舒薇薇 高 耶 侯婷娟 朱 熠 任美慶

(1 湖南食品藥品職業(yè)學院，湖南 長沙 410208； 2 湖南省水文水資源勘測中心，湖南 長沙 410007；3 郴州水文水資源勘測中心，湖南 郴州 423000)

理解魚類群落的時空格局與環(huán)境變量間關系是保護魚類多樣性的基礎(Naiman et al, 2005; Rice, 2005)。淡水魚類群落在河網(wǎng)上的空間變化受自然因素和人為活動干擾的共同影響(Allan, 2004; Kennard et al, 2006)。自然情況下，魚類群落的時空格局受多尺度時空變量共同作用(Ostrand et al, 2002; Hoeinghaus et al, 2007)。土地利用變化、水體污染、筑壩等人類活動也會影響魚類群落 (Allan, 2004; Yan et al, 2011; Freedman et al, 2014)。魚類多樣性的相關研究論述頗多，如塞罕壩自然保護區(qū)（杜興蘭等，2017）、珠海市重要濕地（趙順等，2017）、九段沙濕地(朱敏，2018)、珠江水系廣西段（帥方敏等，2020）和長江流域（于曉東等，2005）等，不同空間尺度上的研究為理解魚類多樣性空間格局及其影響機理，保護流域生物多樣性提供理論基礎。目前，尚未有漣水流域魚類資源的相關報道，本研究擬弄清漣水流域內魚類多樣性的空間變化，為保護魚類資源提供參考。

1 研究區(qū)概況

漣水為湘江中游一級支流(111°31′～ 112°53′E，27°12′～ 28°07′N)，流域面積7 155 km2，主要支流有湄江、孫水、側水。漣水流域年平均氣溫17.5～18.5℃，多年平均降水量1 418.2 mm，屬于亞熱帶季風濕潤氣候，降水集中于4—9月，汛期徑流量占全年徑流量的71%～78%。隨著流域內經(jīng)濟社會的發(fā)展，部分河段水體污染較為嚴重，大型水利工程的修建又阻隔了河段間魚類的遷徙洄游，對魚類多樣性和群落組成產生不利影響。考慮到站點空間均衡分布和河流、水庫等不同生境類型，同時兼顧水府廟水庫和洋潭引水壩對魚類資源的影響，2020年10—11月，在漣水流域干流及主要支流側水、湄水和孫水共設置13個站點(圖1)，對流域魚類資源進行調查。

圖1 研究區(qū)域概況圖Fig.1 sketch map of the study area

2 研究方法與數(shù)據(jù)分析

2.1 研究方法

參照《內陸水域漁業(yè)自然資源調查手冊》進行魚類資源調查，為保證監(jiān)測結果的一致性， 13個監(jiān)測點的魚類采集方式及強度相同，均采用刺網(wǎng)和地籠相結合的方式。統(tǒng)計監(jiān)測時段內全部漁獲物的種類、數(shù)量和重量，所采新鮮標本在固定前進行拍照，記錄魚的形態(tài)特征，記錄完成后選取典型樣本浸入10%福樂馬林溶液固定，個體較大的標本在胸鰭腋部和背部肌肉中注射適量固定液。標本主要依據(jù)《湖南魚類志》和《湖南魚類原色圖譜》等資料進行種類鑒定。

按照《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)和《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》(SL219-2013)要求，用2 L采水器在每個站點水流混合相對均勻的主流位置采集0.5 m水深處水樣，水樣低溫保存，在24 h之內送回實驗室進行pH值、電導率、溶解氧、溶解氧飽和度、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總氮、總磷等常規(guī)水質指標的測定。

2.2 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)，選取相應類別標準，對各站點水質指標進行單因子評價。采用Shannon-Weiner多樣性指數(shù)、Maggalef豐富度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)計算各樣點生物多樣性，同時采用Jaccard's種類相似性指數(shù)計算樣點間群落結構相似性。

3 結果與分析

3.1 漣水流域水環(huán)境質量

如表1所示，漣水洋潭壩上游干支流地表水水質介于II～III類，其中干流漣源站氨氮為0.684 mg/L，略高于II類水質標準值，為III類地表水，其余各站點常規(guī)水質指標均處于II類地表水。洋潭壩下游聯(lián)盟、湘鄉(xiāng)站、九侖3個站點水質均為V類，主要是由于總氮指標超標。

表1 漣水流域水環(huán)境監(jiān)測結果Table 1 Monitoring results of water environment in lianshui Basin

3.2 漣水流域魚類資源現(xiàn)狀

監(jiān)測共采集魚類47種，隸屬于5目14科36屬，魚類階元分布見表2。其中，鯉形目魚類最多，共36種，占比76.6%；鱸形目魚類5種，占比10.65%；合鰓魚目、攀鱸目和鰕虎目各2種，占比4.26%。

