秦洪超,朱 立,龍漢武,向遠(yuǎn)平,李亞龍,李 青,李 峰▲
(1國(guó)家城市供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)貴陽(yáng)監(jiān)測(cè)站,貴州 貴陽(yáng) 550000;2貴州省植物園,貴州 貴陽(yáng) 550004;3貴州省生物研究所,貴州 貴陽(yáng) 550009)
草海位于貴州西部,是一個(gè)完整、典型的高原濕地生態(tài)系統(tǒng),在“中國(guó)生物多樣性保護(hù)計(jì)劃”中被列為I級(jí)重要濕地,與洱海、滇池同為中國(guó)三大高原淡水湖,具有生態(tài)環(huán)境脆弱性、典型性、重要性、生物多樣性和氣候特殊性等特點(diǎn),孑遺著高原淡水湖特殊而珍稀的生態(tài)“本底”,是最珍貴的生物資源庫(kù),特別是以黑頸鶴、白頭鶴、黑鸛、白鸛、白尾海雕等為代表的主要珍稀鳥(niǎo)類(lèi),長(zhǎng)期以來(lái)得到了很好的保護(hù)與繁衍,形成了獨(dú)具特色的草海亞熱帶高原濕地生態(tài)系統(tǒng)。有關(guān)草海魚(yú)類(lèi)的研究,主要見(jiàn)于20世紀(jì)80年代的草??茖W(xué)考察[1]和草海魚(yú)類(lèi)一新種——草海云南鰍[2]及2006年出版的草海研究[3]。本文根據(jù) 2011—2012 年對(duì)草海的調(diào)查數(shù)據(jù),分析了草海魚(yú)類(lèi)種類(lèi)組成、漁業(yè)資源現(xiàn)狀及群落結(jié)構(gòu)與多樣性變化趨勢(shì),為保護(hù)區(qū)的管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
研究地點(diǎn):草海水體。根據(jù)調(diào)查對(duì)象群體的不同生活階段(產(chǎn)卵、索餌、越冬)確定調(diào)查時(shí)間和調(diào)查范圍。從東部簸箕灣、中河至西部陽(yáng)關(guān)山,剖面大江家灣至顧家底下,根據(jù)水域的深淺、湖灣的差異、植被狀況等地共設(shè)10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),見(jiàn)圖1。
圖1 草海漁業(yè)資源及漁獲物調(diào)查示意圖Fig.1 Sampling sites of fishery resources andcatch in Caohai Lake
各采樣點(diǎn)坐標(biāo)如下:
S1位置(簸箕灣):N 26°50.043′E104°16.821′
S2位置(白家嘴東):N 26°50.418′E104°15.350′
S3位置(過(guò)渡帶):N 26°50.816′E104°15.122′
S4位置(鄧家院子下):N 26°51.104′E104°14.652′
S5位置(剖面):N 26°51.034′E104°14.803′
S6位置(剖面):N 26°51.015′E104°14.797′
S7位置(顧家底下):N 26°50.892′E104°14.923′
S8位置(羊關(guān)山):N 26°51.907′E104°13.342′
S9位置(羊關(guān)山):N 26°51.512′E104°13.065
S10位置(羊關(guān)山):N 26°52.118′E104°13.309′
捕撈法:對(duì)草海水域的進(jìn)水口、中心區(qū)、出水口、不同水生植物群落區(qū)等各種典型的棲息環(huán)境,利用合適的網(wǎng)具(捻子網(wǎng)、迷魂陣、地籠)進(jìn)行捕撈,調(diào)查記錄魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)和數(shù)量并采樣分析。
訪(fǎng)談(問(wèn))法:訪(fǎng)問(wèn)當(dāng)?shù)貪O民、草海管理局和草海生態(tài)站的科技人員,掌握物種的相關(guān)信息。
通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)刂苓厺O碼頭和菜市場(chǎng)的調(diào)查,了解魚(yú)類(lèi)種類(lèi)、名稱(chēng)、來(lái)源等相關(guān)信息。
漁獲物分析以地籠放置2天后收取的捕撈量計(jì)算。
(1)魚(yú)類(lèi)群落優(yōu)勢(shì)種[5]
由Pinkas相對(duì)重要性指數(shù)來(lái)分析:
IRI=(N+W)F×1000
