金元林，許金龍，劉 冠

（1.昆山市水務(wù)工程建設(shè)管理處，江蘇蘇州 215300；2.昆山市水務(wù)工程質(zhì)量與安全監(jiān)督站，江蘇蘇州 215300）

傳統(tǒng)護岸工程一般采用塊石堆砌、現(xiàn)澆混凝土擋墻等結(jié)構(gòu)形式，多采用圍堰、干水法施工，施工復(fù)雜，工期較長，功能單一，土體與水體關(guān)系相割裂，破壞兩岸生態(tài)關(guān)系［1-2］。生態(tài)護岸則重視景觀邊界的生態(tài)學(xué)意義，保留原有植物群落的同時，選擇長勢旺盛、觀賞效果好的鄉(xiāng)土化特色植物，利用河道水岸生態(tài)系統(tǒng)中通道和廊道、過濾和障礙、生態(tài)環(huán)境等作用，最大限度地進行植物群落空間配置。生態(tài)護岸可有效增加生物多樣性，提高底泥團體結(jié)構(gòu)肥力，削減污染物負荷，發(fā)揮水生植物強凈化能力，增強邊緣效應(yīng)，改善河道生態(tài)系統(tǒng)，提供水生動物和鳥類覓食、繁衍的生存空間，緩和直立式護岸對河道水體的破壞，增強濱水沿岸生態(tài)廊道功能，從而改善水質(zhì)、優(yōu)化群落空間結(jié)構(gòu)、恢復(fù)和穩(wěn)定水岸生態(tài)系統(tǒng)、提升湖濱帶環(huán)境與生態(tài)水平［3-6］。但如何評價其生態(tài)效益鮮有報道，本文嘗試從魚類群落的角度量化分析，旨在為今后評價此類水利工程的生態(tài)效益提供借鑒。

1 生態(tài)倉設(shè)計

昆山市道褐浦采用了新型組合式護岸技術(shù)，該護岸結(jié)構(gòu)在連接板的中間增設(shè)多個鏤空生態(tài)倉，既具有反濾止土、透水功能，又能提供動物、植物的生長空間。倉底設(shè)置砂石反濾層，有孔洞連通內(nèi)外，水會通過孔洞進出生態(tài)倉，倉內(nèi)有2塊消能凹槽，具有緩沖作用，防止流速較快的水流帶走倉底土壤，滿足水系植物生長要求，同時魚、蝦、蟹等水生及兩棲動物亦可進入生態(tài)倉內(nèi)進行繁衍生息（圖1）。水面以上的生態(tài)倉可以通過人工栽植岸系植物，進行景觀裝飾，形成城市綠色護岸長廊。連接板的迎水面還可以設(shè)置彩色混凝土、圖案印花、景觀燈帶等裝飾，滿足不同河段的景觀需求。

圖1 生態(tài)倉

2 材料與方法

2.1 采樣點設(shè)置

根據(jù)河流的水文、水質(zhì)及魚類監(jiān)測歷史，在生態(tài)景觀組合護岸區(qū)域布設(shè)4個采樣斷面，包括組合樁（有生態(tài)倉）3個斷面，H型樁（無生態(tài)倉）設(shè)置1個斷面，每個斷面河岸兩側(cè)各設(shè)1個樣點，合計8個采樣點。

2.2 魚類采集、保存和鑒定方法

2021年5月1—5日和2021年8月10—14日間，租用河道保潔船在4個指定斷面對魚類樣本進行采集。同一次采集的時間內(nèi)，氣溫和風(fēng)力接近，都為晴或多云，以消除氣候?qū)颖静杉挠绊憽?/p>

在每個采樣斷面沿岸邊1 m處設(shè)置2條三層沉刺網(wǎng)，規(guī)格分別為1.5 m（高）×100 m（長）、1.2 m（高）×100 m（長），內(nèi)、外層網(wǎng)目分別為30 mm×30 mm和90 mm×100 mm、15 mm×15 mm和80 mm×100 mm，采集時間為24 h，主要用于采集進出生態(tài)倉的中上層的魚類；緊貼駁岸設(shè)置地籠網(wǎng)2個，規(guī)格為10 m（長）×0.5 m（寬）×0.5 m（高），采集時間24 h，主要用于采集進出生態(tài)倉的底層小型魚類。

采集后的樣本用10%的福爾馬林固定，每個采樣點的每種網(wǎng)具的樣本分別保存，集中帶回實驗室鑒定和測量。物種鑒定主要依《中國動物志·硬骨魚綱·鯉形目(中卷)》《中國動物志·硬骨魚綱·鯉形目（下卷）》《中國動物志·硬骨魚綱·鲇形目》《江蘇魚類志》等［7-10］。鑒定好的標(biāo)本用電子天平稱量體重至0.01 g，量魚板測量體長至1 mm。記錄每個采樣點、每種網(wǎng)具的魚類種類、數(shù)量和體重。

2.3 參數(shù)統(tǒng)計

采用以下參數(shù)進行豐度生物量和多樣性分析。

2.3.1 魚類豐度和生物量

選用CPUEN和CPUEW來表示魚類豐度和生物量。（1）豐度CPUEN：單個地籠或刺網(wǎng)1 h的采集尾數(shù)；（2）生物量CPUEW：單個地籠或刺網(wǎng)每小時的采集重量。

