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太子河流域鱼类组成及其与环境因子的关系
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第30卷第2期 2017年4月 水产学杂志 CHINESE JOURNAL OF FISHERIES V01.30.No.2 Apr.2017 文章编号:1 005—3832(201 7)02—0042—04 太子河流域鱼类组成及其与环境因子的关系 殷旭旺,金文,王博涵,韩洁,陈海,李晨,吴丹 (大连海洋大学水产与生命学院,辽宁省水生生物学重点实验室,辽宁大连1 16023) 摘要:2012年9月对太子河流域39个采样点的鱼类群落结构和环境因子特征进行野外调查,并运用香农威纳 指数、均匀度指数和典范对应分析等方法分析鱼类的群落结构。结果表明;共采集到7目35种鱼类,鲤形目为 优势种类,各采样点鱼类个体数量平均值为164.97尾,香农维纳指数平均值为2.56,均匀度指数平均值为 0.82,物种丰富度指数平均值为1.38。典范对应分析表明:影响鱼类群落的主要环境因子是总氮、河宽和溶解 氧,太子河流域受到了一定程度的干扰。 关键词:太子河流域;鱼类;环境因子 中图分类号:¥932.4 文献标志码:A The Species Composition of Fishes and Relationship with Environmental Factors in Taizi River Basin YIN XU—wang,JIN Wen,Ⅵ,ANG Bo—han,HAN Jie,CHEN Hai,LI Chen,Ⅵ厂U Dan (Liaoning Provincial Key Laboratory for Hydrobiology,College of Fisheries and Life Science,Dalian Ocean University,Dalian 1 16023,China) Abstract:The corflmuniy structture and spai ̄and temporal distribution of ifsh were surveyed in 39 collecting sites in Taizi River Basin in September of2012 to show the relationship between the communiy sttructure offish and he associtated environmental factors by Shannon-Weiner Index,Pielou Index,Margalef Index and Canonical correspondence analysis.There were 35 fish species in Taizi River Basin,with average fish densiy of 164.t97 fish per sampling site,Shannon-Wiener Index of 2.56 and Pielou Index of 0.82. Canonical correspondence analysis revealed that fish communiy sttructure was heavily determined by TN,river width and dissolved oxygen level(DO),indicating that het water n iJinan River was oufnd to be polluted. Key words:Taizi iver RBasin;fish;environmental factor 鱼类在食物链和食物网中都处于较高的营养 层,是河流生态系统中主要的消费者,在河流生态 研究鱼类群落种类组成、多样性指数等群落特征, 并应用“中度干扰假说”理论分析鱼类群落多种指 数,以期为太子河流域的河流生态系统的科学管理 和可持续利用提供重要参考。 系统中具有重要作用 】。鱼类是河流生态系统中的 重要环境指示物种,在环境检测中起重要作用 ]。 太子河位于辽宁省东南部,上游有两个源头:一是 出自北部的新宾县,二是南部出自本溪县,河流向 西流经本溪和辽阳,至鞍山海城县附近后流人浑 河【 。 1材料与方法 1.1采样点位设置 太子河全长353.4km,流域面积13 720.70kmz, 目前对鱼类群落的研究已经积累了很多资 料【 】,但对太子河流域的鱼类组成、鱼类群聚及鱼 类群落与水体环境因子的关系还没有进行全方位 的调查和研究。因此,本文于2012年9月对太子河 年平均径流量2.686×10 。m3。根据太子河流域的自 然和地理环境特点,2012年9月选取有代表性的 体环境因子(图1)。 1.2样品采集与处理 39个采样点调查太子河流域内鱼类群落结构和水 流域鱼类群落及水体环境因子进行野外调查,分析 收稿日期:2016—11一O9 作者简介:殷旭旺(1980一),男,副教授,从事水域生态学研究.E—mail:yinxuwang@dlou.edu.cn 2期 矿 l瓣 # 殷旭旺等:太子河流域鱼类组成及其与环境因子的关系 壮 i辩 《 嗨蚌 护 I料 l私 ・43・ 曩l ” 糟 4r m 钟 l龆 蛳 ’ 甜 。 龋 酣 {螂 钿 。#甜 。l 孟瞄. ’静r裙矿 图1太子河采样点分布图 Fig.1 Sampling sites distributed in Taizi River Basin 两个人采集鱼类太子河流域的鱼类样本,一人 背负式电鱼器(WDN一1500W,30一lOOHz)电鱼约 30min,另一人用抄网捕捞,每个采样点采集鱼类的 路线为“之”形。采集的鱼类现场鉴定、记数和称量 种,鲈形目密度占鱼类总密度的2.42%;鲑形目和刺 鱼目仅1种。铀形目密度占鱼类总密度的1.54%,七 鳃鳗目和鹤触目密度占总密度的0.42%,鲑形目和 刺鱼目密度占鱼类总密度的0.02%。 后活体释放回水中。在集镇市场,完善鱼类相关信 息,现场没有鉴定出的鱼类用甲醛固定后,带回实 验室进行鉴定。 