式中,N為數(shù)量百分比,W為重量百分比,F(xiàn)為出現(xiàn)頻率。選IRI≥500為優(yōu)勢(shì)種;100≤IRI<500為主要種;10≤IRI<100為一般種;IRI<10則為少見(jiàn)種。
(2)群落多樣性指數(shù)[5]
用Shannon-wiener多樣性指數(shù)(H’)(Shan-non,1948)、Pielou’s均勻度指數(shù)(J)(Pielou1975)、Margalef豐富度指數(shù)(D)(Margalef,1957)對(duì)群落多樣性進(jìn)行分析。
Shannon-wiener多樣性指數(shù):基于物種數(shù)量反映群落多樣性,用于反映種群結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,群落中的數(shù)目增加和已存在種的個(gè)體數(shù)量分布越來(lái)越均勻時(shí),多樣性也就越高。
H’=-∑PilnPi
Pielou均勻度指數(shù):群落中多樣性指數(shù)與該群落理論上最大多樣性指數(shù)之比,反映群落中物種間個(gè)體均勻分布的程度。
J=H’/lnS
Margalef豐富度指數(shù):指一個(gè)群落或環(huán)境中物種數(shù)目的多寡,亦表示生物群聚(或樣品)中種類(lèi)豐富程度的指數(shù)。
D=(S-1)/lnN
式中,Pi為樣品中屬于第i種的個(gè)體的比例,N為觀(guān)察到的個(gè)體總數(shù),S為群落中的總數(shù)目。
2011年4月—2012年12月,兩個(gè)年度按季度分7次對(duì)草海魚(yú)類(lèi)資源進(jìn)行了調(diào)查,共采集到魚(yú)類(lèi)標(biāo)本8000余份。草?,F(xiàn)有魚(yú)類(lèi)9種(圖2),錄屬于3目5科9屬[6-9]。其中,鯉形目Cypriniformes最多,有6種,約占所采到魚(yú)類(lèi)種數(shù)的66.7%;鱸形目Perci-formes次之,有2種,占總種數(shù)的22.2%;合鰓魚(yú)目SYNBRANCHIFORMES 1種,占總種數(shù)的11.1%。
圖2 草海魚(yú)類(lèi)資源組成Fig.2 Composition of fish resources in Caohai Lake
IRI值分析結(jié)果顯示(表1)。2011年草海魚(yú)類(lèi)的優(yōu)勢(shì)種是黃黝魚(yú),數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 80.21%,生物量占總生物量的46.24%;主要種有3種,分別是鯽魚(yú)、麥穗魚(yú)和彩石鮒,數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 19.79%,生物量占總生物量的 53.76%。2012年草海魚(yú)類(lèi)的優(yōu)勢(shì)種有2種,分別是彩石鮒和黃黝魚(yú),數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 89.01%,生物量占總生物量的 56.01%;主要種是鯽魚(yú),數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 6.12%,生物量占總生物量的 35.38%;一般種是麥穗魚(yú),數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 4.39%,生物量占總生物量的 6.09%;少見(jiàn)種有3種,分別為泥鰍、普櫛鰕虎魚(yú)和黃鱔,數(shù)量占漁獲物總數(shù)量的 0.54%,生物量占總生物量的 2.94%。兩個(gè)年度的優(yōu)勢(shì)種組成和變化見(jiàn)圖3和圖4。
表1 草海漁獲物優(yōu)勢(shì)種分析Tab.1 Dominant species of catch in Caohai Lake
圖3 2011年草海魚(yú)類(lèi)IRI值Fig.3 IRI value of fishes in Caohai Lake in 2011
圖4 2012年草海魚(yú)類(lèi)IRI值Fig.4 IRI value of fishes in Caohai Lake in 2012
通過(guò)3種多樣性指數(shù)來(lái)分析草海魚(yú)類(lèi)的群落多樣性(表2、圖5)。Shannon-wiener指數(shù) (H’)結(jié)果顯示,草海各樣點(diǎn)多樣性為0.381~0.876,平均0.662;其中,多樣性最高的為白家嘴東,最低的為大江家灣。Pielou 均勻度指數(shù)(J)結(jié)果顯示,草海各樣點(diǎn)均勻度指數(shù)為0.373~0.632,平均0.504;其中,白家嘴東均勻度最高,簸箕灣均勻度最低。Margalef 豐富度指數(shù)(D)結(jié)果顯示,草海各樣點(diǎn)豐富度指數(shù)為0.246~0.685;其中,羊關(guān)山豐富度最高,大江家灣的豐富度最低。
