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        長(zhǎng)江宜昌段魚類資源現(xiàn)狀及群落結(jié)構(gòu)分析

        2019-03-08 09:56:22,,,
        水利水電快報(bào) 2019年2期
        關(guān)鍵詞:資源分析

        ,,,

        (長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局 長(zhǎng)江三峽水文水資源勘測(cè)局,湖北 宜昌 443000)

        長(zhǎng)江水系淡水魚類種數(shù)居全國(guó)各水系之首,現(xiàn)有淡水魚類約350種[1]。長(zhǎng)江魚類主要呈三大階梯式地理分布:第一階梯為青藏高原和橫斷山區(qū),魚類種數(shù)不多。以裂腹魚類、高原鰍類為主,絕大多數(shù)為當(dāng)?shù)靥赜蟹N類。第二階梯為云貴高原北部、四川盆地及周圍的低、中山區(qū),魚類種數(shù)多,特種魚類多。有鯉、鲇、長(zhǎng)吻鮠等有一定漁產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)魚類,還有既是特有魚類又是重要經(jīng)濟(jì)魚類的圓口銅魚等。第三階梯為長(zhǎng)江中下游平原及低山丘陵區(qū),魚類種數(shù)多。由有較高漁產(chǎn)量的青魚、草魚、鰱、鳙、鯉、鯽、魴等經(jīng)濟(jì)魚類構(gòu)成了重要的漁業(yè)資源區(qū)。

        宜昌江段地處長(zhǎng)江中上游分界處,是我國(guó)著名的四大家魚——青魚、草魚、鰱、鳙重要的天然產(chǎn)卵場(chǎng)區(qū)之一,常被作為魚類資源調(diào)查的主要水域[1]。葛洲壩和三峽大壩的運(yùn)行改變了長(zhǎng)江流態(tài)和季節(jié)變化規(guī)律,尤其是三峽水庫(kù)蓄水,庫(kù)區(qū)水位抬高,流速減緩及下泄的洪水引起河道底質(zhì)和水文條件的改變,并引發(fā)一系列的生態(tài)效應(yīng),使下游宜昌江段的魚類資源生境發(fā)生變化,魚類資源受到不同程度的影響[2]。除了大壩之外,來(lái)自漁業(yè)、航運(yùn)等人類活動(dòng)造成的影響更甚,使?jié)O業(yè)資源遭受嚴(yán)重破壞。

        選擇位于三峽大壩下游44 km、葛洲壩下游6 km的胭脂壩水域,于2015年開始逐月監(jiān)測(cè)宜昌江段的魚類資源。胭脂壩是宜昌魚類資源分布較豐富的江段,常年有大量漁民在此作業(yè)。本文通過(guò)分析近2 a的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)掌握宜昌江段的魚類資源現(xiàn)狀,分析人類活動(dòng)和大壩運(yùn)行對(duì)魚類生存環(huán)境的影響,同時(shí)嘗試分析宜昌江段魚類資源的發(fā)展趨勢(shì),為估算重要經(jīng)濟(jì)魚類四大家魚青魚、草魚、鰱、鳙的密度分布提供基礎(chǔ)資料,也為科學(xué)地保護(hù)長(zhǎng)江魚類資源提供參考。

        1 材料和方法

        1.1 調(diào)查方法及樣本處理

        調(diào)查方法主要依據(jù)《水庫(kù)漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》(SL 167-2014)和《漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》(SC/T 9102.3-2007)進(jìn)行;魚類鑒定參照《水生生物監(jiān)測(cè)手冊(cè)》和《中國(guó)淡水魚類圖譜》等。

