异鱲Parazacco spilurus两栖息地水环境质量及食性分析

2020-12-28 12:01蓝梦哲易祖盛
关键词:食性丰水期芙蓉

谢 骄, 蓝梦哲, 易祖盛*

(1.中山纪念中学, 广东 中山 528454; 2. 广州大学 生命科学学院, 广东 广州 510006)

图1 异鱲 Parazacco spilurus

前人对异鱲的研究主要集中在分类和分布方面[1-5],卿小芳等[6]2008年结合广州市水生生物资源的本底调查,研究了花都地区异鱲的年龄与生长,发现异鱲年龄为1~4龄,以2~3龄鱼数量最多.但对其生物学习性及栖息地环境状况等鲜有专门的研究.广州花都芙蓉嶂于2014年建立了异鱲保护小区,陆河县激石溪是陆河花鳗鲡省级自然保护区的核心区.本研究对其栖息地环境状况和食性进行了调查和研究,旨在为保护区的合理规划和建设提供基础数据.

1 材料与方法

1.1 采样点坐标

花都芙蓉嶂异鱲保护小区113°13′57.96″E, 23°50′54.75″N, 海拔 167 m;陆河激石溪113°28′51.90″E, 23°14′12.06″N,海拔 135 m.

1.2 水质测定

用YSI水质分析仪现场测定温度、pH、盐度和 DO 等.另取500 mL 水,加入1%三氯甲烷固定,带回实验室,即日测定水中的总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮、硝氮、亚硝氮、CODMn、化学需氧量(CODCR)、粪大肠杆菌(Fecal escherichia coli)、多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)、挥发酚(Volatile Penol)、叶绿素a(chlorophy a)、汞、铜、锌、镉、铬、铅、砷、硒等19项指标,测定方法参照《湖泊富营养化调查规范》[7].

1.3 底泥采集与分析

用彼得森采泥器采集表层沉积物样品,装入聚乙烯密封袋带回实验室,采集后的底泥经自然风干,去除杂质、研磨、过100目筛,保存.检测有机碳(TOC)、有机质和汞、铜、锌、镉、铬、铅、砷及硒等8个重金属指标.

底泥重金属指标(铜、锌、砷、镉、铬、铅、汞及硒)采用国际上在淡水和海洋生态系统中广泛使用的沉积物质量基准(Sediment Quality Guideline, SQG)比较法,评价沉积物中重金属污染状况及潜在的生态风险.该方法将各重金属的浓度与相应的生物毒性效应范围低值(Effect Range Low, ERL)或效应范围中值(Effect Range Medium, ERM)进行比较,若数值高于ERM,表明沉积物受到较大的污染,不利于生物的毒性效应会频繁发生,潜在生态风险高;若数值低于ERL值,表明沉积物未污染或轻度污染,基本无生物毒性效应,潜在生态风险小;而数值介于ERL和ERM之间时,则可能会产生不利生物效应,潜在一定的生态风险.沉积物质量基准中ERL和ERM标准值见表1.

表1 底泥中的重金属和有机物含量

1.4 浮游生物的采集与分析

定性样品用25号浮游生物网拖捞获取;定量样品:浮游植物用采水器采集水样1 L,现场加15 mL鲁格氏固定液至终浓度为1.5%.浮游动物采水共20 L,混合后用25号浮游生物网过滤至50 mL,现场加5%甲醛固定.样品带回实验室确定种类[8].采用优势度指数Y=fi(ni/N),ni为第i种浮游生物的个体数,fi为第i种浮游生物在各样点出现的频度,当Y≥0.02时,该物种为优势种.用Margalef丰富度指数衡量水体中浮游生物的丰富度,其公式为:D=(S-1)/lnN,式中S为种数,N为总个体数.采用Shannon-Weiner指数评价浮游生物的结构特征,其公式为:H′=-ΣPilog2Pi,式中Pi为i种的个体数占全部个体总数的比例,Pielou均匀度指数J=H′/lnS.

1.5 食性分析

解剖鱼类,分离出肠道,在解剖镜下剪开肠道,观察食物的种类,食物种类的鉴定参照胡鸿钧等[8]、周凤霞等[9]方法.食物出现率(%)= 含有该食物成分的个体数/总的解剖的个体数×100%.

2 结果与分析

2.1 水质

异鱲栖息地水深都在1 m以下,清澈透底.水质指标见表2,现场监测指标:pH值在7.06~8.28之间,呈弱碱性,芙蓉嶂pH 值略高.溶解氧DO在6.9~9.9之间,激石溪较高,与水流流速大有关.

