珠江入海口空间生态性水体变化对鱼类多样性的影响

王颤

摘要：采集2016—2018年珠江入海口河段魚类多样性数据，进行水环境分析和物种多样性评估。RDA分析结果表明，水深、溶解氧、水体覆盖度、盐度、pH和水体温度对鱼类有一定影响，其中，铬对鱼类多样性的影响程度占总体水质变量的25.92%。随着时间的推移，海水水质的参数发生改变，亚硝酸盐和铅对鱼类科、属、种变化的反应最敏感，对鲤科鱼类影响较大。工业污染会影响鱼类种群数量，另外铬和石油类物质是决定鱼类多样性在珠江入海口生存的重要条件，很大程度限制生态空间的活动价值。

关键词：水质；生态评估；鱼类多样性；生态空间；珠江入海口

中图分类号：S917.4         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）04-0127-09

Impacts of eco-spatial marine water changes on fish diversity in the Zhujiang River estuary

Abstract： Data about fish diversity in the Zhujiang River estuary from 2016 to 2018 were collected for the water environment data analysis and species diversity assessment. The results of RDA analysis showed that water depth， dissolved oxygen， water coverage， salinity， pH and water temperature had certain influences on fish， among which the degree of chromium influence on fish diversity accounted for 25.92% of the variables of overall water quality. During the experimental period， the parameters of seawater quality changed over time， and the response of family， genus， and species of fish to nitrite and lead changes was the most senstitive， especially the Cyprinidae. The large amount of industrial pollution discharged affected the fish population size. In addition， chromium and petroleum substances were the significant conditions that determined the fish diversity in the Zhujiang River estuary and largely limited the activity value of ecological space.

Key words： water quality； ecological assessment； fish diversity； ecological space； Zhujiang River estuary

全球范围内人口数量的大规模增长使得城市化持续扩张，进而导致城镇化建设侵占了大量自然栖息地。河流的污染和栖息地的迅速丧失致使全球野生动物种群遭受严重破坏，过去30年中，自然栖息地的丧失是野生动物个体数和物种丰富度下降的主要因素［1-5］。中国是全球城市化速度最快的国家之一，河道被迫改迁的现象不减，生活污水排放加剧，大量城市污水排放入海，水体自净能力急剧下降，海洋自净能力大打折扣，导致海洋生态承受力下降［6］。

当前，中国沿海以化石燃料和核电为主的发电方式，虽然对排放污水进行了初步处理，但是排放过程途经农业用地，土地金属残留携带入海，环境污染问题愈发严重。同时矿产资源的放肆开采和化学药剂的过量使用，造成土地和河流二次共同污染，最终海水自净能力受到制约。虽然环境和生物多样性保护是重要的战略规划，但是入海口地区环境与生物多样性的生态检测和生态发展，特别是对鱼类的关注少之又少［7-11］。

中国珠江水系物种资源丰富，流经省份是中国重要的资源和工业地区，电力消耗和种植业都位于中国前列。同时化肥使用频率较高的位于广东、广西和福建等地部分河流沿岸种植培育大量桉树和经济果林，一定量的化学残留物质在气候交替等因素下逐步累积，最终由入海口排入中国南海［12，13］。此外，珠江口渔场是中国南海四大渔场之一，渔场地处外海水和珠江冲淡水的交汇区，也是重要的渔业经济产业地。截至2018年在珠江流域等地的鱼类报告、数据汇总和相关资料统计，共记录到鱼类682种、土著种590种、珠江流域特有种224，物种丰富度占据全国渔业的1/2以上。同时珍稀濒危鱼类物种众多，23种已列入《中国濒危动物红皮书鱼类》，超60种已列入《中国物种红色名录第一卷》［1］。《重点流域水生生物多样性保护方案》显示，珠江流域内分布有中华鲟、中华白海豚、鼋、花鳗鲡等国家重点保护动物。外来种超20种，包括太湖新银鱼、短盖巨脂鲤、斑点叉尾鮰、食蚊鱼、尼罗罗非鱼、奥里亚罗非鱼、丁鱥等，并且各河段出现频率随时间持续增多［2］。

目前，关于汇集珠江流域及入海口区域中海洋水质对鱼类影响的研究结论较模糊。如何在珠江流域入海口生态资源保护和选择性排放有害物质的研究，以及海洋水质变化对不同发现鱼类物种的评估都比较欠缺。本研究对近3年来珠江入海口的水质变化影响鱼类多样性进行科学分析，为进一步科学水质管理和渔业优化提供基础信息。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

本研究区域主要集中于珠江入海口海水区域（GZRHK：21°31′—26°49′E，102°14′—115°53′N），该区域地属于亚热带部分区域，年平均气温10～22 ℃，多地年降水量为1 400～2 000 mm，是一个高温多雨、四季常绿的热带-亚热带区域。该区域种植业和养殖业发达，植被多为常绿阔叶，同时矿产资源丰富，是中国经济发达的区域［14］。

1.2 数据获取

通过对百度学术、中国知网、万方数据、国家海洋局、水利部珠江水利委员会（http：//www.pearlwater.gov.cn/zwgkcs/lygb/szygb/）和谷歌学术进行关键词搜索，关键词为“珠江”“广东省”“广西”“鱼类多样性”“水质”，搜索时间定义在2016年以后。通过关键词搜索，发现相关论文和研究报告11篇，其中鱼类数据373个，隶属于22个目44个科204种（表1，2），水质参数主要以化学需氧量、溶解氧、pH、石油类、亚硝酸、硝酸盐、氨氮、铜、锌、铬和铅。鱼类物种划分参照《广西淡水鱼类志》《珠江鱼类志》《广西海洋药用生物名录》《中国动物志》［15］。

