新疆哈密石城子河流域魚類群落結構與區系劃分

王曉臣，呂彬彬，邢娟娟，潘文光，任勝杰

( 1.陜西格林維澤環保技術服務有限公司，陜西 西安 710075； 2.中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西 西安 710065 )

石城子河流域地處哈密盆地北部，位于天山山脈最東端喀爾里克山的南坡，西與南山口流域為鄰，東與榆樹溝流域相接，全流域在新疆哈密市境內。流域由頭道溝、二道溝、三道溝3個獨立的小流域組成。其中，由二道溝、三道溝2個小流域匯合而成故鄉河流域，頭道溝、故鄉河流域匯合后稱石城子河流域，頭道溝、三道溝河道平均比降分別為35.5‰、53.5‰。1997年底匯合口以下3 km的石城子，攔河建成當時新疆最高的雙曲拱形漿砌石大壩，壩高78 m，水庫壩址以上干流河長約52.3 km[1]。

相關研究表明，環境條件是群落結構組成的決定性因素[2]，魚類的群落結構組成及特征與棲息環境具有高度的一致性[3-6]，由于自身生物學特點，淡水魚類必須依靠水系的連接才能進行擴散，淡水魚類在分布上所特有的區域性是淡水魚類對其生存環境廣泛適應性的集中表現，在研究動物地理方面具有不可替代的作用[7-8]。石城子河流域屬于新疆內陸水系，該流域魚類群落結構與區系的劃分可以為魚類演化、來源及分布規律提供一定的線索[9]。20世紀下半葉有關專家學者對新疆哈密地區魚類區系組成及分布開展了相關調查研究[9-10]，但距今時間較為久遠，魚類群落結構組成可能發生了一定的變化，迄今尚未見新疆哈密石城子河流域的魚類群落結構及區系組成的詳細報道。故本研究通過開展石城子河流域魚類調查，旨在論述該流域魚類群落結構特征與區系組成，并進一步探討魚類群落結構與區系組成的變化及其形成原因，為該流域魚類地理分布格局及河湖水系的變遷提供一定的科學參考。

1 材料與方法

1.1 研究區域

本研究分別在新疆哈密石城子河流域的頭道溝、二道溝、三道溝以及石城子水庫區域開展魚類資源調查，共設置調查斷面17個，其中頭道溝干流調查斷面4個(河段長度約25 km)，二道溝干流調查斷面2個(河段長度約4 km)，三道溝干流調查斷面8個(河段長度約32 km)，石城子水庫調查斷面3個(圖1)。

1.2 研究方法

漁獲物調查于2016年5～6月開展，根據水流條件的不同調查漁具采用定制刺網的單層粘網和三層粘網(網長40～65 m，網高1.0～1.5 m，網目1.5～4.3 cm)以及2.6 m長密眼底籠網(網目4 mm)為主，同時結合走訪調查當地養殖戶、垂釣者，并收集少量漁獲物，盡可能詳細了解該流域魚類資源及多樣性狀況。

漁獲樣品處理及測量方法參照《河流水生生物調查指南》[11]及《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[12]進行操作。魚類樣本的種類鑒定參照《新疆魚類志》[13]、《中國動物志 硬骨魚綱 鯉形目(中卷)》[14]、《中國條鰍志》[15]、《青藏高原魚類志》[16]，盡量鑒定至種。

2 結果與分析

2.1 漁獲物種類組成

結果顯示，在調查流域內共記錄魚類2目3科10種(表1)，其中鯉科魚類6種，占總種類數量的60.00%；鰍科魚類3種，占總種類數量的30.00%；鲿科魚類1種，占總種類數量的10.00%。其中鰱魚和黃顙魚未實地捕獲，為走訪當地養殖戶調查種類。

圖1 石城子河流域魚類資源調查采樣斷面圖中數值為海拔高度(m).下同.