表2 漣水流域魚類分類階元分布Table 2 Distribution of fish taxonomic in Lianshui Basin

3.3 魚類生物多樣性

分析不同監(jiān)測點魚類的多樣性指數(shù)(表3)發(fā)現(xiàn)，漣水上游漣源站、側水十竹和雙峰站、水府廟水庫回水區(qū)為流域魚類生物多樣性高值區(qū)域，應列為生態(tài)敏感區(qū)域優(yōu)先保護。其中，漣水上游漣源站優(yōu)勢種為鯽(Carassius auratus)、馬口魚(Opsariichthys bidens)和麥穗魚(Pseudorasbora parva)；側水十竹優(yōu)勢種為中華鳑鲏(Rhodeus sinensis)、興凱鱊(Acheilognathus chankaensis)；雙峰站優(yōu)勢種為?(Hemiculter leucisculus)、圓吻鲴(Distoechodon tumirostris)；水府廟水庫回水區(qū)曾家排站優(yōu)勢種為麥穗魚(Pseudorasbora parva)、鯽和花?(Hemibarbus maculatus)。湄江水體渾濁，龍鳳斷面僅監(jiān)測到馬口魚和藍鰓太陽魚(Lepomis macrochirus)兩種，段江斷面處于無魚狀態(tài)。水府廟水庫壩下干流各河段魚類生物多樣性總體偏低。

表3 漣水流域魚類多樣性指數(shù)統(tǒng)計Table 3 Fish diversity at different monitoring sites

3.4 魚類群落的空間相似性

如表4所示，漣水流域各樣點間魚類群落相似性總體上處于極不相似水平，Jaccard's種類相似性指數(shù)值小于0.25。麻如塘和龍鳳Jaccard's群落相似性指數(shù)值為0.33，處于中等相似水平，但兩個斷面魚類種類均僅2種，群落相似性指數(shù)不具代表性。僅漣水上游漣源站與側水上游十竹兩個樣點間，魚類群落相似性指數(shù)值為0.32，屬于中等相似水平。

表4 漣水流域Jaccard's種類相似性指數(shù)Table 4 Jaccard's species similarity index among different monitoring sites

4 討論

Schlosser(1987)提出遷移－滅絕過程概念模型解釋魚類在河網(wǎng)縱向梯度變化：源頭溪流河段水流情勢高度變化、生存環(huán)境不穩(wěn)定，魚類群落隨時間變化；下游河段和干流生境尺寸更大、環(huán)境條件更穩(wěn)定，滅絕事件更少，魚類多樣性更大。我國閶江和青弋江1－3級溪流級別梯度下，魚類物種數(shù)和個體數(shù)均呈上升趨勢(嚴云志等, 2010)。在鄰近的湖南澧水流域，魚類物種數(shù)和多樣性指數(shù)自上、中、下游呈顯著上升趨勢(劉良國等, 2013)。

由于漣水流域強度較高的人類活動干擾，導致本研究結果并不符合自然條件下魚類種類多樣性的空間分布規(guī)律。其中，自然河網(wǎng)連通性的喪失是淡水生物多樣性最主要的威脅(Nilsson et al, 2005; Reidy et al, 2012)。大壩修建對于魚類生境連通性和遷移格局具有長遠威脅(Sa-Oliveira et al, 2015)，阻礙了魚類到產卵場和索餌場的遷徙，造成水深、流速等生境改變和碎片化，導致本地物種消失和外來物種入侵(Hall et al, 2011；Reidy et al, 2012）。漣水流域水府廟水庫及其下游洋潭壩造成上下游縱向連通性中斷，導致干流下游生物多樣性偏低，流域內各站點間魚類群落相似性較低。

此外，水體污染也會影響流域內魚類物種多樣性，相關研究表明水質指標與魚類多樣性(焦珂?zhèn)サ? 2015)、魚類完整性指標(裴雪姣等, 2010)呈顯著相關。干流下游水質均為V類地表水，水體污染是下游河段魚類生物多樣性偏低的原因之一。此外，盡管表1中湄江河段和婁底城區(qū)河段常規(guī)水質指標顯示正常，但實地調查中發(fā)現(xiàn)湄江河段水體長時間處于十分渾濁狀態(tài)，沿河煤礦洗煤作業(yè)導致大量懸浮物進入水體，長時間的渾濁水體會磨損魚類體表黏液、堵塞鰓耙和鰓絲，降低魚類的生長速率和對疾病的抵抗能力或者直接致死，影響產卵生境的適宜性和穩(wěn)定性，嚴重威脅湄江河段魚類的生存與繁殖(高耶等, 2017)。干流婁底城區(qū)段廠礦眾多，河流底質多為污染較重的黑色淤泥質，水環(huán)境感官較差，水體污染導致漣水流域局部河段魚類生物多樣性受損嚴重。

在《長江保護法》頒布實行和“長江十年禁漁”的大背景下，流域內各級漁政部門加大了漁業(yè)捕撈的打擊力度，有助于恢復局部河段漁業(yè)資源。在水府廟水庫和洋潭引水壩等大型水利工程長期存在的情況下，鑒于河段間聯(lián)通性和連續(xù)性對維持魚類多樣性的重要作用，應加大漣水干流上游和側水的護漁力度，大力推進湄水水環(huán)境保護和治理，為魚類生物多樣性恢復創(chuàng)造更好的生境條件。