表2 各次采样点水质指标

化学指标:总氮在0.31~1.93 mg/L之间,枯水期高于丰水期,芙蓉嶂明显高于激石溪,均超出Ⅱ类水质量标准.总磷在0.010~0.055 mg/L之间,芙蓉嶂高于激石溪.氨氮在0.053~0.090 mg/L之间,硝态氮在0.58~1.180 mg/L之间,丰水期较高.亚硝态氮7月激石溪未检出,检出值在0.003 5~0.009 0 mg/L之间.挥发酚在0.001 5~0.003 3 mg/L之间符合Ⅲ类水水质标准.高锰酸钾盐指数在1.33~1.61 mg/L之间,符合Ⅰ类水水质标准,化学需氧量6~20 mg/L,除11月芙蓉嶂符合Ⅳ类水水质标准外,其余均符合Ⅱ类水水质量标准.多氯联苯均未检出.

重金属指标:Hg只在7月芙蓉嶂有检出,符合Ⅳ类水水质标准,其余未检出.Zn 在0.007 8~0.030 0 mg/L之间,Cu在0.002 3~0.003 8 mg/L之间,Cr在0.000 49~0.007 50 mg/L之间,Pb在0.000 2~0.001 0 mg/L之间,As激石溪0.000 110~0.000 188 mg/L高于芙蓉嶂的0.000 020~0.000 400 mg/L,均远低于标准值,Cd未检出,Se在丰水期的芙蓉嶂为0.002 5 mg/L,枯水期为0.001 2 mg/L,其余未检出,均符合Ⅱ类水质量标准.

生物指标:粪大肠杆菌群在1 500~24 000 ind/L,枯水期均超标,丰水期的芙蓉嶂未超过Ⅱ类水水质量标准.叶绿素a在3.83~10.06 μg/L之间,且枯水期高于丰水期.

2.2 底泥

异鱲栖息地底泥指标见表1,有机物指标:有机碳0.20%~3.59%,有机质0.344~22.790,芙蓉嶂明显高于激石溪,芙蓉嶂水流较慢,激石溪流速较快.重金属指标:激石溪枯水期的Hg、芙蓉嶂丰水季的Cu、Cd、Pb含量在ERL和ERM之间,属于中度污染,存在一定的生态风险.其余各指标均低于ERL,基本无生态风险.

2.3 浮游生物

2.3.1 浮游植物细胞密度、多样性指数

枯水期浮游植物的细胞密度大于丰水期,激石溪丰水期的细胞总密度大于芙蓉嶂,但枯水期芙蓉嶂的细胞密度大于激石溪,与叶绿素a 变化一致,结果见表3.

丰水期激石溪的优势种为假鱼腥藻属蓝藻门的Pseudanabaenasp.,优势度为0.32,色球藻Chroococcusspp.,优势度为0.14,硅藻门的曲壳藻属Achnanthessp.和金藻门的锥囊藻Dinobryondivergens,优势度均为0.11.芙蓉嶂的优势种为硅藻门的颗粒直链藻Melosiragranulata,优势度为0.32,小环藻属Cyclotellaspp.的优势度为0.15.

枯水期激石溪的优势种为蓝藻门的Pseudanabaenasp.(优势度为0.31)、硅藻门的异极藻属Gomphonemasp.(优势度为0.11)及鼓藻属Euastrumansatum(优势度为0.05).芙蓉嶂优势种为隐藻门的啮蚀隐藻Cryptomonserosa,优势度为0.29.

香农-维纳指数介于1.35~2.88之间,平均为2.06(表3).均匀度指数在0.55~0.69之间,平均为0.63.Margalef 丰富度指数介于0.82~1.38之间,平均为1.14.均处于轻污染至中污染.

