洞庭湖魚類群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性分析

楊喜生， 齊增湘，李 濤

(南華大學設計與藝術(shù)學院，湖南衡陽 421001)

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洞庭湖魚類群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性分析

楊喜生， 齊增湘*，李 濤

(南華大學設計與藝術(shù)學院，湖南衡陽 421001)

[目的]對洞庭湖魚類群落結(jié)構(gòu)及生物多樣性進行分析。[方法]通過對洞庭湖魚類資源進行初步調(diào)查，并對洞庭湖魚種類情況、魚類生物量情況、優(yōu)勢魚類情況以及魚類多樣性情況進行了分析。[結(jié)果]洞庭湖各區(qū)域魚類物種數(shù)量均相差不大，其生物量最多的是鯉魚。洞庭湖優(yōu)勢種魚類比例依次為鯉科、鮠科、鮨科、鰍科。洞庭湖魚類Shannon-Wiener(H1)指數(shù)的變化范圍為1.681～2.511，豐富度(R)指數(shù)的變化范圍為1.851～2.584，Pielou(J′)指數(shù)的變化范圍為0.581～0.879。相關(guān)性分析表明，洞庭湖魚類Shannon-Wiener(H1)指數(shù)與豐富度(R)指數(shù)、Shannon-Wiener(H1)指數(shù)與Pielou(J′)指數(shù)均呈高度相關(guān)性。[結(jié)論]該研究結(jié)果可為洞庭湖的生態(tài)修復提供理論基礎。

洞庭湖；魚類；群落結(jié)構(gòu)；生物多樣性

洞庭湖因其獨特的地理環(huán)境和氣候條件，適宜于大量的動植物生長及繁殖，生物資源非常豐富[1-2]。然而，隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，人們過度注重其資源價值，而忽視其生態(tài)價值，注重當前利益，而忽視長久發(fā)展，洞庭湖生態(tài)系統(tǒng)被嚴重破壞，生物多樣性也隨之降低。此外，隨著城市化和工業(yè)化的逐步推進，工業(yè)生產(chǎn)廢水和城市生活污水排水量迅速增加，從而使洞庭湖魚類受到嚴重威脅。近年來，洞庭湖魚類群落結(jié)構(gòu)及生物多樣性引起了廣大的關(guān)注。彭平波等[3-4]針對西洞庭湖魚類資源進行了調(diào)研，分析了魚類資源的分布特征和消減原因，并提出了相應的保護措施。劉良國等[5]針對湖南境內(nèi)沅水魚類資源進行了調(diào)查，結(jié)果表明，在魚類多樣性方面，春、夏季明顯高于秋、冬季；在生態(tài)類型方面，沅水魚類以定居性、雜食性和底棲性為主；各江段漁獲物組成存在一定差異。筆者對整個洞庭湖開展魚類多樣性調(diào)查，了解洞庭湖中魚類多樣性分布的特點及保護意義，旨在為洞庭湖的生態(tài)修復提供理論基礎。

1　材料與方法

1.1調(diào)查地點洞庭湖地處湖南省東北部，長江中游荊江段南岸，跨湖南、湖北2省，位于111°53′～113°05′E，28°44′～29°35′N，是我國第二大淡水湖。洞庭湖南匯湘、資、沅、澧“四水”,北納松滋河、虎渡河、藕池河三口分泄的長江洪水，東接泊羅江和新墻河水，江河來水進入洞庭湖后經(jīng)湖泊調(diào)蓄，由城陵肌北注長江，可謂“四水三口二河，九水歸一”，是長江中下游的重要調(diào)蓄湖泊和生態(tài)平衡功能區(qū)。

洞庭湖湖體形狀呈近似“U”形，最大水深23.5m，平均水深6.39m,湖長143km，最大湖寬30km，平均湖寬17km，湖泊總面積達2 625km2[6]。洞庭湖區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，具有四季分明，雨水充足，熱量豐富。洞庭湖優(yōu)良的氣候和優(yōu)越的地理位置，為重要的魚類及水生生物棲息地和基因庫[7]。近年來，對洞庭湖魚類資源調(diào)查研究也逐步豐富和全面[8]。

