陕西黑河湿地省级自然保护区夏季鱼类资源

靳铁治，苟妮娜，张建禄，边坤，杨文涛，王开锋

（1.陕西省动物研究所陕西省秦岭珍稀濒危动物保育重点实验室，陕西 西安 710032；2.陕西黑河湿地省级自然保护区管理中心，陕西 周至 710400）

鱼类是水生态系统的重要构成部分，鱼类物种多样性能够很好地反映区域水环境质量的优劣[1]。秦岭作为重要的水源涵养地，由于独特的地理位置，不仅孕育了众多的陆生动物，而且孕育了种类丰富的野生鱼类，但近年来由于非法或不合理捕捞、水上工程设施建设、环境污染等诸多因素，秦岭地区野生鱼类的生存状况正面临多方面的生态破坏压力[2-5]。陕西黑河湿地省级自然保护区位于秦岭北坡，是秦岭保护区群的重要构成部分，保护区涉及的黑河流域是过去鱼类资源调查的重要区域。1996—1997年王开锋对黑河流域的鱼类进行了调查，记载黑河流域共有鱼类34 种，隶属5 目7 科，其中，周至国家级自然保护区有鱼类5 种。周小愿等[6]根据1999年以来所获得的实地鱼类样本数据于2010年发文称：区域内现有野生鱼类共计7 目16 科141 种（亚种），其中在渭河流域记录到鱼类71 种，分属12 科51 属。武玮等2014 在调查渭河流域鱼类群落结构特征时，共鉴定出鱼类36 种，其中，鲤科和鳅科是构成渭河流域鱼类群落的主要类群[7]。

陕西周至黑河湿地省级自然保护区位于秦岭中段北麓，西安市周至县的中部和北部。保护区分秦岭片区和渭河沟片区，总面积14025hm2；保护区最高海拔位于庄牛湾梁顶，高2593.6 m，最低450 m。按照地貌分区，保护区分属于属于秦岭中部浅山区和渭河平原区，秦岭地区山峦重叠，岭谷交错，河谷切割较浅，谷地较宽，基本地形成群山环绕态势，中部有黑河从保护区穿过，地势较低；保护区渭河平原区基本呈现西高东低的态势，水系基本由南而北流入渭河，由西而东流出保护区[8-10]。黑河保护区属暖温带大陆性季风气候，年平均气温12～13.6℃，热量为全县最高，年降水量660～800mm。

根据保护区的自然概况，保护区分为中部浅山区和渭河平原区，对应保护区水域范围渭河平原区的渭河及浅山区的支流黑河和人工湿地——黑河水库，渭河为周至县过境河，自西向东，境内长46.3km；黑河长125.8km，主河道比降8.8%，流域面积2258km2；黑河水库水面面积约4.55km2，总库容2.0 亿m3，为西安市的主要饮用水源。为了进一步弄清楚陕西黑河湿地省级自然保护区鱼类物种分布近年来的变化情况，对该保护区进行鱼类资源调查。

1 材料与方法

1.1 样本采集

于2018年7—8月，对保护区内水域采用样方法进行野外调查，样方设置上为海拔每升高100m设置一个样区，样区选择上，黑河流域选择了陈河、黄草坡、黑河水库为代表作为调查样区，渭河流域选择了复兴村和建兴村为代表作为调查样区，并在黑河汇入渭河的交叉口梁家村设置一个样区（图1、表1）。每个样区随机设置3 个样方，每个样方长100m，样方之间相隔约50～100m；样方设置为沿河段的一侧边缘进行调查（约为河流宽度的的一半）（位置见图1）。依据水域水系和选择样地的原则共计设置14 个样方，捕鱼主要采用捕尽法。水深1m以下的浅水区：捕鱼时，利用电子赶鱼器捕鱼；1m以上的深水区，采用下地笼或刺网进行捕捞，地笼诱捕采用1.5～2.5m 长的密眼虾笼，放入诱饵进行诱捕，刺网采用1.2～4.5cm 不同规格网目的单层和三层刺网进行捕捞。最后统计渔获物的种类、数量，并及时测量渔获体长、体质量等样本数据。记录渔获物采样点的经纬度、流速、水深、水温、溶氧量、河床底质等生境因子。现场迅速对大部分渔获物完成种类鉴定，并完成图像资料采集，然后尽快放生；现场不能确定的种类用10%福尔马林浸泡保存以带回实验室，据文献[11-13]再次进行种类鉴定。

