陜西黑河濕地省級自然保護區夏季魚類資源

靳鐵治，茍妮娜，張建祿，邊坤，楊文濤，王開鋒

（1.陜西省動物研究所陜西省秦嶺珍稀瀕危動物保育重點實驗室，陜西 西安 710032；2.陜西黑河濕地省級自然保護區管理中心，陜西 周至 710400）

魚類是水生態系統的重要構成部分，魚類物種多樣性能夠很好地反映區域水環境質量的優劣[1]。秦嶺作為重要的水源涵養地，由于獨特的地理位置，不僅孕育了眾多的陸生動物，而且孕育了種類豐富的野生魚類，但近年來由于非法或不合理捕撈、水上工程設施建設、環境污染等諸多因素，秦嶺地區野生魚類的生存狀況正面臨多方面的生態破壞壓力[2-5]。陜西黑河濕地省級自然保護區位于秦嶺北坡，是秦嶺保護區群的重要構成部分，保護區涉及的黑河流域是過去魚類資源調查的重要區域。1996—1997年王開鋒對黑河流域的魚類進行了調查，記載黑河流域共有魚類34 種，隸屬5 目7 科，其中，周至國家級自然保護區有魚類5 種。周小愿等[6]根據1999年以來所獲得的實地魚類樣本數據于2010年發文稱：區域內現有野生魚類共計7 目16 科141 種（亞種），其中在渭河流域記錄到魚類71 種，分屬12 科51 屬。武瑋等2014 在調查渭河流域魚類群落結構特征時，共鑒定出魚類36 種，其中，鯉科和鰍科是構成渭河流域魚類群落的主要類群[7]。

陜西周至黑河濕地省級自然保護區位于秦嶺中段北麓，西安市周至縣的中部和北部。保護區分秦嶺片區和渭河溝片區，總面積14025hm2；保護區最高海拔位于莊牛灣梁頂，高2593.6 m，最低450 m。按照地貌分區，保護區分屬于屬于秦嶺中部淺山區和渭河平原區，秦嶺地區山巒重疊，嶺谷交錯，河谷切割較淺，谷地較寬，基本地形成群山環繞態勢，中部有黑河從保護區穿過，地勢較低；保護區渭河平原區基本呈現西高東低的態勢，水系基本由南而北流入渭河，由西而東流出保護區[8-10]。黑河保護區屬暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫12～13.6℃，熱量為全縣最高，年降水量660～800mm。

根據保護區的自然概況，保護區分為中部淺山區和渭河平原區，對應保護區水域范圍渭河平原區的渭河及淺山區的支流黑河和人工濕地——黑河水庫，渭河為周至縣過境河，自西向東，境內長46.3km；黑河長125.8km，主河道比降8.8%，流域面積2258km2；黑河水庫水面面積約4.55km2，總庫容2.0 億m3，為西安市的主要飲用水源。為了進一步弄清楚陜西黑河濕地省級自然保護區魚類物種分布近年來的變化情況，對該保護區進行魚類資源調查。

1 材料與方法

1.1 樣本采集

于2018年7—8月，對保護區內水域采用樣方法進行野外調查，樣方設置上為海拔每升高100m設置一個樣區，樣區選擇上，黑河流域選擇了陳河、黃草坡、黑河水庫為代表作為調查樣區，渭河流域選擇了復興村和建興村為代表作為調查樣區，并在黑河匯入渭河的交叉口梁家村設置一個樣區（圖1、表1）。每個樣區隨機設置3 個樣方，每個樣方長100m，樣方之間相隔約50～100m；樣方設置為沿河段的一側邊緣進行調查（約為河流寬度的的一半）（位置見圖1）。依據水域水系和選擇樣地的原則共計設置14 個樣方，捕魚主要采用捕盡法。水深1m以下的淺水區：捕魚時，利用電子趕魚器捕魚；1m以上的深水區，采用下地籠或刺網進行捕撈，地籠誘捕采用1.5～2.5m 長的密眼蝦籠，放入誘餌進行誘捕，刺網采用1.2～4.5cm 不同規格網目的單層和三層刺網進行捕撈。最后統計漁獲物的種類、數量，并及時測量漁獲體長、體質量等樣本數據。記錄漁獲物采樣點的經緯度、流速、水深、水溫、溶氧量、河床底質等生境因子。現場迅速對大部分漁獲物完成種類鑒定，并完成圖像資料采集，然后盡快放生；現場不能確定的種類用10%福爾馬林浸泡保存以帶回實驗室，據文獻[11-13]再次進行種類鑒定。

