济南春季鱼类群落与水环境因子的关系

朱中竹　王瑾　宋瑞华　王博涵　殷旭旺

摘要：于2018年春季对济南地区10个采样点的鱼类群落和水环境因子进行了野外调查结果表明：本次调查采集到鱼类5目36种主要以鲤形目为主各采样点位鱼类群落物种的物种数平均值为8.20种密度平均值为49.20尾香农威纳指数平均值为1.46均匀度指数平均值为0.73。典范对应分析表明影响鱼类群落的主要环境因子是高锰酸钾指数和透明度。综合分析得出结论济南2018年春季水体状况相对较差。

关键词：济南;鱼类;水环境因子

在国内外的研究中水生生物群落一直都是淡水生态系统中的重要研究对象之一这是因为其可以有效稳定淡水生态系统的结构而且还可以维持其主要的淡水生态功能[1-2]。在这些研究对象中鱼类类群一直以来是主要的研究对象之一其生存状况早就被学者用来评估淡水生态系统也可以作为衡量水体是否健康的重要指标常常作为淡水生态调查的重要内容[3-4]。

近些年来由于自然、社会、人文和经济等多个因素的影响济南地区淡水生态系统发生了重大变化已经严重制约了泉城的经济发展、生态文明建设、居民生活以及社会稳定[5]。因此对济南地区进行生态调查、监测与评价分析鱼类群落与城市水环境因子的关系对于了解济南水资源现状实现水资源的保护具有十分重要的意义这也可以进一步为济南水资源的可持续利用提供科学参考依据[6-7]。

1材料和方法

1.1采样概况及点位设置

根据采样的生物要求在正式采样开始之前精心规划采样路线方案置备相关采样用具。采样开始之后采取集中采样集中鉴定的方式由此避免因采样时间和鉴定时间的差异而带来对采样结果造成的偏差。本次野外调查根据实际情况共设置10个采样点位采样点分布见图1。

1.2鱼类样品采集及水体理化性质的测定

各采样点上下游共 400 m的河长范围为采样区域采样人员两人为一组一人负责用电鱼器进行电鱼另一人负责将被电晕的鱼抄起后放入桶中采样时间设定为30 min。采集后对易辨认和鉴定的种类进行现场鉴定和计数并称量记录不同物种的数量与重量操作之后将个体放回河流中。对于不易辨认的物种和未知种类用 1%～2%体积的甲醛进行处理带回实验室鉴定[8-12]。

测量的水环境因子有：水温、电导率、透明度、溶解氧、浑浊度和pH等等。在实验室测定指标有：氯化物、硫酸盐、硫化物、重碳酸盐、总氮、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐氮、化学需氧量、生化需氧量、钠、钾、氟化物、总磷、碱度、硬度和高锰酸盐指数等多个水环境因子[13-15]。

1.3数据处理

鱼类群落结构数据分析图在Excel 2012完成鱼类香农威纳指数和均匀度指数计算在Biodiversity pro 2.0上计算PCA和CCA在Canoco4.5上进行采样图在Arc Map10.2上完成。

2结果与分析

2.1鱼类群落物种和密度的分析

2.1.1鱼类群落结构特征分析

从济南整个地区鱼类物种比例分布状况来看共发现鱼类5目36种主要以鲤形目为主。鲤形目物种数最高为28种其次为鲈形目为5种其他目物种数量相对较少合鳃鱼目、鲶形目和鳉形目均为1种（图2）。

从济南整个地区鱼类密度比例分布状况来看就密度而言以鲤形目为主鲤形目密度占总密度的83.10%其次为鲈形目密度占总密度的8.83%其他物种密度均相对较少合鳃鱼目、鲶形目和鳉形目密度分别占总密度的5.97%、2.06%和0.04%（图3）。

2.1.2鱼类群落特征分析本次采样调查中济南地区采样点位鱼类平均物种数为8.20种。物种数最高点位位于J5最低点位J8点;从整个地区鱼类密度分布状况来看济南地区鱼类整体平均密度值为49.20尾;密度相对较低密度最高点为J2最低点为J8;济南地区各采样点位香农威纳指数平均值为1.46数值相对较低采样点位香农威纳指数数值最高值为J2最低点为J4。济南地区各采样点位均匀度指数平均值为0.73采样点均匀度指数数值最高点为J5最低点为J4（表1）。

2.2鱼类群落与水环境因子相关性分析

本次调查中各采样点位进行水环境理化因子的测定各采样点位水温平均值为25.74℃水体呈碱性pH平均值为8.43其他水环境因子平均值见表2。

为了更好地了解济南地区春季水环境因子特征对济南地区水环境因子进行主成分分析。根据相关性拟合对所监测的水化指标进行筛选。筛选出主要的影响济南地区水体的理化因子為总磷、透明度、电导率、总磷和总氮。运用典范对应分析对济南地区5月鱼类群落结构与水环境因子进行分析结果表明：主要影响鱼类群落结构的水环境因子是高锰酸钾指数（P=0.02）和透明度（P=0.02）透明度与第一轴呈正相关性。浑浊度对鱼类群落也有一定的影响（图4）。

3讨论

一般情况下鱼类是淡水生态系统中的顶极群落鱼类的种类多种多样相互之间关系复杂。本次野外调查济南共鉴定鱼类36种分属于5目。从济南整个地区鱼类物种比例分布状况来看鲤形目为主要物种其次为鲈形目从济南整个地区鱼类物种分布状况来看整个地区物种数最多的点位为并渡口共鉴定出鱼类17种主要的鱼类物种有泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）、褐栉鰕虎鱼（Ctenogobius brunneus）等等。该支流在浮游植物、底栖动物的物种数上也同样占有优势要多加以保护。从济南整个地区鱼类密度比例分布状况来看呈现逐渐递减的趋势其中鲤科鱼类的总密度始终最大占所鉴定鱼类总密度的90%以上优势物种有鲫、兴凯鱊、棒花、彩鰟鮍。本次调查运用鱼类的香农威纳指数法来进行健康评价鱼类物种丰富多样性相对值就会高代表着水体的稳定性好相对健康状况好。从鱼类评价结果看济南鱼类香农威纳指数平均值为1.46水体质量相对较差[13-15]。

从济南鱼类同水环境因子的相关性分析可以看出对济南市鱼类分布差异显著的水环境因子为透明度和高锰酸钾指数。各采样点位对透明度和高锰酸钾指数因子响应关系明显相对透明度和高锰酸钾指数较高。本次调查中还有敏感鱼类草鱼和鲫鱼等鱼类物种[16-18]。

未来要加强对新的开发建设项目企业的管理坚决制止新的污染源进入济南地区造成水资源的污染。

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（收稿日期：2020-03-17）