表1 保护区各样区水域环境指标Tab.1 water environment factors in diferent sampling areas

1.2 数据统计

所有数据利用SPSS19.0 和Excel 进行统计。

1.2.1 物种多度测度

在统计本次调查渔获物重量百分比和数量百分比并进行相关分析的基础上，利用相对重要性指数（IRI）来判断该鱼类物种的群落成员型，分别为优势种（dominant species）：IRI≥1000；亚优势种（subdominant species）：1 000＞IRI≥100；伴生种（companion species）：100 ＞IRI ≥10；偶见种（rare species）：IRI＜10。IRI 计算依据以下公式IRI=（N+W）F×106，F=C/Y，其中：N 表示为渔获物中该物种的数量百分比；W 为物种的重量百分比；F 为物种在采样中出现的频率；Y 为调查总样方数；C 为该物种出现的样方数[14,15]。

1.2.2 生物多样性指数

在上述调查样区内的样方，统计鱼类物种、数量并进行以下指标的统计计算：

（1）物种多样性指数（H'）：采用Shannon-Wiener指数进行计算其中Pi为物种i 的个体数量与所有物种总数之比。

（2）均匀度指数（J）：采用Pielou 指数（J）进行计算：J=H’/Hmax，式中Hmax为log2S，S 为物种数。

2 结果与分析

2.1 鱼类物种分布

野外调查的数据统计结果显示：共计发现鱼类19 种，分属于4 目6 科，其中鲤形目CYRINIFORMES 鱼类15 种，占捕获总种数的78.9%，鲇形目SILURIFORMES、鲑形目SALMONIFORMES 均为2 种，分别占总数的10.5%。鲤形目发现2 科，分别为鲤科和条鳅科，其中鲤科Cyprinidae 发现13种，占本次捕获总种数63.2%，鲤形目鱼类的80%；条鳅科Nemacheilidae 2 种，占总种数的10.5%，占鲤形目的13.3%，花鳅科Cobitidae1 种，占总种数的5.3%，占鲤形目的6.6%；鲇形目2 科，分别为鲇科Siluridae 的鲇Silurus asotus 和鲿科Bagridae 的黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco；鲈形目1 科：虾虎科Gobiidae 的子陵吻虾虎鱼Ctenogobius giurinus；鲑形目调查到1 科1 种，鲑科Salmonidae 的秦岭细鳞鲑Brachymystax lenok。另外，在梁家村样区发现一种银鱼科Salangidae 鱼类，疑似长江间银鱼Hemisalanx brachyrostralis，因为不能完全准确定种且仅发现一尾，未列入本次记录种类（表2）（鱼类名录按张春光等（2018）系统排列）[18]。

2.2 保护区鱼类区系分析

该保护区在地理区划上归属于华东区（江河平原区），鱼类区系的组成成分分别为：中国江河平原区系复合体6 种（马口鱼Opsariichthys bidens、短须颌须鮈Gnathopogon imberbis、清徐胡鮈Huigobio chinssuensis、棒花鱼Abbottina rivularis、宽鳍鱲Zacco platypus、Hemiculter leucisculus），宁蒙区3 种（鲤Cyprinus carpio、鲫Carassius auratus、麦穗鱼Pseudorasbora parva），华西区3 种（岷县高原鳅Triplophysa minxianensis、红尾副鳅Pseudogobi variegatus、中华花鳅Cobitis sinensis），北方区2 种（拉氏大吻鱥Phoxinus lagowskii Dybowsky、秦岭细鳞鲑Brachymystax lenok），华南区5 种（子陵吻虾虎鱼Ctenogobius giurinus、多鳞白甲鱼Varicorhinus macrolepis、鲇Silurus asotus、中华鳑鲏Rhodeus sinensis、黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco）。保护区鱼类区系归属与保护区所处的地理区划基本相吻合。

保护区共发现鱼类19 种，保护区分布鱼类以华东区鱼类物种为主体（6 种），占保护区鱼类分布的31.6%，华南区（5 种）占保护区鱼类分布的26.3%，宁蒙区3 种，及华西区（3 种）各占保护区分布的15.8%，北方区（2 种）占保护区分布的10.5%。

2.3 物种多度格局及资源分布

保护区内资源量最丰富的为黑河水库样区和梁家村样区，其中黑河库区捕获数量占保护区总捕获量的58.8%，梁家村样区为14.4%，富兴村样区和陈河样区比较少，都为5.2%，但陈河样区由于地理状况限制，仅选择了一个样点，综合考虑陈河样区的资源数量并不低，并且陈河样区捕获鱼类物种7种，占保护区物种数的36.8%；保护区物种最丰富的为梁家村样区，共发现鱼类物种12 种，为各样区分布物种最多的样区，占保护区物种数的63.2%。本次调查梁家村2 样方为采集到最多种类的样方，共采集到8 种，占保护区物种数的42.1%，保护区物种数量最少的为黄草坡样区，共采集到3 种鱼类，仅占保护区物种数的15.8%（表3）。

