三峡库区支流鱼类多样性及其对水库环境的响应

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三峡水库自2010年蓄水至最高水位175 m,从库首湖北宜昌至库尾重庆江津形成了以长江为主体,长约660 km的河道型水库,长时间高强度的反季节性水淹改变了水体环境,对水生生态系统造成了严重影响。三峡库区内不同空间位置支流其下游河段不同程度地受水库蓄水影响,越位于库区中、下游(涪陵-大坝段)的支流其受水库蓄水影响的强度越大时间也越长;每条支流其下游河段(海拔低于175 m)受水库蓄水影响的时间和强度也不同,而支流海拔高于175 m的河段均不受水库蓄水影响而始终保持其原有的自然河流状态。鱼类群落作为水生生态系统的重要组成部分,能够反映较长时间内大尺度环境变化对水生生物产生的影响,在正常发挥水生生态系统功能中具有不可替代的地位。因此明确水库运行及其周期性蓄水倒灌引起的水文情势、栖息生境、水生生物等变化对鱼类群落产生的影响有利于维护库区鱼类多样性,但到目前为止,仅有少数研究集中在长江干流和少数支流的几个局部地段,这只能说明特定微生境中鱼类群落的情况,缺乏对整个库区支流鱼类群落的全面研究。为探究在三峡水库不同水位时期,不同空间位置支流受水库蓄水影响的回水区和不受水库蓄水影响的自然河段中鱼类群落的现状及其对水库环境的响应,本研究于2015年11-12月和2016年5-6月对三峡库区23条入库支流开展鱼类调查和研究工作,主要研究结果如下:(1)2015-2016年调查期间,本研究在三峡库区23条支流不受水库蓄水影响的自然河段共鉴定出鱼类104种,隶属于7目15科73属,在支流受水库蓄水影响的回水区共鉴定出鱼类91种,隶属于7目14科67属。在三峡水库高水位时期(冬季),库区23条支流的自然河段和回水区分别鉴定出鱼类82种和79种,库区上、中、下游支流的自然河段或回水区间鱼类物种数均没有显著性差异(P>0.05)。在三峡水库低水位时期(夏季),库区23条支流的自然河段共鉴定出鱼类93种,库区上、中游支流的自然河段间鱼类物种数有显著性差异(P<0.05);库区23条支流的回水区共鉴定出鱼类76种,库区上、中、下游支流回水区间鱼类物种数均没有显著性差异(P>0.05)。无论是在三峡水库高水位时期还是低水位时期,均是鲤形目鱼类占优势,其次是鲇形目和鲈形目。(2)在三峡水库高水位时期,库区上、中、下游支流自然河段或回水区间鱼类个体尾数和重量均没有显著性差异(P>0.05)。在三峡水库低水位时期,库区上、中、下游支流自然河段间鱼类个体尾数没有显著性差异(P>0.05),但库区中、下游支流自然河段间鱼类重量有极显著性差异(P<0.01);库区上、中、下游支流回水区间鱼类重量没有显著性差异(P>0.05),但库区上、中游支流回水区间鱼类个体尾数有显著性差异(P<0.05),库区上、下游支流回水区间鱼类个体尾数有极显著性差异(P<0.01)。(3)无论是三峡水库高水位时期还是低水位时期,库区上、中、下游支流自然河段和回水区中的优势种均以光泽黄颡鱼(Pelteobaggrus nitidus)、蛇鮈(Saurogobio dabryi)、似鳊(Pseudobrama simoni)、银鮈(Squalidus argentatus)、子陵吻虾虎鱼(Rhinogobius giurinus)等小型鱼类为主,它们主要由1-3龄个体组成,鱼类群落物种组成总体呈现出明显的小型化和低龄化趋势。(4)无论是三峡水库高水位时期还是低水位时期,库区上、中、下游支流自然河段间的鱼类物种相似度均属于不相似(0≤JSI<0.50),且水库高水位时期的鱼类物种相似度大于或接近于其在低水位时期的物种相似度;库区上、中游支流回水区与库区中、下游支流回水区的鱼类物种相似度均属于中等相似(0.50≤JSI<0.75),库区上、下游支流回水区的鱼类物种相似度属于中等不相似(0.25≤JSI<0.50),且水库高低水位时期的鱼类物种相似度较为接近。库区支流受水库蓄水影响回水区的鱼类物种相似度均高于其在不受水库蓄水影响自然河段中的物种相似度。库区上游支流回水区与自然河段间的鱼类物种相似度属于物种中等相似(0.50≤JSI<0.75);库区中、下游支流回水区和自然河段间的鱼类物种相似度均属于物种中等不相似(0.25≤JSI<0.50),且三峡水库高水位时期支流回水区和自然河段间的鱼类物种相似度大于或接近于其在低水位时期的鱼类物种相似度。(5)在三峡水库高水位时期,库区上、中、下游支流自然河段均以喜静水型、产粘性卵、杂食性的底层鱼类占优势,其回水区均以喜静水型、产粘性卵、底栖动物食性的底层鱼类占优势;在三峡水库低水位时期,库区上、中、下游支流自然河段以喜静水型、产粘性卵、食性多样的中层或底层鱼类占优势,其回水区以喜静水型、产粘性卵、底栖动物食性的中层或底层鱼类占优势。(6)无论是三峡水库高水位时期还是低水位时期,2015-2016年库区23条支流的鱼类群落可以分别在15%和18.15%的Bray-Curtis相似性水平上分为两大类群(其中回水区为一个相似类群,自然河段为一个相似类群),且这两大类群在统计学上具有显著性差异(R1=0.397,P1=0.001;R2=0.480,P2=0.001);引起两大类群群落差异贡献率较大的物种主要是一些产粘性卵、杂食性的底层鱼类。综上所述,通过对三峡库区23条支流鱼类群落的调查结果分析,本研究较为系统地从鱼类多样性、鱼类生态习性和鱼类群落相似性等方面阐明不同空间位置支流及其受水库蓄水影响的回水区和不受水库蓄水影响的自然河段中目前鱼类群落的现状及其对水库水环境的响应。研究结果表明在三峡水库运行多年的情况下,三峡库区支流鱼类群落虽受水库蓄水影响但支流仍不同程度的保留有不受水库蓄水影响的自然河段,因此库区支流鱼类对维护库区鱼类多样性和鱼类资源保护仍具有重要意义。
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