表2 草海魚(yú)類(lèi)群落多樣性特征值Tab.2 Characteristic values of fish community diversityin Caohai Lake
圖5 草海魚(yú)類(lèi)群落多樣性特征值Fig.5 Characteristic values of fish community diversity in Caohai Lake
草海地籠捕獲的漁獲物種類(lèi)主要為鯽魚(yú)、黃黝魚(yú)、彩石鮒、麥穗魚(yú)、泥鰍、黃鱔、普櫛鰕虎魚(yú)等,其中泥鰍、黃鱔稀少,普櫛鰕虎魚(yú)從2012年開(kāi)始出現(xiàn)。
3.4.1 草海主要漁獲物的全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高
2011年、2012年草海主要網(wǎng)具捕獲的漁獲物中,全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高見(jiàn)表3。
表3 草海主要漁獲物的全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高(2011年、2012年)Tab.3 Total length,body length and body height of the maincatch in Caohai Lake in 2011 and 2012
3.4.2 不同體長(zhǎng)范圍的漁獲物占樣本數(shù)的比重
黃黝魚(yú):隨機(jī)抽取117尾樣本測(cè)量體長(zhǎng),5~6 cm(13尾),占樣本數(shù)的11.11%;4~5 cm(8尾),占樣本數(shù)的6.84%;3~4 cm(43尾),占樣本數(shù)的36.75%;3 cm以下(53尾),占樣本數(shù)的45.30%。
鯽魚(yú):隨機(jī)抽取77尾樣本測(cè)量體長(zhǎng),10 cm以上(17尾),占樣本數(shù)的22.08%;6~10 cm(46尾),占樣本數(shù)的59.74%; 6 cm以下(14尾),占樣本數(shù)的18.18%。
麥穗魚(yú):隨機(jī)抽取151尾樣本測(cè)量體長(zhǎng),7 cm以上(13尾),占樣本數(shù)的8.61%;6~7 cm(19尾),占樣本數(shù)的12.58%;5~6 cm(74尾),占樣本數(shù)的49.01%;3~5 cm(30尾),占樣本數(shù)的19.87%; 3 cm以下(15尾),占樣本數(shù)的9.93%。
彩石鮒:隨機(jī)抽取141尾樣本測(cè)量體長(zhǎng),5~6 cm(3尾),占樣本數(shù)的2.13%;4~5 cm(30尾),占樣本數(shù)的21.28%; 3~4 cm(87尾),占樣本數(shù)的61.7%;3 cm以下(21尾),占樣本數(shù)的14.89%。
普櫛鰕虎魚(yú):對(duì)采到的9尾樣本進(jìn)行體長(zhǎng)測(cè)量,8 cm以上(1尾),占樣本數(shù)的11.11%;6~7 cm(1尾),占樣本數(shù)的11.11%; 5~6 cm(6尾),占樣本數(shù)的66.67%; 5 cm以下(1尾),占樣本數(shù)的11.11%。
黃鱔:對(duì)采到的2尾樣本進(jìn)行體長(zhǎng)測(cè)量,30 cm以上(2尾),占樣本數(shù)的100%。
泥鰍:對(duì)采到的19尾樣本進(jìn)行體長(zhǎng)測(cè)量,10 cm以上(4尾),占樣本數(shù)的21.05%;7~10 cm(2尾),占樣本數(shù)的10.53%;5~7 cm(12尾),占樣本數(shù)的63.16%;5 cm以下(1尾),占樣本數(shù)的5.26%。
3.4.3 草海主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)(鯽魚(yú))的年齡與肥滿(mǎn)度
在測(cè)定鯽魚(yú)體長(zhǎng)、體重的同時(shí),取每尾鯽魚(yú)背鰭前下方,側(cè)線(xiàn)上方部位的鱗片10~15枚作年齡鑒定,在測(cè)量的77尾樣本中,草海鯽魚(yú)的年齡在0~1齡的有67尾,占樣本數(shù)的87.01%;1~2齡的6尾,占樣本數(shù)的7.79%;2~3齡的3尾,占樣本數(shù)的3.90%;3齡以上1尾,占樣本數(shù)的1.30%。