種類區系組成食性(偏好)棲息水層生態習性鯉形目鯉科草魚(Ctenopharyngodon idellus)中國江河平原區系復合體草食性(沉水植物)中下靜、緩流鯽魚(Carassius auratus)第三紀早期復合體雜食性(底棲動物)中下靜、緩流鯉魚(Cyprinus carpio)第三紀早期復合體雜食性(底棲動物)中下靜、緩流麥穗魚(Pseudorasbora parva)第三紀早期復合體雜食性(浮游動物)中下靜、緩流團頭魴(Megalobrama amblycephala)中國江河平原區系復合體草食性(沉水植物)中下靜、緩流鰱魚(Hypophthalmichthys molitrix)中國江河平原區系復合體草食性(浮游植物)中上靜、緩流鰍科斯氏高原鰍(Triplophysa stoliczkae)中亞高原區系復合體雜食性(水生昆蟲)底棲急流、流水短尾高原鰍(T. brevicauda)中亞高原區系復合體雜食性(藻類)底棲流水、急流長身高原鰍(T. tenuis)中亞高原區系復合體雜食性(無脊椎動物)底棲靜、緩流鲇形目鲿科黃顙魚 (Pelteobagrus fulvidraco)印度平原區系復合體肉食性(小魚蝦、水生昆蟲)底棲靜、緩流

2.2 魚類區系組成

區系復合體概念指有共同地理起源、發源于同一地帶內并與該地帶的生物和非生物條件相適應的、在一特定時間內發生的一群動物(魚類)[17]。依據李思忠[9]對中國淡水魚類的分布區劃分析，石城子河流域屬于中亞高山區的準噶爾(盆地)亞區，東南以庫魯克山與馬鬃山為界，屬于中亞高山區的北方邊緣地帶，魚類組成以裂腹魚亞科及高原鰍屬魚類為主。本次調查的石城子河流域魚類分屬為4個區系復合體：中國江河平原區系復合體、第三紀早期區系復合體、中亞高山區系復合體以及印度平原區系復合體(表1)。

2.3 魚類生態類型

按照食性類型，石城子河流域魚類可以劃分為草食性、雜食性和肉食性3種類型，其中草食性魚類3種，占總種類數的30.00%；雜食性魚類6種，占總種類數的60.00%；肉食性魚類1種，占總種類數量的10.00%。從食性結構組成可以看出，石城子河流域魚類以雜食性為主，雜食性魚類食物偏好為水生昆蟲等無脊椎動物或者其他底棲動物[18]。

按照棲息水層，石城子河流域魚類可以劃分為中上層、中下層及底棲3種棲息類型。其中，中上層魚類1種，占總種類數量的10.00%；中下層魚類5種，占總種類數量的50.00%；底棲魚類4種，占總種類數量的40.00%。

按照生態習性，石城子河流域魚類可以劃分為喜靜、緩流與流水(急流)2大類群，喜靜、緩流魚類8種，占總種類數量的80.00%；喜流水甚至急流魚類2種，占總種類數量的20%。石城子河流域以喜靜緩流生境魚類為主要類群(表1)。

2.4 漁獲物組成

在石城子河流域調查范圍內共捕獲漁獲物2160尾，其中麥穗魚1006尾，占總數量的46.57%，鯽魚691尾，占總數量的31.9%；漁獲物總質量10 365.4 g，其中鯽魚3137.2 g，占總質量的30.29%，斯氏高原鰍2593.5 g，占總質量的25.04%(表2)。捕獲的鯉魚、鯽魚等以幼魚為主，草魚為收集漁獲物。從漁獲物數量百分比來看，石城子河流域魚類優勢種為麥穗魚、鯽魚、斯氏高原鰍，3種漁獲物數量占總漁獲物數量的94.07%。

表2 石城子河漁獲物組成

2.5 魚類分布特征

石城子河流域魚類資源調查結果顯示，魚類群落分布特征明顯，斯氏高原鰍、短尾高原鰍分布在頭道溝、二道溝和三道溝等流水生境，主要棲息在水體流速小于0.6 m/s的自流水體生境，在流速1.5～2.0 m/s的急流水體中未見分布，由于河道比降較大，魚類分布呈現點狀分布的特征。草魚、鯉魚、鯽魚、麥穗魚、團頭魴和長身高原鰍分布在石城子水庫庫區靜緩水體，其中草魚、鯉魚、鯽魚、團頭魴為庫區人工養殖品種，呈散養狀態，鯽魚在庫區逐漸成為優勢種群；長身高原鰍在庫區捕獲，在流水水體未見分布，表現為其喜棲息在靜水水體，其資源量相對較少。