表2 保护区鱼类名录、分布及生态型Tab.2 List,distribution and ecological types of fishes in reserve

基于相对重要性指数（IRI）分析判断保护区鱼类物种的群落成员型，保护区的优势种为麦穗鱼、鲤、鲫；亚优势种为拉氏大吻、马口鱼、、短须颌须鮈；伴生种有红尾副鳅、岷县高原鳅、清徐胡鮈、多鳞白甲鱼、棒花鱼、子陵吻虾虎鱼、鲇；稀有种为秦岭细鳞鲑、中华花鳅、宽鳍鱲、黄颡鱼、中华鰟鮍、（表4）。保护区鱼类资源分布不均衡，优势种3 种，占全部种类的15.8%；亚优势种4 种，占全部种类的21.1%；伴生种7 种，占全部种类的36.8%；稀有种5种，分别占全部种类的26.3%。稀有种的宽鳍鱲、中华鰟鮍、中华花鳅在保护区内都仅发现1 尾，秦岭细鳞鲑发现2 尾，而优势种麦穗鱼数量占到保护区鱼类资源的40.4%（主要分布于库区），鲤和鲫分别占保护区鱼类资源量的9.32%和9.95%（表4）。

2.4 保护区鱼类的垂直分布

由于物种各自的生态习性不同而呈现出垂直分布上的差异（表4），保护区鱼类分布以海拔600m为分界线，鱼类主要分布于海拔600 m 以下，600 m以上鱼类物种分布急剧减少。短须颌须鮈在保护区分布比较广泛，为保护区的常见种，在海拔700m 以下均有分布，海拔700m 以上仅有拉氏大吻分布，这也同以前秦岭地区的调查基本吻合，拉氏大吻由于其本身的高度适应性常为本地区的亚优势种和常见种。在各海拔梯度中，海拔400～500m 分布物种最为丰富，共调查到12 种，清徐胡、棒花鱼仅在此海拔有分布，并且稀有种中华花鳅、宽鳍也仅分布在此海拔梯度。在海拔500～600m 的样区分布7 种鱼类，保护区的优势种麦穗鱼和等均在此大量分布，中华鳑鲏仅分布于海拔低于400m 的地区，并且仅发现一次一尾，为保护区的稀有种。

表3 不同样区鱼类资源量Tab.3 The resource quantity in different sampling areas

表4 不同物种资源分布Tab.4 Resource distribution ratio of different fish species

表5 保护区垂直梯度分布Tab.5 Fish distribution in different altitude

2.5 保护区鱼类多样性

鱼类多样性指数可以反映出一定区域鱼类群落的生存状态。调查研究鱼类多样性，可用于指导该区域鱼类资源的保护利用的政策制订。Shannon-Wiener 指数（H'）和Pielou 指数（J）通常用来反映群落结构稳定性，群落内物种越丰富，种类分布越均匀，则多样性指数就越高，群落结构越稳固。

由图2 可知，梁家村样区的鱼类物种多样性最丰富，梁家村2 样方的多样性指数最高，并且分布的物种数最多；水库样区的Shannon-Wiener 指数仅次于梁家村样区，但均匀度指数不高；黄草坡样区的鱼类多样性指数较低，尤以黄草坡3 样方多样性指数最低。建兴村样区的物种多样性指数和均匀多指数较高。Simpson 指数反映群落的物种优势度水平，λ 值反映多样性与其他多样性指标相反。

3 讨论

陕西黑河湿地省级自然保护区地处秦岭北坡，境内河流主要涉及渭河和其中游支流黑河，本次调查共计发现19 种鱼类，与周小原等[6]于20 世纪90年代末调查渭河流域共有70 种鱼类资源相比，仅占其鱼类物种数的27%，鱼类资源相对贫乏，鱼类物种区域分布不平衡，当然这和本次调查范围较小也有一定关系；由于受到不同河流底质、水流速度、流量等一些水文因素影响，秦巴山区一些鱼类水平分布通常是不平衡的、具有相当的局限性[17]。作为保护区的重点保护鱼类物种秦岭细鳞鲑仅发现2尾，与村民描述20年以前那种秦岭细鳞鲑随处可见的情况相去甚远。任剑等[18]指出：秦岭细鳞鲑种群近年来呈现3 个明显的变化：（1）分布海拔逐渐上升,分布范围逐步缩小；（2）个体趋于小型化；（3）种群数量急剧减少。黑河流域比降大，随海拔升高水温下降明显，原来在下游也有分布的冷水鱼类秦岭细鳞鲑由于环境发生改变逐渐退缩至上游河段更加适宜其生存的低温环境，可能是导致该种鱼类资源量下降的原因之一。其次，受经济利益驱动的滥捕滥捞可能也是另一重要原因。另外，黑河上游的新建的水电站阻隔了鱼类洄游，这也可能在某种程度上导致了其种群数量减少。水利工程的建设导致河流上游生境破碎化，对洄游鱼类的产生了明显阻隔，造成其栖息地及活动范围大面积萎缩[19，20]。