        2015~2016年間在長(zhǎng)江干流宜昌江段胭脂壩水域逐月進(jìn)行魚類資源抽樣調(diào)查,除去2016年3~6月禁漁期內(nèi)未能施測(cè),共調(diào)查20個(gè)月次,合計(jì)420網(wǎng)次。每月中下旬選擇3層流刺網(wǎng)船、定置刺網(wǎng)船和定置鉤船各一艘在調(diào)查水域分別施測(cè)7網(wǎng)次采集樣本,施測(cè)位置見(jiàn)圖1。定置刺網(wǎng)(含1.0 cm和1.5 cm兩種網(wǎng)目)和定置鉤一般由漁民前一天下午在調(diào)查水域布設(shè)網(wǎng)具,調(diào)查當(dāng)天清晨收取漁獲物;3層流刺網(wǎng)(含1.5 cm和2.0 cm兩種網(wǎng)目)則由漁民前一天晚上和調(diào)查當(dāng)天上午兩個(gè)時(shí)間段劃網(wǎng)采樣。調(diào)查人員盡可能現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)3類漁船采集漁獲物中的所有種類,并現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)水溫、溶解氧、透明度等水質(zhì)因子。同時(shí)記錄天氣情況、調(diào)查時(shí)間、調(diào)查地點(diǎn)、漁民姓名、網(wǎng)具類型、捕撈作業(yè)時(shí)間等,并拍攝漁民作業(yè)情況、網(wǎng)具類型及施測(cè)水域的生境狀態(tài)照片各1~3張。

        圖1 抽樣調(diào)查施測(cè)位置示意

        將采集到的每一尾魚樣本當(dāng)場(chǎng)鑒定種屬,并逐尾進(jìn)行生物學(xué)測(cè)量。測(cè)量指標(biāo)為體長(zhǎng)(精確到1 mm)、體重(精確到1 g或 0.1 g),有鱗魚類的體長(zhǎng)從吻端測(cè)到尾部前端的最后一枚鱗片,無(wú)鱗魚類的體長(zhǎng)從吻端測(cè)到尾柄的最后一個(gè)椎骨。每種選取1~3尾體型完整的進(jìn)行拍照,并保存。同時(shí)記錄每尾測(cè)量樣本的編號(hào)、采集日期、地點(diǎn)、水域名稱、學(xué)名、地方名、有無(wú)受傷等情況。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法識(shí)別、識(shí)別尚存疑問(wèn)或者以前沒(méi)有采集到的種類,則用5%~10%的福爾馬林溶液固定,夾寫標(biāo)簽標(biāo)明采集地點(diǎn)、采集時(shí)間和采集地生境后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行種屬鑒定和復(fù)核,并進(jìn)行生物學(xué)測(cè)量。

        1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

        1.2.1 漁獲物分析

        漁獲物主要分析參數(shù)如表1所示。

        表1 漁獲物組成分析參數(shù)

        1.2.2 生物多樣性分析

        為系統(tǒng)地描述長(zhǎng)江中游宜昌江段的魚類物種多樣性狀況,選用Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)群落物種多樣性進(jìn)行研究[3]。指數(shù)計(jì)算公式為

        H=-∑[(Ni/N)ln(Ni/N)]

        (1)

        式中,N為群落中所有物種個(gè)體數(shù)量;Ni為第i個(gè)物種個(gè)體數(shù)量。

        Shannon-Wiener指數(shù)來(lái)源于信息理論。計(jì)算公式表明,群落中生物種類增多代表了群落的復(fù)雜程度增高,即H值愈大,群落所含的信息量愈大。

        1.2.3 優(yōu)勢(shì)種分析

        優(yōu)勢(shì)種分析選用相對(duì)重要性指數(shù)(IRI)描述群落生態(tài)優(yōu)勢(shì)度[3]。計(jì)算公式

        IRI=(N1+W)F

        (2)

        式中,N1為漁獲物中某種類的數(shù)量百分?jǐn)?shù);W為某種類的重量百分?jǐn)?shù);F為某種類在采樣船次出現(xiàn)的百分?jǐn)?shù)。IRI值大于1 000的被定為優(yōu)勢(shì)種;在100~1 000之間為重要種;10~100之間為常見(jiàn)種;小于10為少見(jiàn)種。

        2 調(diào)查結(jié)果

        2.1 魚類種類組成

        在2015~2016年宜昌江段魚類資源調(diào)查漁獲物中共采集魚類27種,包括四大家魚青、草、鰱、鳙。其中可鑒定23種,分屬4目8科23屬,包括鯉科魚類 15種,占65.20%;鲿科魚類2種,占8.70%;鯰科、真鱸科、鱘科、塘醴科、吸口鯉科、鰍科各1種, 分別占4.35%。 漁獲物種類組成如表2所示。