根據(jù)初步現(xiàn)場調(diào)查以及對當?shù)貪O民的訪問，按照《內(nèi)陸水域漁業(yè)自然資源調(diào)查手冊》，同時依據(jù)采樣點選擇原則：選擇主要經(jīng)濟魚類索餌場、湖泊定居性的產(chǎn)卵場以及魚類越冬場合魚類洄游通道。結(jié)合上述原則，選擇南岳坡(112°55′E，29°17′N)、君山后湖(113°08′E，29°27′N)、萬子湖(112°31′E，28°50′N)、茅草街(112°15′E，29°02′N)。于2015年2～12月對洞庭湖魚類資源進行調(diào)查。

1.2調(diào)查方法采用野外監(jiān)測和實驗室研究相結(jié)合的調(diào)查方法。野外監(jiān)測主要是定期到洞庭湖實地取樣以及走訪當?shù)貪O民。實驗室研究主要采用分類鑒定重要經(jīng)濟魚類的體生和體長等方面的分析。

1.3數(shù)據(jù)處理及分析方法采用以下指數(shù)對洞庭湖魚類群落結(jié)構(gòu)以及生物多樣性進行分析。

(2)豐富度指數(shù)(R)。豐富度指數(shù)(R)主要是反映群落物種豐富度，其計算公式如下：R=(S-1)/lnN。式中，S為各取樣站點取得的種類數(shù)；N為各取樣站點的魚類尾數(shù)。

(3)優(yōu)勢度(IRI)。IRI指數(shù)主要是反映魚類群落中某物種的優(yōu)勢度，其計算公式如下：IRI=(N+W)F。式中，N為某一種類魚的尾數(shù)占總尾數(shù)的比例；W為某一種類魚的重量占總重量的比例；F為某一種類魚出現(xiàn)的站點數(shù)占總?cè)诱军c數(shù)的比例。

2　結(jié)果與分析

2.1洞庭湖各目魚類的種類分布由表1可知，洞庭湖各區(qū)域魚類物種數(shù)量均相差不大，南岳坡區(qū)域魚類物種達74種，君山后湖魚類物種達77種，萬子湖魚類物種達79種，毛草街魚類物種達71種。在洞庭湖各區(qū)域鯉形目種類最多，南岳坡、岳山后湖、萬子湖和毛草街鯉形目所占比例分別為63.5%、64.9%、65.8%、67.6%。鯰形目次之，南岳坡、岳山后湖、萬子湖和毛草街鯰形目所占比例分別為16.2%、13.0%、13.9%和11.3%。

表1　洞庭湖各目魚類的種類分布

2.2洞庭湖各種魚類的生物量分析此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)洞庭湖魚類主要由定居性魚類鯉魚、鯽魚、鳊魚、鯰魚、蛇鮑和四大家魚組成。由表2可知，洞庭湖各區(qū)域中各目魚類生物量最多的是鯉魚，南岳坡、岳山后湖、萬子湖和毛草街其占比分別為54.73%、30.32%、33.76%和43.77%。洞庭湖各個區(qū)域中鯽魚、鳊魚、鯰魚和蛇鮑所占比例分別為17.15%、29.20%、10.18%和6.24%。鯉魚、鯽魚和四大家魚是洞庭湖中具有食用價值和經(jīng)濟價值的魚類，也是洞庭湖的主要放流魚種。

表2　洞庭湖各種魚類的生物量分析

2.3洞庭湖優(yōu)勢種魚類所占比例從圖1可以看出，洞庭湖優(yōu)勢種魚類比例從大到小排列依次為鯉科、鮠科、鮨科、鰍科，其所占比例分別為57.8%、10.3%、5.5%和5.1%。

2.4洞庭湖魚類多樣性情況從表3可以看出，Shannon-Wiener指數(shù)(H1)的變化范圍為1.681～2.511，平均值為2.081，其中最大值出現(xiàn)在2月，最小值出現(xiàn)在11月；豐富度指數(shù)(R)的變化范圍為1.851～2.584，平均值為2.151，其中最大值出現(xiàn)在2月，最小值出現(xiàn)在11月；Pielou(J′)指數(shù)的變化范圍為0.581～0.879，平均值為0.753。

對洞庭湖魚類的Shannon-Wiener(H1)指數(shù)與豐富度(R)指數(shù)和Pielou(J′)指數(shù)進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)洞庭湖魚類H1指數(shù)與R指數(shù)呈一定的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.791。此外，洞庭湖魚類H1指數(shù)與J′指數(shù)也呈高度相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)約為0.887。