表1 保護區各樣區水域環境指標Tab.1 water environment factors in diferent sampling areas

1.2 數據統計

所有數據利用SPSS19.0 和Excel 進行統計。

1.2.1 物種多度測度

在統計本次調查漁獲物重量百分比和數量百分比并進行相關分析的基礎上，利用相對重要性指數（IRI）來判斷該魚類物種的群落成員型，分別為優勢種（dominant species）：IRI≥1000；亞優勢種（subdominant species）：1 000＞IRI≥100；伴生種（companion species）：100 ＞IRI ≥10；偶見種（rare species）：IRI＜10。IRI 計算依據以下公式IRI=（N+W）F×106，F=C/Y，其中：N 表示為漁獲物中該物種的數量百分比；W 為物種的重量百分比；F 為物種在采樣中出現的頻率；Y 為調查總樣方數；C 為該物種出現的樣方數[14,15]。

1.2.2 生物多樣性指數

在上述調查樣區內的樣方，統計魚類物種、數量并進行以下指標的統計計算：

（1）物種多樣性指數（H'）：采用Shannon-Wiener指數進行計算其中Pi為物種i 的個體數量與所有物種總數之比。

（2）均勻度指數（J）：采用Pielou 指數（J）進行計算：J=H’/Hmax，式中Hmax為log2S，S 為物種數。

2 結果與分析

2.1 魚類物種分布

野外調查的數據統計結果顯示：共計發現魚類19 種，分屬于4 目6 科，其中鯉形目CYRINIFORMES 魚類15 種，占捕獲總種數的78.9%，鲇形目SILURIFORMES、鮭形目SALMONIFORMES 均為2 種，分別占總數的10.5%。鯉形目發現2 科，分別為鯉科和條鰍科，其中鯉科Cyprinidae 發現13種，占本次捕獲總種數63.2%，鯉形目魚類的80%；條鰍科Nemacheilidae 2 種，占總種數的10.5%，占鯉形目的13.3%，花鰍科Cobitidae1 種，占總種數的5.3%，占鯉形目的6.6%；鲇形目2 科，分別為鲇科Siluridae 的鲇Silurus asotus 和鲿科Bagridae 的黃顙魚Pelteobagrus fulvidraco；鱸形目1 科：蝦虎科Gobiidae 的子陵吻蝦虎魚Ctenogobius giurinus；鮭形目調查到1 科1 種，鮭科Salmonidae 的秦嶺細鱗鮭Brachymystax lenok。另外，在梁家村樣區發現一種銀魚科Salangidae 魚類，疑似長江間銀魚Hemisalanx brachyrostralis，因為不能完全準確定種且僅發現一尾，未列入本次記錄種類（表2）（魚類名錄按張春光等（2018）系統排列）[18]。

2.2 保護區魚類區系分析

該保護區在地理區劃上歸屬于華東區（江河平原區），魚類區系的組成成分分別為：中國江河平原區系復合體6 種（馬口魚Opsariichthys bidens、短須頜須鮈Gnathopogon imberbis、清徐胡鮈Huigobio chinssuensis、棒花魚Abbottina rivularis、寬鰭鱲Zacco platypus、Hemiculter leucisculus），寧蒙區3 種（鯉Cyprinus carpio、鯽Carassius auratus、麥穗魚Pseudorasbora parva），華西區3 種（岷縣高原鰍Triplophysa minxianensis、紅尾副鰍Pseudogobi variegatus、中華花鰍Cobitis sinensis），北方區2 種（拉氏大吻鱥Phoxinus lagowskii Dybowsky、秦嶺細鱗鮭Brachymystax lenok），華南區5 種（子陵吻蝦虎魚Ctenogobius giurinus、多鱗白甲魚Varicorhinus macrolepis、鲇Silurus asotus、中華鳑鲏Rhodeus sinensis、黃顙魚Pelteobagrus fulvidraco）。保護區魚類區系歸屬與保護區所處的地理區劃基本相吻合。

保護區共發現魚類19 種，保護區分布魚類以華東區魚類物種為主體（6 種），占保護區魚類分布的31.6%，華南區（5 種）占保護區魚類分布的26.3%，寧蒙區3 種，及華西區（3 種）各占保護區分布的15.8%，北方區（2 種）占保護區分布的10.5%。

2.3 物種多度格局及資源分布

保護區內資源量最豐富的為黑河水庫樣區和梁家村樣區，其中黑河庫區捕獲數量占保護區總捕獲量的58.8%，梁家村樣區為14.4%，富興村樣區和陳河樣區比較少，都為5.2%，但陳河樣區由于地理狀況限制，僅選擇了一個樣點，綜合考慮陳河樣區的資源數量并不低，并且陳河樣區捕獲魚類物種7種，占保護區物種數的36.8%；保護區物種最豐富的為梁家村樣區，共發現魚類物種12 種，為各樣區分布物種最多的樣區，占保護區物種數的63.2%。本次調查梁家村2 樣方為采集到最多種類的樣方，共采集到8 種，占保護區物種數的42.1%，保護區物種數量最少的為黃草坡樣區，共采集到3 種魚類，僅占保護區物種數的15.8%（表3）。