        2.2 主要漁業(yè)對(duì)象

        分析宜昌江段魚類資源調(diào)查漁獲物數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),2015年漁獲量以鯰、鲴、草魚、鳊、鯉、鳤、黃顙魚、鱖等為主,占總漁獲量的 82.05%,詳見(jiàn)圖2(a)。2016年以俄羅斯鱘、鯉、鰱、鲴、鳊、草魚、青魚、鰱、黃顙魚等為主,占總漁獲量的 92.18%,詳見(jiàn)圖2(b)(其中俄羅斯鱘為非長(zhǎng)江土著魚種,是由于2016年7月長(zhǎng)江支流清江河的高壩洲水電站開閘泄洪導(dǎo)致清江中下游幾百鱘魚養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖網(wǎng)箱被裹挾而去,近萬(wàn)噸鱘魚散入長(zhǎng)江);2015~2016年則以鰱、鯰、黃顙魚、鱖、鯉鳤、鲴、鯽、鳊、草魚、俄羅斯鱘為主,占總漁獲量的 91.09%,詳見(jiàn)圖2(c)。

        宜昌江段魚類資源調(diào)查漁獲物數(shù)據(jù)表明,2015年漁獲物數(shù)量以黃顙魚、鱖、鳤、鲴、鯽、鳊等為主,占總數(shù)量的 87.67%,詳見(jiàn)圖3(a);2016年以黃顙魚、鱖、鯉、鰺鰷、鲴、俄羅斯鱘、麻魚等為主,占總數(shù)量的82.80%,詳見(jiàn)圖3(b);2015~2016年則以黃顙魚、鱖、鳤、鲴、鳊等為主,占總數(shù)量的75.25%,詳見(jiàn)圖3(c)。

        表2 漁獲物種類(可鑒定)

        注: “”表示內(nèi)容不詳。

        圖2 漁獲量組成分析(單位:%)

        圖3 漁獲數(shù)量組成分析(單位:%)

        2.3 2015年抽樣調(diào)查漁獲物變化情況

        季節(jié)劃分:春季(3~5月)、夏季(6~8月)、秋季(9~11月)、冬季(12至次年2月)。

        如圖4所示,2015年調(diào)查期間每季采集漁獲物種類變化較小,在13~20種之間,平均每季可捕獲16種,占長(zhǎng)江流域已知純淡水魚類種數(shù)的4.57%??傮w而言,調(diào)查期內(nèi)宜昌江段魚類生境較為穩(wěn)定,魚類群落組成沒(méi)有發(fā)生較大變化。

        圖4 2015年漁獲物種數(shù)變化

        如圖5所示,2015年調(diào)查期間,春季至冬季采集魚類數(shù)量逐漸遞減。春季是魚類繁殖期,宜昌江段是長(zhǎng)江中游魚類重要的洄游產(chǎn)卵場(chǎng)地,大量魚類洄游至此繁殖,另外宜昌江段實(shí)行全面禁漁制,在此時(shí)間段內(nèi)魚類數(shù)量較其他季節(jié)多;春季之后禁漁期解制,該江段大量漁民作業(yè),魚類逐漸減少,應(yīng)控制過(guò)度捕撈現(xiàn)象以穩(wěn)定魚類資源數(shù)量。

        圖5 2015年漁獲數(shù)量變化

        如圖6所示,2015年調(diào)查期間漁獲量的分布季節(jié)性變化明顯。春夏季節(jié)的漁獲量明顯高于秋冬季節(jié),變化規(guī)律與漁獲數(shù)量對(duì)應(yīng),且春季之后遞減趨勢(shì)更明顯,除了與魚類生長(zhǎng)及生活習(xí)性有關(guān),也與宜昌江段實(shí)行的3~6月魚類繁殖及生長(zhǎng)期禁漁措施有效。

        圖6 2015年漁獲量變化

        分析調(diào)查期內(nèi)20個(gè)測(cè)次的漁獲物(不包括俄羅斯鱘)體長(zhǎng)和體重?cái)?shù)據(jù),如圖7所示,單測(cè)次平均體長(zhǎng)范圍為140~321 mm,主要在200 mm上下波動(dòng);單測(cè)次平均體重范圍為 20.2~1 053.9 g,主要在150 g上下波動(dòng),由此可知宜昌江段魚類資源以小型魚類居多,個(gè)體趨小型化。

