立巡游模式，游泳能力逐渐增强，对生境具有一定的选择能力，逐渐向较浅水域和中上层移动[1,23]；同时卵黄吸尽期后阶段的仔鱼，开始转向外界摄食，需要向浮游生物多的中上层及近岸处活动。

3.4 小结

本研究对三种不同类型河道(分汊型、顺直型和弯曲型)中仔鱼的空间格局开展了调查。空间分布上，仔鱼倾向于分布在近岸处的水体中上层，而这一区域更容易受到人类活动的干扰，注重对这一区域的关注，对保护鱼类早期资源具有重要意义。在航道整治等工程建设中，应采取生态护岸、恢复植被等措施，以保护鱼类的育幼场[24]。

不同河道类型中，仔鱼倾向分布在分汊型和弯曲型河道。航道整治等涉水工程中的疏浚、裁弯取直等措施会对渔业资源、水生生物多样性造成不利影响[24]，同时施工期带来的污染等因素也会对施工江段仔鱼造成影响。因此，在航道整治等工程建设中，应该重点考虑分汊型和弯曲型河道，合理施工，开展生境修复工作，以降低工程建设对仔鱼的影响。

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StudiesonspatialdistributionoffishlarvaeinthreechannelpatternsintheHuangshisectionofmiddleYangtzeRiver

HU Xing-kun1,2，GAO Lei2，YANG Hao1,2，LIU Shao-ping2，DUAN Xin-bin2，CHEN Da-qing2

(1.CollegeofFisheries，HuazhongAgriculturalUniversity，Wuhan430070,China；2.YangtzeRiverFisheriesResearchInstituteofChineseAcademyofFisheryScience，Wuhan430223,China)

Spatial distribution of fish larvae were compared among three watercourses with different patterns as meander, bifurcation and straight in the Huangshi section of the Middle Yangtze River.A total of 12 331 fish larvae were collected from June 10 to 15 in 2016, and identified to 25 species, 7 families, 5 orders.The dominant species wereHemiculterbleekeri(accounted for 89.4% of the total numbers),Parabramispekinensis(4.6%) andRhinogobiussp.(1.6%).The average highest density of larvae was observed in the meander watercourse (2.34±1.10 ind/m3), and then in the bifurcation (1.97±2.03 ind/m3) and the straight (1.79±1.19 ind/m3) watercourse.The characteristics of the spatial distribution for fish larvae in the three watercourse were similar, which the nearshore had the highest density of larvae whereas the middle had the lowest in horizontal distribution, and the surface water layers had the highest whereas underlying the lowest in vertical distribution.The distributions of larvae with different development stages across the river and water layers were also analysed, and indicated that larvae of the yolk exhausting stage preferred to live around the shallow water in the near shore.The results showed that the inshore waters of the meander and bifurcation watercourse were the main distribution areas of fish larvae in the Yangtze River, and protection problems should be carefully considered for near-shore project in fish breeding season.

fish larvae; spatial distribution; river patterns; developmental phase

2017-06-02；

2017-08-23

国家自然科学基金( 51579247，31602161)；农业部项目“长江中上游重要渔业水域主要经济物种产卵场及洄游通道调查”

胡兴坤(1992- )，男，硕士研究生，主要从事渔业资源与环境方面研究。E-mail：1296754220@qq.com

陈大庆。E-mail：chdq@yfi.ac.cn

S932.4

A

1000-6907-(2017)06-0065-09