根據(jù)平均體長(zhǎng)和平均體重,用Futton公式K=W*100/L3計(jì)算了2011年和2012年草海鯽魚(yú)的肥滿(mǎn)度,求得肥滿(mǎn)度系數(shù)K=2.34。
地籠:0.5m(寬)×20m(長(zhǎng));
迷魂陣:1.5m(寬)×100m(長(zhǎng));
攔網(wǎng):1.5m(高)×100m(長(zhǎng));
張網(wǎng):1.7m(高)×100m(長(zhǎng));
撒網(wǎng):0.7m(高)×80m(長(zhǎng));
罩網(wǎng):小型簡(jiǎn)易捕撈網(wǎng)具;
刺網(wǎng):1.7m(高)×100m(長(zhǎng));
小型電捕工具(打魚(yú)機(jī))。
草海主要的捕撈網(wǎng)具以地籠為主,據(jù)當(dāng)?shù)貪O民介紹,2008年—2012年全湖最多的地籠達(dá)2萬(wàn)余個(gè)。
4.1.1 魚(yú)類(lèi)多樣性較低
同全國(guó)各主要淡水湖泊魚(yú)類(lèi)的物種數(shù)和H’值比較[10-14](表4),草海現(xiàn)有魚(yú)類(lèi)9種,Shannon-wiener多樣性指數(shù)(H’)為0.66,低于洪澤湖(51種、H’1.90)、洞庭湖(69種、H’2.42)和太湖(37種、H’1.91),與同是高原淡水湖的洱海(24種、H’1.33)和滇池(52種、H’0.67)比較,草海魚(yú)類(lèi)的物種數(shù)和多樣性指數(shù)H’值也是最低的。
表4 全國(guó)各主要淡水湖泊魚(yú)類(lèi)的物種數(shù)和H’值Tab.4 Species number and H' value of fish in mainfreshwater lakes of China
4.1.2 土著特有種稀少
由草海魚(yú)類(lèi)名錄[1-3](表5)顯示,草?,F(xiàn)有魚(yú)類(lèi)中,只有草海云南鰍(Y.caohaiensis)為本地特有種,且從1983年以后,每次調(diào)查均未采到標(biāo)本,其他的13種魚(yú)類(lèi)在全國(guó)各地均有分布。
表5 草海魚(yú)類(lèi)名錄Tab.5 List of fishes in Caohai Lake
4.1.3 經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)種類(lèi)較少,結(jié)構(gòu)單一
草海的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)主要是鯽魚(yú)、普櫛鰕虎魚(yú)和黃黝魚(yú),1980—1990年以鯽魚(yú)和普櫛鰕虎魚(yú)居多;1995—2013年主要是鯽魚(yú)和黃黝魚(yú),結(jié)構(gòu)非常單一。
4.1.4 魚(yú)類(lèi)個(gè)體小型化趨勢(shì)明顯
草海2005年和2011年主要漁獲物平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)見(jiàn)表6,結(jié)果表明,2011年除麥穗魚(yú)外,黃黝魚(yú)的平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)比2005年時(shí)的平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)分別少20.3 mm和24.4 mm;鯽魚(yú)的平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)比2005年時(shí)的平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)分別少30.7 mm和38.8 mm;彩石鮒的平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)比2005年時(shí)的平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)分別少8.9 mm和10.1 mm。以主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)鯽魚(yú)的年齡鑒定為例,2005年草海鯽魚(yú)以1齡以下和1齡居多,2齡以上少;2011年變?yōu)?齡以下居多,1齡的少,2齡以上稀少。平均肥滿(mǎn)度系數(shù)也由2005年的3.34降為2011年的2.34。
表6 草海2005年和2011年主要漁獲物平均體長(zhǎng)和平均全長(zhǎng)Tab.6 Mean body length and mean total length of themain catch in Caohai Lake in 2005 and 2011