表2 保護區魚類名錄、分布及生態型Tab.2 List,distribution and ecological types of fishes in reserve

基于相對重要性指數（IRI）分析判斷保護區魚類物種的群落成員型，保護區的優勢種為麥穗魚、鯉、鯽；亞優勢種為拉氏大吻、馬口魚、、短須頜須鮈；伴生種有紅尾副鰍、岷縣高原鰍、清徐胡鮈、多鱗白甲魚、棒花魚、子陵吻蝦虎魚、鲇；稀有種為秦嶺細鱗鮭、中華花鰍、寬鰭鱲、黃顙魚、中華鰟鮍、（表4）。保護區魚類資源分布不均衡，優勢種3 種，占全部種類的15.8%；亞優勢種4 種，占全部種類的21.1%；伴生種7 種，占全部種類的36.8%；稀有種5種，分別占全部種類的26.3%。稀有種的寬鰭鱲、中華鰟鮍、中華花鰍在保護區內都僅發現1 尾，秦嶺細鱗鮭發現2 尾，而優勢種麥穗魚數量占到保護區魚類資源的40.4%（主要分布于庫區），鯉和鯽分別占保護區魚類資源量的9.32%和9.95%（表4）。

2.4 保護區魚類的垂直分布

由于物種各自的生態習性不同而呈現出垂直分布上的差異（表4），保護區魚類分布以海拔600m為分界線，魚類主要分布于海拔600 m 以下，600 m以上魚類物種分布急劇減少。短須頜須鮈在保護區分布比較廣泛，為保護區的常見種，在海拔700m 以下均有分布，海拔700m 以上僅有拉氏大吻分布，這也同以前秦嶺地區的調查基本吻合，拉氏大吻由于其本身的高度適應性常為本地區的亞優勢種和常見種。在各海拔梯度中，海拔400～500m 分布物種最為豐富，共調查到12 種，清徐胡、棒花魚僅在此海拔有分布，并且稀有種中華花鰍、寬鰭也僅分布在此海拔梯度。在海拔500～600m 的樣區分布7 種魚類，保護區的優勢種麥穗魚和等均在此大量分布，中華鳑鲏僅分布于海拔低于400m 的地區，并且僅發現一次一尾，為保護區的稀有種。

表3 不同樣區魚類資源量Tab.3 The resource quantity in different sampling areas

表4 不同物種資源分布Tab.4 Resource distribution ratio of different fish species

表5 保護區垂直梯度分布Tab.5 Fish distribution in different altitude

2.5 保護區魚類多樣性

魚類多樣性指數可以反映出一定區域魚類群落的生存狀態。調查研究魚類多樣性，可用于指導該區域魚類資源的保護利用的政策制訂。Shannon-Wiener 指數（H'）和Pielou 指數（J）通常用來反映群落結構穩定性，群落內物種越豐富，種類分布越均勻，則多樣性指數就越高，群落結構越穩固。

由圖2 可知，梁家村樣區的魚類物種多樣性最豐富，梁家村2 樣方的多樣性指數最高，并且分布的物種數最多；水庫樣區的Shannon-Wiener 指數僅次于梁家村樣區，但均勻度指數不高；黃草坡樣區的魚類多樣性指數較低，尤以黃草坡3 樣方多樣性指數最低。建興村樣區的物種多樣性指數和均勻多指數較高。Simpson 指數反映群落的物種優勢度水平，λ 值反映多樣性與其他多樣性指標相反。

3 討論

陜西黑河濕地省級自然保護區地處秦嶺北坡，境內河流主要涉及渭河和其中游支流黑河，本次調查共計發現19 種魚類，與周小原等[6]于20 世紀90年代末調查渭河流域共有70 種魚類資源相比，僅占其魚類物種數的27%，魚類資源相對貧乏，魚類物種區域分布不平衡，當然這和本次調查范圍較小也有一定關系；由于受到不同河流底質、水流速度、流量等一些水文因素影響，秦巴山區一些魚類水平分布通常是不平衡的、具有相當的局限性[17]。作為保護區的重點保護魚類物種秦嶺細鱗鮭僅發現2尾，與村民描述20年以前那種秦嶺細鱗鮭隨處可見的情況相去甚遠。任劍等[18]指出：秦嶺細鱗鮭種群近年來呈現3 個明顯的變化：（1）分布海拔逐漸上升,分布范圍逐步縮?。唬?）個體趨于小型化；（3）種群數量急劇減少。黑河流域比降大，隨海拔升高水溫下降明顯，原來在下游也有分布的冷水魚類秦嶺細鱗鮭由于環境發生改變逐漸退縮至上游河段更加適宜其生存的低溫環境，可能是導致該種魚類資源量下降的原因之一。其次，受經濟利益驅動的濫捕濫撈可能也是另一重要原因。另外，黑河上游的新建的水電站阻隔了魚類洄游，這也可能在某種程度上導致了其種群數量減少。水利工程的建設導致河流上游生境破碎化，對洄游魚類的產生了明顯阻隔，造成其棲息地及活動范圍大面積萎縮[19，20]。