1.3数据分析和处理 太子河流域鱼类群落的平均香农维纳指数为 2.56,中下游部分点位香农维纳指数较大,最大值为 3.618,最小值为0.993;平均Pieiou均匀度指数为 0.82,中下游部分点位均匀度指数较大,最大值为 0.993,最小值为0.807;平均Margalef多样性指数为 1.38,中下游部分点位物种丰富度指数较大,最大值 为2.730,最小值为0.357。由图2可看出,太子河下 游鱼类香农维纳指数较上游要高,太子河流域下游 均匀度指数和Margalef多样性指数也均高于上游。 2.2水环境因子分析 运用Biodiversity Profession计算鱼类群落香农 维纳指数(日’)、Pielou均匀度指数(.,)和Margalef多 样性指数(D)。 太子河流域的采样点位图在ArcMap 9-3上实 现。筛选出的水体环境因子和鱼类群落数据采用 Canoco 4.5软件进行计算。进行PCA和CCA分析 时,所有的水环境数据及鱼类群落数据均要进行数 据对数转换[1og(x+1) ]。 表1表明,太子河流域水体为呈碱度,水温为 19.33℃。PCA分析显示,影响太子河流域的环境因 子主要河宽、溶解氧、流量、总氮和总磷含量。从 2结果与分析 2.1鱼类种类组成及多样性分析 CCA分析来看,总氮含量对太子河流域鱼类群落结 构起主要影响(P=O.001,F=5.65),对第一轴影响较 为显著,对太子河下游起到了主要作用。河宽 (P=0.007, 2.07)和溶解氧量(P_O.02,F=I.68)对太 子河流域鱼类群落结构也起到一定影响,河宽主要 本次调查共采集6434尾鱼,鉴别出鱼类35 种,分属于7目:鲤形目Cypriniformes、鲈形目Per— ciformes、触形目Scorpaeniformes、七鳃鳗目Petromy— zoniformes、鹤触目Beloniformes、鲑形目Salmoni— formes和刺鱼目Gasterosteiformes。鲤形目种类最 多,22种,主要为洛氏镶Phoxinus lagowskii,鲤形目 对第二轴起主要影响作用,溶解氧量对第一轴起主 要作用(图3),河宽对太子河上游起主要作用。 总氮、河宽和溶解氧对香农维纳指数、均匀度 指数和物种丰富度指数影响的分析表明,太子河流 密度占鱼类总密度的为95.17%;其次是鲈形目7 ・4J4・ 水产学杂志 第3O卷 。00一 .1~ .. 玺 .II、 图2太子河流域鱼类多样性指数的时空分布 Fig.2 Temporal and spatila distribution of Shannon— Weaner Index,Pieiou Index and Margalef Index in ifshes in Taizi River Basin 表1太子河流域环境因子数值(平均值±标准差)及与香农 威纳指数的关系 Tab.1 The environment factors in Taizi River Basin (Mean±SD) 域鱼类香农维纳指数、丰富度指数与溶解氧和河宽 呈单峰(P<0.05),很好地解释了鱼类香农维纳指数 和物种丰富度与环境因素的干扰程度达到了中度 干扰,支持了“中度干扰假说”(图4)。 图3各采样点位与环境因子PCA和CCA分析结果 Fig.3 PCA and CCA analysis of sampling sites with re— spect to environmental factors 口2o柚H 80’们1∞t40t60,∞瑚 拇竟(m) O 20‘o袖●0 1∞'2o’.o1110'¨200怂O 河童(m) 图4鱼类群落指数与环境因子的关系 Fig.4 The relationship of ifsh community index with envi- ronmentalfactors 3讨论 此次调查,在太子河流域采集到鱼类7目6434 尾,以鲤形目为优势类群,鲤形目鱼类占总密度 95.17%,鱼类个体数量平均值为164.97尾,采集到 的种类有相对敏感的鱼类如青鳝Oryzias latipes、葛 氏鲈塘鳢Perccottus glehni和东北雅罗鱼Leuciscus Waleckii等,清洁生物物种如国家保护动物东北七 鳃鳗Lampetra morii、犬首觞Gobio gobio cyno— cephalus、餐条Hemicuher leucisculus等,有些鱼类 种类出现次数比较少,如:东北七鳃鳗、圆尾斗鱼 Macropodus chinensis和中华多刺鱼Pungitius sinen— s 等等。特有鱼类为鲑形目池沼公鱼Hypomesus olidus和刺鱼目中华多刺鱼。太子河流域鱼类香农 维纳指数和物种丰富度指数平均值分别为2.56和 2期 殷旭旺等:太子河流域鱼类组成及其与环境因子的关系 ・45・ 1_38,相对较低,处于轻度污染 】。污染原因可能 是太子河流域受到人类较为严重的干扰,生态系统 受到了一定的破坏。 太子河流域受到人类活动的干扰,水体中污染 物增加,水环境因子发生改变。PCA分析得出:河 宽、溶解氧、流量、总氮和总磷是影响太子河流域鱼 类群落结构的环境因子。鱼类群落结构与环境因子 的典范对应分析结果表明,总氮、河宽和溶解氧是 影响鱼类群落结构的主要因子。总氮与鱼类群落结 构呈正相关性,对鱼类群落的分布和繁殖起重要作 用,水中氮和磷的含量高,说明水体为富营养化状 态[12-16]。 太子河流域水体中总磷含量较低,总氮含量相 对较高,主要影响到了下游地区。太子河流域溶解 氧与鱼类群落结构呈负相关性,对鱼类群落的生长 繁殖起作用[17]。河宽对鱼类群落结构呈负相关性, 河宽直接影响鱼类群落的生活类型,河宽不同,鱼 类生活的类型也各不相同 15-17]。通过分析鱼类群落 结构多种指数与主要影响鱼类群落的环境因子之 间的关系,得出结论鱼类香农维纳指数和物种丰富 度指数均与主要环境因子呈单峰状,支持了“中度 干扰假说”。 参考文献 [1]严云志,占姚军,储玲,等.溪流大小及其空间位置对鱼类 群落结构的影响[J].水生生物学报,2010,34(5):1022— 1030. 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