4.2.1 草海魚(yú)類(lèi)資源種類(lèi)變化不明顯
本次調(diào)查與2005年草海研究[3]相比,除采到9尾普櫛鰕虎魚(yú)標(biāo)本外,其他種類(lèi)基本沒(méi)有變化。
4.2.2 種群變化
簸箕灣區(qū)域,漁獲物組成中鯽魚(yú)和泥鰍是主要的優(yōu)勢(shì)種群,鯽魚(yú)處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位;剖面、過(guò)渡帶和中河地帶,漁獲物組成中優(yōu)勢(shì)種群種類(lèi)逐漸單一,由2005年的4種變?yōu)楝F(xiàn)在的2種,其中鯽魚(yú)、麥穗魚(yú)和彩石鮒的數(shù)量大大減少,黃幼魚(yú)居主導(dǎo)地位;陽(yáng)關(guān)山區(qū)域,主要優(yōu)勢(shì)種群是彩石鮒和鯽魚(yú)。
4.2.3 魚(yú)類(lèi)資源數(shù)量變化
漁類(lèi)資源數(shù)量急劇下降,小型化趨勢(shì)明顯。與2005年相比,主要網(wǎng)具漁獲物由0.5~1 kg下降至現(xiàn)在的不足0.5 kg,且幼體所占比重較大;據(jù)調(diào)查,電捕漁獲物也由2010年的每天100~150 kg下降至現(xiàn)在的20 kg左右。
4.2.4 魚(yú)類(lèi)活動(dòng)場(chǎng)所由東向西轉(zhuǎn)移
2005年以前魚(yú)類(lèi)主要活動(dòng)區(qū)域?yàn)橐业紫聰嗝嬷链蠼覟称拭妫?011年魚(yú)類(lèi)主要活動(dòng)區(qū)域?yàn)榇蠼覟称拭嬷裂蜿P(guān)山。
4.3.1 過(guò)度捕撈
草海漁民捕撈網(wǎng)具門(mén)類(lèi)繁多,有迷魂陣、地籠、罩網(wǎng)、攔網(wǎng)、刺網(wǎng)和撒網(wǎng)等各類(lèi)不同網(wǎng)具;網(wǎng)具數(shù)量巨大,經(jīng)調(diào)查全湖現(xiàn)有以地籠為主的各類(lèi)不同網(wǎng)具2萬(wàn)余副;捕撈方式由單純的網(wǎng)捕轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的網(wǎng)電結(jié)合。
4.3.2 生態(tài)環(huán)境的變化
由于城市垃圾、城市污水、旅游垃圾以及周邊土地化肥農(nóng)藥的施用,草海水體受到的污染越來(lái)越大,出現(xiàn)了過(guò)去未發(fā)現(xiàn)的As、Pb、Cd、Cr、Hg、Cu、Zn等重金屬離子[3],威寧縣政府雖多加整治,但收效甚微。
4.3.3 繁殖場(chǎng)地的破壞
2009年以來(lái),當(dāng)?shù)剞r(nóng)民大量撈取草海底部的螺、貝喂豬,導(dǎo)致將卵產(chǎn)到螺、貝上的彩石鮒等的繁殖場(chǎng)地受到破壞,數(shù)量減少。
通過(guò)調(diào)查研究,劃分草海重要野生魚(yú)類(lèi)的種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)和主要野生魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)作為野生魚(yú)類(lèi)重要棲息地加以重點(diǎn)保護(hù)。對(duì)種群資源下降明顯的野生魚(yú)類(lèi)可通過(guò)鋪設(shè)人工魚(yú)巢和遷建產(chǎn)卵場(chǎng)等措施,使棲息地功能得到有效恢復(fù)。
基于草海水域環(huán)境的變化、水質(zhì)污染、外來(lái)種入侵、酷捕濫捕行為等導(dǎo)致本地特有種草海云南鰍趨于瀕危和滅絕。為有效保護(hù)草海的瀕危物種,促進(jìn)生態(tài)恢復(fù),可規(guī)范開(kāi)展本地特有種草海云南鰍的生物學(xué)特性、食性、繁殖和種群變化等方面的研究,模擬威寧楊灣橋水庫(kù)草海云南鰍的生長(zhǎng)環(huán)境,通過(guò)人工繁殖,增殖放流到草海,恢復(fù)和復(fù)壯草海的本地特有種。
本次調(diào)查對(duì)草海魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)、數(shù)量和種群變化涉及較多,對(duì)引起種群變化的外部因素進(jìn)行了分析討論,但對(duì)如何產(chǎn)生這些變化的機(jī)制研究較少,今后需進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究。