1.3 数据分析

数据分析是利用Rv.3.6.0（R Core Team，Geneva，Switzerland）进行的。使用R包“vegan”对鱼类科属种和水质参数变化进行冗余分析，将鱼类科属种作为响应变量，不同水质参数作为解释变量。模型通过VIF对不同水质变量进行共线性评估，分析共线性导致的数据误差，为避免数据对模型的干扰，采用矫正R2作为最终解释变量的结果。研究使用“rdacca.hp”包，量化各水质参数对鱼类科属种变化的影响。

2 结果与分析

2.1 鱼类多样性

2016年，发现有44个科128种不同鱼类物种，随着时间的变化，鱼类科的数量不断减少，2018年已经下降到29个科103个物种（表1）。物种丰富度最高的一直是鲤形目，其次为鲈形目和鲶形目。2016年鲤形目2科60种，颌针鱼目1科1种，鲱形目2科8种，鲈形目18科29种，鲶形目6科11种，鳗鲡目2科2种，鲻形目1科3种，合鳃目1科1种，鲽形目2科2种，鳉形目1科1种，仙女鱼目1科1种，灯笼鱼目1科1种，鲭形目1科1种，鲀形目1科3种，海龙目1科1种，鲉形目1科1种，银汉鱼目1科1种，脂鲤目1科1种。2017年鱼类物种变化是鲑形目、鲼目、海鲢目、真鲨目的出现，2018年物种变化除鲑形目于2016年出现以外，无新增加捕获物种分类。2016—2018年物种多样性下降明显，具体表现为合鳃目、鲽形目、灯笼鱼目、银汉鱼目捕获结果的逐渐丢失。相邻年份内群落变化均发生物种获得和物种丢失两个过程，鱼类群落呈群落周转格局。外来鱼类7 种，分别为革胡子鲇、斑点叉尾鮰、莫桑比克罗非鱼、尼罗罗非鱼、蓝鳃太阳鱼、乌鳢、短盖肥脂鲤（表2）。

2.2 鱼类多样性与水质关系

通过冗余分析结果发现，各海水质量参数对鱼类多样性的解释率为93.46%，矫正R2adj为0.904。其中，鱼类科数目的下降与石油类数据有关，属与亚硝酸、硝酸盐、氨氮和pH相关，鱼类多样性物种的变化几乎不会受到影响（图1）。

不同海洋水质参数对鱼类多样性的影响，化学需氧量为8.98%、溶解氧2.24%、pH为12.54%、石油类5.35%、亚硝酸15.35%、硝酸盐2.92%、氨氮5.15%、铜11.50%、锌3.85%、铬25.92%和铅6.11%（图2）。

3 讨论

3.1 物种差异变化

本研究监测内容主要为珠江入海口的水质，以及广东、广西、海南和福建等地监测区域的鱼类多样性及动态变化，并对水生态系统鱼类保护机制及恢复提供科学依据。鱼类科层面的数目下降较大，物种在该区域逐渐形成单一化物种，特别是鲤形目鲤科鱼类常年为最多物种分类，鱼类种群逐渐单一化。

另一个明显的物种变化是外来种的增多和稳定增长。相较2012年外来种主要以罗非鱼和麦瑞加拉鲮为代表，近年来数量明显增多，占据本土鱼类一定生态位。广东省引种外来种当中的罗非鱼已被纳入水产养殖，但由于养殖逃逸或养后丢弃等，导致外来种入江增多，强扩散力使得多处河段出现，加大外来种竞争的数量［3］，在部分水域已成为优势种［4］。

3.2 近海水质对鱼类影响

除去人为干扰因素外，鱼类空间结构主要受环境因子的影响而变化。水环境因子对物种影响最大，大多数物种无法对水环境的变化做出有效地适应，从而使鲱形目、鲈形目种群持续下降，甚至灯笼鱼目、合鳃目、鲽形目的消失，多种珍稀物种，如桂华鲮、唇鲮等近年来未出现。

河流生境主要的胁迫影响能够通过鱼类群落组成反映［6］。对水环境耐受性比较好的鱼类物种持续繁衍，迫使该区域的物种数逐渐单一化，直接破坏该区域的海洋水生态环境，同時研究发现在水环境中镉、亚硝酸盐和pH是影响物种重要的3个因素，其中工业排放的镉元素影响最大，镉元素在珠三角区域排放较大，也直接改变了该区域鱼类分布情况，因此，物种受到重金属影响最大。

鱼类物种中，鱼类科的数目主要受陆源排污影响，其中石油类水环境因子的变化较大。在珠三角有限的鱼类科数中，石油污染可以直接引起鱼类死亡。尽管南海海洋资源丰富，但是外海的鱼类无法承受石油污染的直接伤害，迫使鱼类的丰度无法提高。鱼类属和鱼类物种有类似的反应，主要是与工业排放到海水中的物质有关，特别是直接影响水质变化的pH和氨氮等物质是重要的水环境指标因子。扩大水环境因子的监测力度，提高排放标准；定期对近海区域的鱼类进行物种监测，以便了解不同鱼类物种对水环境的最大耐受程度，有效规划海洋牧场的渔业资源建设；划设罗非鱼屏蔽区域，控制外来物种进一步扩散力度；提高居民的保护意识，不乱排乱放，共同维护水生态环境健康。

4 结论

1）鱼类多样性受到海水水质变化影响较大，特定的水质参数对鱼类种群影响都有关，因此建议在鱼类多样性修复的同时，适当对水质排放进行严格的管控。

2）加大鱼类数据的监测，特别是在南海区域，该区域有丰富的鱼类多样性，但随着海水水质的变化，这种情况可能发生变化。合理的管控排放和定期鱼类多样性监测有利于维持南海生物的多样性。

参考文献：

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