2.6 魚類產卵場

調查結果顯示，在石城子河流域共記錄魚類集中產卵區5處。其中在石城子河水庫分布有2處較大規模產卵區，分別位于頭道溝入石城子河水庫庫尾和故鄉河入石城子河水庫庫尾，兩處產卵區生境條件相似，河床底質為礫石并在靠近岸邊區域伴有一定量泥沙，河床底部分布有水草，水流靜緩；兩處產卵區水溫較高，調查期間水溫超過20 ℃，分布有大量麥穗魚、鯽魚、鯉魚等仔幼魚，產卵繁殖規模較大。另一處位于二道溝入三道溝河口以上河段(N 43°7.727′～43°8.133′，E 93°50.894′～93°52.327′)，河段距離長約2 km，河寬約2 m，河道水深小于30 cm，水流相對靜緩，河道最大流速約0.4 m/s；產卵區域呈現點狀分布，水流靜緩，流速小于0.2 m/s，向陽，底質為細沙，實測產卵場水溫在15～16 ℃，僅為斯氏高原鰍產卵場，產卵場規模較大。其他2處產卵區位于三道溝河段，分別為崖頭村產卵區和白楊溝入三道溝口產卵區，岸邊有水草分布，水體相對靜緩，底質為礫石或細沙，礫石形成很多縫隙，區域內捕獲繁殖期高原鰍屬魚類，產卵場規模較小，為高原鰍屬魚類產卵場。石城子河流域魚類產卵場調查結果表明，高原鰍類產卵場主要分布在庫區以上的緩流水生境，相應的底質生境條件、水溫以及一定的靜緩水生境是其產卵場生境的必備條件(圖2)。

圖2 石城子河流域魚類產卵場位置分布

3 討 論

3.1 魚類區系組成劃分

石城子河流域歷史上的魚類區系組成與中亞高山區的準噶爾(盆地)亞區魚類組成存在一定程度的差異，準噶爾(盆地)亞區未記載長身高原鰍以及短尾高原鰍的分布。進一步分析表明，石城子河流域分布的3種高原鰍屬魚類在臨近的甘肅河西走廊的疏勒河、黑河、石羊河等水系有分布[20-22]。按照區系復合體劃分的概念[17]，故本研究推斷石城子河流域原有魚類區系組成與甘肅河西走廊內陸水系魚類聯系更為緊密，石城子河流域魚類區系劃入中亞高山區隴西(山麓)亞區顯得更為適宜；同時結合魚類自身生物學特性[7-8]進一步推斷河西走廊內陸水系在歷史上與石城子河流域可能具有緊密的水力聯系，其魚類區系起源具有地理統一性。與李思忠等[9，16]認為的新疆羅布泊同疏勒河在第四紀冰河時期仍存在著緊密的水系聯系，新疆與甘肅干旱地區諸水系魚類區系具有古老歷史淵源相一致。

3.2 魚類生態習性及群落結構變化原因

石城子河流域魚類分布特征明顯，與其生態習性具有明顯的一致性，鯉魚、鯽魚、麥穗魚、團頭魴、黃顙魚為喜靜緩水生境魚類，草魚、鰱魚為江湖洄游性魚類；均分布在庫區水域，屬于人工移植品種。長身高原鰍僅分布在庫區水域靜緩水生境，鰾的后室是一個卵圓形的膜質室，前方通過一長細管和前室相連，游離于腹腔，表明其喜靜緩水生境，與武云飛等[16]記述的“凡骨質鰾囊屬敞開型、為棲息于靜水和緩流水體的種類”一致。斯氏高原鰍與短尾高原鰍僅分布在自流水生境，與朱松泉[15]記述的“棲息在急流河段的石礫縫隙中”具有一致性。表明河流生境條件是斯氏高原鰍、短尾高原鰍及長身高原鰍分布特征的主要決定因素，水利工程建設導致的水文、水溫條件改變加之人工移植是內陸河流魚類區系組成改變的主要原因，在無人工移植品種入侵的前提下，長身高原鰍在庫區水域資源量應該顯著增加，有效控制人工移植顯得尤為重要。

3.3 研究不足及今后展望

本研究的不足之處：首先魚類資源調查僅開展了一次，同時，受到交通條件的限制，調查范圍不夠全面，且該調查流域缺乏歷史調查數據，對不同季節的魚類空間分布特征尚不明確，因此，此次調查僅是石城子河流域魚類群落結構的初步探究。今后可在此調查基礎之上開展更大范圍的調查及不同季節的魚類時空分布研究。其次，本次調查僅對哈密石城子河流域開展，未開展哈密地區其他水系的魚類資源調查，魚類區系劃分及其與河西走廊水域的聯系的數據支撐還比較欠缺。今后可考慮開展整個哈密地區的魚類資源調查研究，進一步明確東天山水系與河西走廊水系及塔里木盆地水系的聯系。