曹娥江不同江段鱼类的物种多样性和优势度

2020-03-25何海生刘金殿张爱菊郝雅宾孙翠萍于喆王俊罗伟肖善势周志明

浙江农业科学 2020年2期

何海生，刘金殿，张爱菊，郝雅宾，孙翠萍，于喆，王俊，罗伟，肖善势，周志明

(浙江省淡水水产研究所农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室浙江省淡水水产遗传育种重点实验室，浙江湖州 313001)

曹娥江是绍兴市最大河流之一，发源于金华市磐安县尖公岭，流经新昌、嵊州、上虞等地，最终在绍兴县新三江闸流入杭州湾，流域面积6 046 km2，是钱塘江水系的重要支流之一。曹娥江大部分河道是沿岸地区的重要的工农业用水来源，建有下浦闸等引水工程，下游的航运能力较强，为当地渔民提供了有利的捕捞环境。已有对钱塘江流域鱼类自然资源的调查研究，如对千岛湖国家级水产种质资源保护区(梓桐核心区)[1]和钱塘江下游桐庐、富阳和萧山等江段[2]鱼类资源的研究，而关于钱塘江曹娥江支流鱼类资源研究较少。本研究对曹娥江流域3个采样点(上虞、嵊州和钱江口)的鱼类自然资源开展4次调查，旨在了解该水域鱼类资源现状，为该水域的渔业资源保护和科学利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 采样区域和调查时间

于2018年5、7、9、11月对曹娥江的鱼类资源进行季度调查，鱼类样本通过各地渔民获取。采样点见图1(上虞、嵊州和钱江口)。由于水位上涨和风浪大等因素，钱江口采样点11月未捕捞到鱼类样本。

图1 曹娥江水域调查的采样点分布

1.2 调查方法

依据《内陆水域渔业自然资源调查手册》[3]的调查方法，各地渔民使用定制渔网进行鱼样采集，现场对所有采集的渔获物进行种类鉴别，鱼类鉴定方法参照《浙江动物志》[4]鉴定到种，并进行尾数和体重测量。

1.3 数据处理与分析

1.3.1 优势度

采用相对重要性指数(relative important index，IRI)[5]对各地区的鱼类优势种组成进行分析。

IRI=(N+W)×F。

(1)

式(1)中：N为各种类数量百分比，W为各种类重量百分比，F为各种类在所有采样次数中的出现频率百分比。划分标准为：IRI>1 000时为优势种，500

1.3.2 多样性分析

利用马格利夫多样性指数(Margelef index，D)[7]、香农-维纳多样性指数(Shannon-wiener index，H′)[8]、皮诺均匀度指数(Pielou’s index，J′)[9]和辛普森多样性指数(Simpson index，λ)[10]对曹娥江水域鱼类群落多样性进行分析。

(2)

(3)

(4)

(5)

式中，S为渔获物的种类总数，N为渔获物的总个体数，Pi为第i种的个体数占总物种个体数的百分比，Hmax=lnS，指H′的最大值。

1.3.3 群落结构分析

运用Primer 5对渔获数据进行聚类分析。以时间(作为样本)和鱼数量(作为变量)构建Bray-Curtis相似性系数为基础的矩阵，建立CLUSTER分析图和NMSD平面图[11]，验证分析结果的准确性[12]，并运用ANOSM分析进行显著性检验[13]。

1.3.4 群落丰度-生物量曲线分析

丰度-生物量比较曲线(abundance and biomass curve，ABC曲线)可以用来反映群落中种类组成是否受到外界干扰[14]。ABC曲线的统计量W为正值时对应生物量曲线在丰度曲线之上，表明群落处于未受外界干扰状态；当统计量W为负值时对应丰度曲线在生物量曲线上方，表明群落受到严重的外界干扰[15]。

1.3.5 数据处理

数据统计和作图采用Excel 2003和Primer 5软件。

2 结果与分析

2.1 鱼类群落组成

经鉴定，曹娥江流域鱼类共10目17科67种(表1)，其中鲤科38种，鮠科7种，塘鳢科和石首鱼科各3种，鳅科、鮨科和鲻科各2种，其他科各1种。调查共采集到鱼类样本2 254尾，其中鲤科1 461尾，石首鱼科251尾，鳀科218尾。鱼类样本共采集到236.08 kg，其中鲤科196.83 kg。3个采样点中，上虞点采集到鱼类样本37种共计17.35 kg，其中鲤科24种共计14.11 kg；嵊州点采集到45种共计183.54 kg，其中鲤科31种共计181.11 kg；钱江口点采集到13种共计35.19 kg，鲤科仅为1种共计1.63 kg。

2.2 生态类型

按摄食类群划分，杂食性鱼类种数最多，共37种，占总种数的56.06%；肉食性鱼类24种(占36.36%)；植食性3种(占4.54%)；虑食性2种(占3.03%)。按栖息水层划分，中下层25种(占37.88%)，低栖22种(占33.33%)，中上层19种(占28.79%)。按洄游习性划分，定居性鱼类占比高达83.33%，江海洄游性8种(占12.12%)，江湖洄游性3种(占4.55%)。