表3　洞庭湖魚類的生物多樣性分析

3　結(jié)論

筆者采用野外監(jiān)測和實驗室研究相結(jié)合的調(diào)查方法對洞庭湖漁類資源進行調(diào)查，并對洞庭湖魚種類情況、魚類生物量情況、優(yōu)勢魚類情況以及魚類多樣性情況等進行研究，得出以下結(jié)論：

(1)洞庭湖各區(qū)域魚類物種數(shù)量均相差不大。各區(qū)域鯉形目種類最多，南岳坡、君山后湖、萬子湖和毛草街鯉形目魚類所占比例分別為63.5%、64.9%、65.8%和67.6%；鯰形目次之，南岳坡、君山后湖、萬子湖和毛草街鯰形目魚類所占比例分別為16.2%、13.0%、13.9%和11.3%。

(2)洞庭湖優(yōu)勢種魚類比例從大到小依次為：鯉科、鮠科、鮨科、鰍科。

(3)生物多樣性分析表明，洞庭湖魚類Shannon-Wiener指數(shù)(H1)的變化范圍為1.681～2.511，豐富度指數(shù)(R)的變化范圍為1.851～2.584，Pielou指數(shù)(J′)的變化范圍為0.581～0.879。同時，洞庭湖魚類H1與R和H1與J′均呈高度相關(guān)性。

[1] 曹文宣.長江魚類資源的現(xiàn)狀與保護對策[J].江西水產(chǎn)科技,2011,1(2): 1-4.

[2] 熊學全,孫謙,劉敏.論湖泊水體生態(tài)保護與漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009,2(9): 264-267.

[3] 彭平波, 胡軍華, 何木盈. 西洞庭湖魚類資源調(diào)查與研究[J].岳陽職業(yè)技術(shù)學院學報,2012,27(2):27-32.

[4] 彭平波,劉松林,胡慧建，等.洞庭湖魚類資源動態(tài)監(jiān)測與研究[J].濕地科學與管理 2008,4(4):17-20.

[5] 劉良國,楊春英,楊品紅. 湖南境內(nèi)沅水魚類資源現(xiàn)狀與多樣性分析[J].海洋與湖沼,2013,44(1):148-158.

[6] 黃金國.洞庭湖區(qū)濕地生物多樣性保護及其可持續(xù)利用[J].重慶環(huán)境科學,2002,24(6):18-20.

[7] 廖伏初,何望,黃向榮，等.洞庭湖漁業(yè)資源現(xiàn)狀及其變化[J].水生生物學報,2002,26(6): 623-627.

[8] 竇鴻身,姜加虎.洞庭湖[M].北京:中國科學技術(shù)出版社,2000.

AnalysisonCommunityStructureandBiodiversityofFishinDongtingLake

YANGXi-sheng,QIZeng-xiang*,LITao

(CollegeofDesignandArt,UniversityofSouthChina,Hengyang,Hunan421001)

[Objective]TheaimwastoanalyzecommunitystructureandbiodiversityoffishinDongtingLake. [Method]FishresourcesinDongtingLakewasinvestigated,fishspecies,fishbiomass,dominantspeciesanddiversitywereanalyzed. [Result]TheresultsshowedthatthenumberoffishspeciesinallareasofDongtingLakewerenotquitedifferent,andthelargestbiomasswascarp.ThedominantfishspeciesinDongtingLakewereCyprinidae,Bagridae,Serranidae,Cobitidae.ThevariationrangeoftheShannon-Wiener(H1)indexoftheDongtingLakefishwasbetween1.681-2.511,therangeofrichness(R)indexwasbetween1.851-2.584,andthevariationrangeofPielou(J′)indexwasbetween0.581-0.879.ThecorrelationanalysisshowedthattheShannon-Wiener(H1)indexandrichness(R)index,Shannon-Wiener(H1)indexandPielou(J′)indexwereallhighlycorrelated.[Conclusion]ThestudycanprovidetheoreticalbasisforecologicalrestorationofDongtingLake.

DongtingLake;Fish;Communitystructure;Biodiversity

湖南省科技廳重點研發(fā)項目(2015SK20031)。

楊喜生(1977- )，男，湖南道縣人，講師，碩士，從事環(huán)境設計與景觀規(guī)劃工作。*通訊作者，副教授，博士，從事園林景觀設計與生物多樣性保護規(guī)劃。

2016-04-23

S931.5

A

0517-6611(2016)17-117-03