物种多样性越高，生物完整性越好，生态系统的稳定性则越强。鱼类的物种多样性是其群落可持续健康发展的关键，只有以鱼类物种多样性为基础，才可以在基因层面保持鱼类遗传多样性，进而保障水生态系统的稳定性[21-24]。保护区鱼类多样性分布不平衡，其中，稀有种7 种，占全部种类的36.8%，并且许多稀有种仅捕到1 尾，反映出保护区生物多样性较低，生态系统比较脆弱。这与谢文君等[25]认为渭河流域近年来鱼类资源有所下降，丰富程度不高，低龄化严重等特征趋同。保护区在不同样区的多样性分布上，梁家村的多样性指数较高表明该样区各鱼种分布丰富且相对均匀，它表明该区域多样性丰富，生态系统处于相对稳定状态。保护区的物种多度分布上，梁家村样区占保护区物种数的57.9%，鱼类物种分布最为丰富。梁家村样区位于黑河和渭河交汇的地方，一方面鱼类资源相互交汇导致鱼类物种数量更趋丰富；另一方面，不同河流交汇处所产生的上升补偿流，携带着河流底质及一些养料上升，致使区域内鱼类获得食物来源更加趋于丰富，从而使鱼类资源量得到增长。另外该样区海拔位于保护区的中间梯度，一般而言，中等海拔拥有更多的物种也一定程度上符合“中度膨胀学说”[26,27]。黑河水库鱼类也较丰富，这与其独特的库区环境有关，该库区为西安市饮用水源地，优良的水质，为各种鱼类的栖息提供了优良的环境，导致该样区物种多样性高。黄草坡样区鱼类多样性程度较低，物种分布单一，其生境为山涧溪流型，水面较窄且流速快，并且易受到人为干扰加剧。黄草坡样区采集到的鱼类物种最少，可能的原因有两个：一是黄草坡海拔相对较高，鱼类物种随着海拔的升高有所下降，并且随着海拔的增高，河流的水流量减少，水面面积减小为山间溪流；二是工程建设也可能是导致该样区的资源量减少的重要原因，调查期间周边正在开挖隧道导致河水异常浑浊。保护区从高海拔的河流底质以鹅卵石和粗沙砾为主变为低海拔以粘土和细砂砾构成的淤泥为主，代表样区分别为黄草坡样区和黑河水库样区，而底质类型可对于鱼类产卵和繁殖产生重要影响，是影响鱼类群落结构的重要因素之一[28]。砂/淤泥/粘土所占河流底质百分比也是渭河流域鱼类分布主要的环境影响因子，鳅科鱼类常见于水流较急的溪流浅滩，如黄草坡样区和陈河样区，而麦穗鱼、、鲤、鲫多生活在以淤泥底质为主的静水或缓流水体中，如水库样区[29]。

保护区分布19 种鱼类，分属5 种地理区系成分，说明该区鱼类具有较复杂的地理成分，这与保护区地处秦岭生态保护区，位于秦岭北坡（秦岭—古北界与东洋界的分界线），充分体现了其位于南、北方过渡性的古北界动物区系特点。鲤科鱼类占总种数63.1%，这与保护区从地理区划上属于华东区（江河平原区），而鲤科鱼类主要分布江河平原区是相符合的[30，31]。

总体而言，陕西黑河湿地省级自然保护区鱼类物种分布基本上与其所处地理位置区划相适应，物种多样性程度不高，鱼类区域性群落结构脆弱，种类相对较少，并且鱼类数量、种类、个体重量等与历史相比均呈明显下降趋势。针对保护区鱼类资源现状，提出以下几点建议：①增强科普宣传力度，为当地民众引入“保护环境就是保护我们自己，鱼类也是野生动物”生态保护观念；②加强基础研究，循序渐进开展资源恢复及资源保护活动防止生态环境恶化，探讨新形势下保护生态环境新模式；③加强管理，加大政策执行力度，严防非法采沙及捕捞。