2.3.2 多樣性指數(shù)和優(yōu)勢種

選用Margale豐富度指數(shù)（D），Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′），Pielou均勻度指數(shù)（J′），Simpson優(yōu)勢度指數(shù)（C）和物種優(yōu)勢度指數(shù)IRI，來表征各監(jiān)測站點的魚類多樣性和優(yōu)勢種組成狀況。

式中，S為物種數(shù)目；N為所有魚類的個體數(shù)總和；Ni為第i種魚類個體在全部個體中的比例。

IRI指數(shù)法采用相對重要性指數(shù)來劃分魚類群聚的優(yōu)勢種。計算公式為

式中，Wi為某一物種的重量百分比，%；Fi為該物種在樣本中的出現(xiàn)頻率，%。定義IRI≥1 000的物種為優(yōu)勢種，100≤IRI≤1000的物種為常見種，10≤IRI≤100的物種為一般種，IRI≤10的物種為少見種。

3 調(diào)查結(jié)果

3.1 魚類種類組成和分布

此次調(diào)查刺網(wǎng)和地籠漁獲物中共采集到魚類樣本752余尾，合計總重16.448 kg。隸屬4目5科21種，其中鯉科最多有16種；鲿科有2種；鳀科、鰍科和鱧科各有1種；洄游性魚類1種（刀鱭Coilia-nasus），余下20種魚類均為淡水分布種類。各采樣斷面的魚類種類組成詳見表1。

表1 道褐浦魚類名錄和分布

3.2 魚類物種的空間分布

從魚類物種的空間分布看，4個斷面平均有11.8種。其中，春季調(diào)查的種類相對較多，各斷面平均12.8種；夏季的種類相對較少，平均有10.8種；各斷面的魚類種類數(shù)在不同季節(jié)無明顯差異，具體種類分布如圖2所示。

圖2 生態(tài)景觀組合護岸魚類物種數(shù)的變化

3.3 優(yōu)勢種組成

春季魚類樣本共有18種，經(jīng)相對重要性指數(shù)IRI分析，IRI≥1 000的優(yōu)勢種共6種，分別是刀鱭、達氏鲌、?、大鰭鱊、興凱鱊和鯽，合計占總個體數(shù)的76.69%，占總重量的79.62%；100≤IRI≤1 000的常見種共7種，10≤IRI≤100的一般種共3種，IRI≤10的少見種共2種。其中，刀鱭、達氏鲌是所有斷面的共同優(yōu)勢種；1號斷面其他的優(yōu)勢種為紅鰭原鲌、?、似鳊、興凱鱊、鯽；2號斷面的其他優(yōu)勢種為翹嘴鲌、?、似鳊、麥穗魚、唇；3號斷面的其他優(yōu)勢種為似鳊、興凱鱊、鯽、黃顙魚；4號斷面的優(yōu)勢種為貝氏?、?、興凱鱊。各斷面的相對重要性指數(shù)詳見表2。

表2 各采樣斷面魚類的相對重要性指數(shù)

夏季共采獲魚類16種，其中IRI≥1 000的優(yōu)勢種共7種，分別是刀鱭、翹嘴鲌、達氏鲌、?、似鳊、大鰭鱊，合計占總個數(shù)的74.05%，總重量的83.99%；100≤IRI≤1 000的常見種共5種；10≤IRI≤100的一般種共4種；IRI≤10的少見種共1種。大鰭鱊是各個斷面的共有優(yōu)勢種，1號斷面其他優(yōu)勢種有刀鱭、達氏鲌、似鳊、烏鱧、黃顙魚；2號斷面的優(yōu)勢種有刀鱭、達氏鲌、?、似鳊；3號斷面的優(yōu)勢種有翹嘴鲌、?、光澤黃顙魚；4號斷面優(yōu)勢種有刀鱭、翹嘴鲌、達氏鲌、?、似鳊、鯽、黃顙魚。

3.4 各斷面的魚類豐度和生物量

3.4.1 魚類豐度和生物量空間變化

由圖3可見，各斷面春季刺網(wǎng)和地龍網(wǎng)的魚類豐度和生物量遠高于夏季，其中刺網(wǎng)的漁獲物豐度和生物量高于地龍網(wǎng)；不同時間和不同網(wǎng)具的魚類豐度和生物量差異明顯。

圖3 各斷面生物量和魚類豐度的季節(jié)性變化

3.4.2 魚類豐度和生物量季節(jié)變化

地籠網(wǎng)主要采集底層魚類，由圖4可見，春季和夏季地籠網(wǎng)魚類豐度的平均值分別為0.89 ind./h和0.44 ind./h，春季S2斷面最低僅為0.58 ind./h，S1斷面最高為1.35 ind./h；夏季S3斷面最低為0.35 ind./h，S4斷面最高為0.5 ind./h；綜合來看，S2、S3斷面地龍網(wǎng)漁獲物豐度相對較低。