        圖7 漁獲物平均體長(zhǎng)、體重變化

        2.4 生物多樣性指數(shù)(Shannon-Wiener)分析

        如圖8 所示,調(diào)查期間20個(gè)測(cè)次的Shannon-Wiener指數(shù)值主要在1.5上下波動(dòng),說(shuō)明調(diào)查期內(nèi)魚類群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。少數(shù)測(cè)次生物多樣性指數(shù)低于1,魚類群落結(jié)構(gòu)有浮動(dòng),主要考慮捕撈時(shí)間、地點(diǎn)、作業(yè)方式等因素影響。

        圖8 調(diào)查期間生物多樣性指數(shù)變化

        2.5 相對(duì)重要性指數(shù)(IRI)分析

        對(duì)2015~2016年調(diào)查期內(nèi)主要漁獲物(不包括俄羅斯鱘)進(jìn)行相對(duì)重要性指數(shù)分析發(fā)現(xiàn),鲴為優(yōu)勢(shì)種;重要種有黃顙魚、鱖、鳤等10種;常見(jiàn)種有鰺鰷、丁鱥等7種;鳙、胭脂魚等4種為少見(jiàn)種;著名四大家魚中草魚和鰱為重要種,青魚為常見(jiàn)種,鳙僅為少見(jiàn)種,可見(jiàn)鳙已現(xiàn)短缺趨勢(shì),詳見(jiàn)表3。

        表3 主要漁獲物優(yōu)勢(shì)度

        3 結(jié)論與討論

        (1)采集到漁獲物27種,可鑒定魚類23種,分屬4目8科23屬,其中鯉科魚類居多;漁獲量則以鰱、鯉、鲴、草魚等為主;漁獲物數(shù)量則以鳤、鲴、鱖、黃顙魚等為主。魚類種數(shù)占長(zhǎng)江流域淡水魚類總種數(shù)比例甚微,結(jié)構(gòu)單一,鯉科魚類構(gòu)成群落主體,標(biāo)志著魚類河流生境的改變,也說(shuō)明大壩蓄水后水的流速和水體狀況及生態(tài)環(huán)境的變化不利于喜激流性魚類的生存,更有利于一些喜靜水的雜食性底層魚類的生存。

        (2)魚類資源量季節(jié)性變化明顯,實(shí)行江段魚類繁殖生長(zhǎng)期禁漁制對(duì)保護(hù)魚類資源有效,魚類資源的自然增殖速度緩慢,為彌補(bǔ)魚類資源再生量的不足,有必要在宜昌江段加強(qiáng)禁漁期的管理,保證大部分魚類得以正常繁殖,從而有利于長(zhǎng)江魚類資源逐步恢復(fù)和發(fā)展[4]。少數(shù)重要魚類已現(xiàn)短缺趨勢(shì),為保護(hù)和合理利用長(zhǎng)江魚類資源,應(yīng)嚴(yán)格控制捕撈強(qiáng)度,限制網(wǎng)目大小,設(shè)置禁漁區(qū),避免資源量進(jìn)一步下降。

        (3)調(diào)查期內(nèi)魚類資源群落組成相對(duì)穩(wěn)定,種類數(shù)變化不大,反映出宜昌江段近年魚類生境較為穩(wěn)定。優(yōu)勢(shì)種稀少,重要種以黃顙魚、鱖魚、鯉等底棲雜食性魚類為主,雜食性魚類比例的上升都是河流環(huán)境質(zhì)量下降的典型表現(xiàn)[5-6]。

        (4)根據(jù)歷史文獻(xiàn)記錄[7-8],與大壩運(yùn)行前相比,調(diào)查期內(nèi)魚類捕撈個(gè)體相對(duì)較小,捕撈規(guī)格明顯下降,漁獲物中小型化現(xiàn)象較為嚴(yán)重,過(guò)度捕撈和生態(tài)環(huán)境的變遷等因素是造成這種現(xiàn)象的主要原因。此外,魚類生存與水流速度、水體清澈度、氮?dú)夂考捌渌|(zhì)污染等因素,以及浮游生物、底棲生物等環(huán)境條件也有重要關(guān)系[9],可開展相關(guān)研究來(lái)分析魚類生存與環(huán)境條件的相關(guān)性,以便為保護(hù)長(zhǎng)江魚類資源提供有效的參考。

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