2.3 优势种

采集的鱼类样本中，IRI>100的鱼共有26种，其中优势种5种，为刀鲚(Coiliaectenes)、翘嘴鲌(Culteralburnus)、蒙古鲌(Cultermongolicus)、鲫(Carassiusauratus)和细鳞斜颌鲴(Plagiognathopsmicrolepis)；重要种6种，分别为(Hemiculterleucisculus)、圆吻鲴(Distoechodontumirostris)、鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Hypophthalmi-chthysnobilis)、鲤(Cyprinuscarpio)和棘头梅童鱼(Collichthyslucidus)；常见种3种，为黄尾鲴(Xenocyprisdavidi)、似鳊(Pseudobramasimoni)和窄体舌鳎(Cynoglossusgracilis)；一般种13种，其他为少见种。

2.4 生物多样性

基于此次渔获样本数分析，Margelef指数全年在5.89～6.17变化，其中5月和11月差异较小，7月和9月差异较小。Pielou’s指数全年为0.73～0.80，除2018年5月外，其余月份无明显差异(表2)。Shannon-wiener指数在2.65～2.92变化，变化差异同Pielou’s指数。Simpson指数无明显差异。

表1 调查区域内鱼类捕获名录

表1(续)

注：C—肉食性；O—杂食性；H—植食性；F—虑食性；U—中上层；D—中下层；B—低栖性；RM—江海洄游性；RL—江湖洄游性；MA—区域洄游性；SE—定居性。+—采集到。

表2 鱼类生物多样性指数

2.5 群落结构特征

通过对3个采样点各月份渔获数据进行聚类分析，结果表明，上虞点(SY)和嵊州点(SZ)为I类群，钱江口点(QJK)为II类群(图2)。

图2 各采样点的Cluster聚类

聚类分析结果分布在NMDS二维图(图3)中的不同区域，NMDS分类的应力指数为0.04，说明分析具备准确性。ANOSIM差异性检验结果R=0.995，P=0.006，表明曹娥江采样点的鱼类群落结构存在极显著差异。

图3 各采样点NMDS分类排序

对15种常见鱼种(IRI>500)进行聚类分析，结果表明，刀鲚、棘头梅童鱼和窄体舌鳎为I类群，其他鱼种为II类群(图4)。

图4 常见鱼种等级排序

NMDS分类的应力指数为0.07，且二维图(图5)的排序与聚类分析结果相吻合，说明2种分析方法具备准确性。ANOSIM差异性检验结果r=0.894，P=0.002，说明曹娥江采样点的鱼类群落结构存在极显著差异。

图5 常见鱼种NMDS分类排序

2.6 丰度-生物量曲线

根据曹娥江采样点所有渔获物种的生物量和丰度构建鱼类群落ABC曲线(图6)。如图所示，ABC曲线的整条生物量曲线位于丰度曲线上方，W值为0.047，表明曹娥江采样点的鱼类群落处于稳定状态，未受干扰。

图6 鱼类群落ABC曲线

3 讨论

3.1 曹娥江鱼类群落现状

本次采样中，上虞点采集到鱼类样本37种共计17.35 kg，其中鲤科24种共计14.11 kg；嵊州点采集到45种共计183.54 kg，其中鲤科31种共计181.11 kg；钱江口点采集到13种共计35.19 kg，鲤科仅1种共计1.63 kg。钱江口点为钱塘江的入海口，盐度较高，鲤科鱼类较少，而上虞点和嵊州点为淡水域，鲤科鱼类最多，原因可能是水体盐度影响了鱼类群落结构和生物量[16]。栖息地的复杂性决定了鱼类的多样性[17]，采样点地理环境的差异造成了鱼类的差异性[18]。本次调查中，2018年7月采样得到的鱼群种数最多，2018年9月采样得到的鱼群种数次之，造成不同采样时间采集到鱼群种类的不同的原因可能是水温的差异。傅昕龙等[19]研究表明，水温会影响鱼类的活动能力，进而造成不同月份捕捞鱼群种类的差异，同时水体环境的改变也会影响鱼类的群落结构[19-21]。

3.2 曹娥江鱼类群落特征

IRI是鱼类优势种判定的重要指数[22]，但划分标准是相对的[23]。本研究中，曹娥江优势鱼种为刀鲚、翘嘴鲌、蒙古鲌、鲫和细鳞斜颌鲴，重要种为、圆吻鲴、鲢、鳙、鲤和棘头梅童鱼。其中，上虞点优势鱼种为鲫、刀鲚、似鳊、兴凯鱊和光泽黄颡鱼，为重要种；嵊州点优势鱼种为、翘嘴鲌、蒙古鲌、细鳞斜颌鲴和鲫，圆吻鲴、鲢、鳙和鲤为重要种；钱江口点优势种为鮻、棘头梅童鱼、鮸鱼和窄体舌鳎，重要种为黄姑鱼。各采样点的鱼类优势种存在差异，可能是地理环境和水域环境差异的影响造成的[24]。调查发现，钱江口点和上虞点鱼类优势种明显较嵊州点单一，说明钱江口点和上虞点生态稳定性较嵊州点差[25]，更易受到外界因素的干扰。同时鲢、鳙和鲤仅为嵊州点的优势种，可能与鲢、鳙和鲤是嵊州点放流对象有关。钱江口点底质多为河沙和石砾，致使其鱼类群落明显区别于上虞点和嵊州点。

3.3 曹娥江鱼类生物多样性

多样性指数反应了群落结构稳定性[26]。Margelef指数(D)评价标准[27]为：D>5表示水体清洁，4≤D≤5表示轻度污染，3≤D<4表示中度污染，D<3表示严重污染。曹娥江水域自然鱼类资源Margelef指数为5.89～6.17，说明曹娥江水域水质处于清洁状态。Shannon-wiener指数(H′)划分标准[28]为：H′>3表示水体清洁，2