圖4 各斷面地籠魚類豐度的季節(jié)性變化

刺網(wǎng)主要采集中上層魚類，由圖5可見，春季和夏季刺網(wǎng)魚類豐度的平均值分別為2.06 ind./h和1.33 ind./h。春季最高值和最低值分別出現(xiàn)在S4和S3，為2.98和0.55 ind./h；夏季最高值和最低值分別出現(xiàn)在S2和S3，為1.8和0.83 ind./h?？傮w來看，S3斷面的刺網(wǎng)漁獲物豐度僅0.69 ind./h，在春季和夏季明顯低于其他3個斷面。

圖5 各斷面刺網(wǎng)魚類豐度的季節(jié)性變化

春季和夏季地籠魚類生物量（圖6）的平均值分別為9.52 g/h和9.48 g/h。春季最高值和最低值分別出現(xiàn)在S1和S2，為12.30和6.17 g/h；夏季最高值和最低值分別出現(xiàn)在S1和S3，為18.6和4.16 g/h，S1斷面地籠網(wǎng)生物量（15.45 g/h）顯著高于其他斷面。

圖6 各斷面地籠魚類生物量的季節(jié)性變化

春秋和夏季刺網(wǎng)魚類生物量（圖7）的平均值分別為52.95 g/h和30.87 g/h。春季最高值和最低值分別出現(xiàn)在S4和S3，為74.69和30 g/h；夏季最高值和最低值分別出現(xiàn)在S4和S3，為40.70和17.18 g/h，各斷面春季刺網(wǎng)生物量顯著高于夏季。S3斷面的刺網(wǎng)生物量（平均23.59 g/h）顯著低于其他3個斷面。

圖7 各斷面刺網(wǎng)魚類生物量的季節(jié)性變化

雖然不同季節(jié)和不同網(wǎng)具下，各斷面的魚類豐度和生物量有一定的波動，但綜合來看（圖8），S3斷面平均的豐度和生物量（0.61 ind./h、15.34 g/h）最低，其次為S1和S2，S4斷面最高（1.645 ind./h、33.545 g/h）。

圖8 不同斷面的魚類豐度和生物量的變化

3.5 多樣性指數(shù)分析

2次調(diào)查所得的各個采樣斷面的魚類物種數(shù)，平均為11.4，變動范圍9～13。計算獲得的生物多樣性指數(shù)（H′）均值1.92，變動范圍為1.74～2.13；豐富度指數(shù)（D）均值1.50，變動范圍為1.3～1.79；優(yōu)勢集中性指數(shù)（C）均值0.81，變動范圍為0.77～0.86；均勻度指數(shù)（J′）均值0.83，變動范圍為0.79～0.87；Wilhm改進指數(shù)H″均值1.87，變動范圍為1.73～2.15，各項指數(shù)值見表3。由表3可見，除S1和S3的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)在不同季節(jié)有小幅波動外，其他各斷面的魚類群落各項多樣性指數(shù)無顯著異（ANOVA，P＞0.05），表明道褐浦調(diào)查區(qū)域內(nèi)各斷面間魚類群落的多樣性相近。

表3 各調(diào)查斷面春、夏季的魚類多樣性指數(shù)

4 結(jié)論與建議

總體來看，昆山市道褐浦調(diào)查區(qū)域內(nèi)魚類群落相對完整，各項多樣性指數(shù)較為穩(wěn)定，與外圍水系連通較好，洄游性魚類也有較高生物量。本次調(diào)查的4個斷面間的物種組成、多樣性指數(shù)無顯著差異，但是通過豐度和生物量比較可以發(fā)現(xiàn)無生態(tài)倉的S3斷面在不同季節(jié)均最低，在無其他環(huán)境干擾因素下，S1、S2和S4斷面水下生態(tài)倉和沿岸沉水植物等提供的微生境有一定的魚類群聚作用。其中春季的豐度和生物量顯著高于夏季，說明在魚類繁殖季節(jié)群聚作用更為顯著，生態(tài)倉及沿岸植物可為產(chǎn)粘性卵的魚類提供了有利棲息和繁殖條件。

通過優(yōu)勢種的組成可以發(fā)現(xiàn)，3號斷面的優(yōu)勢種為似鳊、興凱鱊、鯽、黃顙魚（春季），翹嘴鲌、?、光澤黃顙魚（夏季）與整條河道的優(yōu)勢種刀鱭、達氏鲌、?、大鰭鱊、興凱鱊、鯽、翹嘴鲌、似鳊相比，刀鱭、達氏鲌、?、大鰭鱊等中上層魚類的優(yōu)勢度有所下降，表明生態(tài)倉內(nèi)種植的植物及附近的沉水植物對上層魚類也有一定群聚作用。

建議后續(xù)推廣應(yīng)用中，在滿足應(yīng)力要求的條件下，適當(dāng)增大生態(tài)倉的體積空間，既可為水生動物提供更多的生境空間，還能避免水體懸浮物沉積造成倉內(nèi)空間變小、溶解氧降低等不利因素。另外，應(yīng)適當(dāng)增加生態(tài)倉及附近水域種植挺水、沉水植物的種類，既能凈化水體豐富景觀，更能為水生動物提供繁衍的生境。