表3 浮游植物密度(ind/L)及多样性指数

2.3.2 浮游动物

与浮游植物相反,枯水期浮游动物的种类和密度均少于丰水期(表4),丰水期激石溪浮游动物种类19种,密度为63.35 ind/L,没有采到桡足类.优势种为原生动物的砂壳虫Difflugiasp.,密度为21.33 ind/L,优势度为0.34;表壳虫Arcellasp.密度为14.67 ind/L,优势度为0.23;轮虫类的螺形龟甲轮虫Keratellacochlearis密度为6.0 ind/L,优势度为0.09.芙蓉嶂浮游动物15种,密度71.0 ind/L,没有采到枝角类.优势种为哲水蚤Calanoidasp.,密度为3.0 ind/L,优势度为0.11;叉角拟聚花轮虫Conochilusdossnarius密度为3.33 ind/L,优势度为0.12.枯水期激石溪浮游动物种类15种,密度为54.44 ind/L,优势种为砂壳虫Difflugiasp.,密度为29.33 ind/L,优势度为0.36;表壳虫Arcellasp.密度为26.0 ind/L,优势度为0.32;水轮虫Epiphanessp.密度为5.33 ind/L,优势度为0.07.芙蓉嶂浮游动物种类16种,密度为59.33 ind/L,其中优势种为泽西近剑水蚤Tropocylopsjerseyensis,密度为3.32 ind/L,优势度为0.16;无节幼体nauplis密度为3.33 ind/L,优势度为 0.08.

表4 各次采样浮游动物的种数、密度(ind/L)和多样性指数

香农-维纳指数介于2.03~3.15之间,平均为2.44.均匀度指数在0.75~0.86,平均为0.80.Margalef 丰富度指数介于3.28~4.34之间,平均为3.70.均处于轻污染至中污染.

2.4 食性分析

分析了40尾异鱲的消化道,其中饱肠37尾,空肠3尾,总摄食率为 92.5%.异鱲的食物出现率:昆虫类(包括蚂蚁 Formicidae、蓟马 Thripidae 和昆虫的残体)100%、丝藻Ulothrix 70.3%、轮虫Keratellasp.78.4%,另外还有水生植物叶片、有机碎片等 32.4%(表5,图2).因此,可以认为异鱲是以水生昆虫、轮虫等动物性饵料为主,也吃一些丝藻,偶食植物的叶片的杂食性鱼类.

表5 异鱲食物组成及其出现频率

图2 异鱲食物组成

3 讨 论

3.1 异鱲栖息地环境

异鱲为生活于岭南地区的亚热带的鱼类,对栖息环境有较高要求,同时分布范围较窄,种群数量少,只占群落中鱼类总数的3%~5%,是较稀少的珍稀鱼类[3].比较几个栖息地的水质,都符合国家Ⅱ级地表水标准,为溶氧度高、水流缓慢,水草丰富的山溪支流.与易祖盛等[10]、程炜轩等[11]报道的陆河和从化唐鱼(Tanichthysalbonubes)的生境条件相似,事实上这两种鱼常常会同域分布,唐鱼主要分布在溪流的缓流区,而异鱲更多在急流中,也可以在缓流中生活.高士林等[12]研究了香鱼(Plecoglossusaltivelis)在楠溪江干流分布区的水生态环境,发现其繁殖区的水质优于摄食区的水质,异鱲未发现明显的繁殖区和摄食区,为定居性鱼类.

3.2 异鱲的食性

异鱲的食物组成主要是水生昆虫,也捕食一些偶然进入水体的陆生昆虫,如蚂蚁.蓟马是随植物的花或落叶落入水体而被异鱲捕食的,同时在异鱲胃中发现不少的植物叶片,也有果实和花等,还有一些丝状藻.说明异鱲所生存的环境中,能够摄食的动物资源少,食物相对较贫乏,摄食的偶然性较大,表明它是以动物性食物为主,植物性食物为辅的杂食性鱼类.刘雪飞等[13]研究了黄山殷溪河光唇鱼(Acrossocheilusfasciatus)食性,由陆生和水生植物、陆生昆虫、碎屑以及环节动物、软体动物、甲壳动物、水生昆虫等水生动物组成,其中以水生昆虫、水生植物和碎屑为常见和优势饵料种类.宽鳍鱲(Zaccoplatypus)食性上为植食性, 个别肉食性食物成分可能是随摄食的藻类带入的.异鱲的食性与这两种鱼明显不同[14].

3.3 异鱲的保育建议

由于广东城市化的高速发展,许多山溪都被开发,该种鱼类原有分布点正逐渐减少,据2007-2009年进行的《广州市水生动植物本底资源》[15]调查显示,广州市只有花都芙蓉嶂所在的王子山地区和增江有分布.加上环境污染,特别是农业中农药、化肥的使用,生活污水的污染日趋严重,异鱲的生存环境遭到严重威胁.由于广东人喜欢吃山坑鱼,异鱲的捕捞压力也较大,在山区的小支流中毒鱼、炸鱼和电鱼现象严重,使异鱲的数量明显减少,而被列为易危种类[4].建议除保护异鱲的生存环境外,还应该加强其年龄与生长、繁殖等生物学研究,同时倡议改变捕食山坑鱼的饮食习惯.

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