物種多樣性越高，生物完整性越好，生態系統的穩定性則越強。魚類的物種多樣性是其群落可持續健康發展的關鍵，只有以魚類物種多樣性為基礎，才可以在基因層面保持魚類遺傳多樣性，進而保障水生態系統的穩定性[21-24]。保護區魚類多樣性分布不平衡，其中，稀有種7 種，占全部種類的36.8%，并且許多稀有種僅捕到1 尾，反映出保護區生物多樣性較低，生態系統比較脆弱。這與謝文君等[25]認為渭河流域近年來魚類資源有所下降，豐富程度不高，低齡化嚴重等特征趨同。保護區在不同樣區的多樣性分布上，梁家村的多樣性指數較高表明該樣區各魚種分布豐富且相對均勻，它表明該區域多樣性豐富，生態系統處于相對穩定狀態。保護區的物種多度分布上，梁家村樣區占保護區物種數的57.9%，魚類物種分布最為豐富。梁家村樣區位于黑河和渭河交匯的地方，一方面魚類資源相互交匯導致魚類物種數量更趨豐富；另一方面，不同河流交匯處所產生的上升補償流，攜帶著河流底質及一些養料上升，致使區域內魚類獲得食物來源更加趨于豐富，從而使魚類資源量得到增長。另外該樣區海拔位于保護區的中間梯度，一般而言，中等海拔擁有更多的物種也一定程度上符合“中度膨脹學說”[26,27]。黑河水庫魚類也較豐富，這與其獨特的庫區環境有關，該庫區為西安市飲用水源地，優良的水質，為各種魚類的棲息提供了優良的環境，導致該樣區物種多樣性高。黃草坡樣區魚類多樣性程度較低，物種分布單一，其生境為山澗溪流型，水面較窄且流速快，并且易受到人為干擾加劇。黃草坡樣區采集到的魚類物種最少，可能的原因有兩個：一是黃草坡海拔相對較高，魚類物種隨著海拔的升高有所下降，并且隨著海拔的增高，河流的水流量減少，水面面積減小為山間溪流；二是工程建設也可能是導致該樣區的資源量減少的重要原因，調查期間周邊正在開挖隧道導致河水異常渾濁。保護區從高海拔的河流底質以鵝卵石和粗沙礫為主變為低海拔以粘土和細砂礫構成的淤泥為主，代表樣區分別為黃草坡樣區和黑河水庫樣區，而底質類型可對于魚類產卵和繁殖產生重要影響，是影響魚類群落結構的重要因素之一[28]。砂/淤泥/粘土所占河流底質百分比也是渭河流域魚類分布主要的環境影響因子，鰍科魚類常見于水流較急的溪流淺灘，如黃草坡樣區和陳河樣區，而麥穗魚、、鯉、鯽多生活在以淤泥底質為主的靜水或緩流水體中，如水庫樣區[29]。

保護區分布19 種魚類，分屬5 種地理區系成分，說明該區魚類具有較復雜的地理成分，這與保護區地處秦嶺生態保護區，位于秦嶺北坡（秦嶺—古北界與東洋界的分界線），充分體現了其位于南、北方過渡性的古北界動物區系特點。鯉科魚類占總種數63.1%，這與保護區從地理區劃上屬于華東區（江河平原區），而鯉科魚類主要分布江河平原區是相符合的[30，31]。

總體而言，陜西黑河濕地省級自然保護區魚類物種分布基本上與其所處地理位置區劃相適應，物種多樣性程度不高，魚類區域性群落結構脆弱，種類相對較少，并且魚類數量、種類、個體重量等與歷史相比均呈明顯下降趨勢。針對保護區魚類資源現狀，提出以下幾點建議：①增強科普宣傳力度，為當地民眾引入“保護環境就是保護我們自己，魚類也是野生動物”生態保護觀念；②加強基礎研究，循序漸進開展資源恢復及資源保護活動防止生態環境惡化，探討新形勢下保護生態環境新模式；③加強管理，加大政策執行力度，嚴防非法采沙及捕撈。