白洋淀典型入淀河流魚類群落結構及多樣性分析

中圖分類號：X824 文獻標志碼：A 文章編號：1004—6755（2025）05-0030—07

DOI：10.3969/j.issn.1004-6755.2025.05.006

Abstract：To asist the water environment management of the Baiyangdian River Basin，water samples were collected from the Xiaoyi River and Juma River，two rivers that enter the lake，in April（spring） and July（summer）of 2O2l and 2O22. And the water quality was analyzed and evaluated by canonical correlation analysis.The results indicated that there were diferences in the dominant species of typical rivers.The dominant species of fish in the Xiaoyi River Basin were Rhodeus sinensis，Chanodichthys erythropterus ，Rhodeus ocellatus，Toxabramis swinhonis， Misgurnus anguillicaudatus ， Paramisgurnus dabryanus，Acheilognathus peihoensis，etc. The dominant species of fish in the Juma River Basin were Carassius auratus ， Hemiculter leucisculus， Pseudorasbora parua，Rhodeus sinensis ， Chanodichthys erythropterus， Acheilognathus peihoensis， etc. Water depth，pH，transparency，total nitrogen （TN），permanganate index（ COD_Mn ），and turbidity（TUR）were the main environmental factors affecting fish communities，with total nitrogen being the most important factor afecting the ecology of the watershed.

Key words： Baiyangdian watershed; fish community；canonical correlation analysis；environmental drivers

隨著我國人口不斷增長、工業化進程加快以及社會經濟發展，水環境問題日益凸顯，水環境風險分析越來越被關注[1]。自雄安新區成立以來，白洋淀流域的水生態問題逐漸成為相關領域研究的熱點。作為“華北明珠”，白洋淀是雄安新區發展建設的重要依托，是華北地區最大的淡水生態系統，也是大清河水系的重要組成部分，對華北地區的氣候調節有不可替代的作用。白洋淀流域水系龐大，除白洋淀主體外，還有南北兩支共8條入淀河流，共同構成了白洋淀水體[3]。目前，北支水系南拒馬河和白溝河來水經白溝引河、新蓋房閘入淀，南支水系僅有府河、孝義河常年有水入淀，其他河流僅在汛期有水人淀。入淀河流是白洋淀最主要的補水渠道，對白洋淀流域的水環境質量影響深遠。而近年來對白洋淀的研究多限于白洋淀主體，對入淀河流的調查較少，且多集中于府河，其他河流研究較少。為全面地給白洋淀的環境治理及生態穩固提供幫助，需要完善白洋淀流域其他入淀河流的環境數據。

經過在白洋淀流域實地考察，選取兩條典型河流——孝義河和拒馬河進行采樣分析。拒馬河發源于省淶源縣的萊山，至北京市張坊鎮分為南北二支，南支被稱為南拒馬河，全長 69km 流經省保定市易縣、定興縣、容城縣和高碑店市4個縣（市）[4]，北支被稱為北拒馬河，長49.99km ，至涿州市刁窩鄉小柳村北匯入白溝河，最后流入白洋淀。為緩解白洋淀生態環境退化，實施了跨流域生態補水工程，經南拒馬河向白洋淀補水，故南拒馬河水礦化度較小；孝義河始于安國市馬家莊，干流長 78.2km ，流經安國、博野、蠡縣、高陽4個縣（市） [5-6] ，主要承接附近區縣的生活污水，水環境狀況不容樂觀。

1材料與方法

1.1 采樣區域和標本采集

本研究選定白洋淀上游的拒馬河和孝義河作為研究對象。基于生境的形態特征、支流的匯入狀況、交通的可達性以及人類活動的干擾水平，在每 8～20km 的河段內選取一個調查站點，總共設立了10個監測點，其中拒馬河有5個（上游A1、A2，中游A3，下游A4、A5），孝義河也有5個（上游B1、B2，中游B3，下游B4、B5），詳細點位見圖1。在每個監測點，使用了兩種規格的刺網（1m×30m 和 1.5m×45m ，網眼尺寸分別為3cm 和 7cm 和兩種地籠 （35cm×30cm 和25cm×20cm ，網眼尺寸為 1cm） 進行魚類捕撈。

1.2 環境數據采集分析

環境數據主要包含水溫、溶解氧（DO）、pH值、總氮（TN）、總磷（TP）、高錳酸鉀指數

1 COD_Mn ）和葉綠素a（Chl.a）等。使用多參數水質測定儀（YSIProfessional）現場測定水溫、溶解氧和 ΔpH 值，使用便攜式手持式葉綠素測定儀

（ChloroTeahl21A）現場測定葉綠素a，將水樣低溫保存并帶回實驗室后用分光光度計檢測總氮、總磷和高錳酸鉀指數。

1.3魚類群落及環境因子的相關性分析

將采集到的魚類進行魚類的自科級分類系統鑒定，并進行統計記錄。運用SPSS26.0和Canoca5.O軟件將得到的數據進行Pearson's相關性檢驗和典范對應分析（CCA），以解釋白洋淀流域魚類種群結構與環境因子之間的相互關系。

2 結果與分析

2.1環境指標差異性分析

白洋淀典型人淀河流的各環境因子如圖2所示。在人淀河流中，水體透明度的測量值介于0.43～0.81m 之間。夏季記錄到了最低的透明度值，僅為 0.43m ，而春季則觀察到了最高的透明度，達到了 0.81m 。透明度季節變化較為明顯，可能是由于夏季正值雨季、水體擾動大，加之藻類生長旺盛，導致透明度下降。

水體透明度春季最大值、最小值分別出現在中游和上游，為 0.88m，0.74m ；夏季最大值出現在上游，為 0.56m ，最小值出現在中游和下游，均為 0.36m 。春季時，不同區域的水體透明度差異相對較小，而到了夏季，這種差異性則有所增加。這表明季節變化對水體透明度的影響在不同區域之間存在差異，夏季的變化更為顯著。

pH值的測量范圍在 8.51～8.76 之間，均位于6至9的標準區間內，說明該區域的水質總體上呈現弱堿性特征。從季節性變化來看，春季的pH 值最高，平均達到8.76，而夏季的 ΔpH 值最低。pH值季節變化為春季高于夏季，主要是由于該流域降水主要集中在夏秋季節[，降水pH值較低，受降雨補充湖水影響 ΔpH 值有所下降。

pH值夏季最大值、最小值分別出現在中游和下游，分別為8.57、8.47。春夏季各區域水體pH 差異都很小。

白洋淀流域中葉綠素a的含量為3.75～9.58mg/m³ 。具體來看，夏季時葉綠素a的濃度達到峰值，為 9.58mg/m³ ，而春季則觀察到最低的濃度，為 3.75mg/m³ 。這一現象可能與季節性的溫度變化和光照條件有關，這些因素影響了水體中藻類的生長和葉綠素a的合成。葉綠素a是藻類生長的重要指標性因子，調查結果表現出夏秋高于冬春的特征與藻類生長需要適宜的溫度有關，當溫度低于 5^°C 時不適合藻類生長，因此春季的葉綠素a明顯低于夏季。

葉綠素a的含量春季為 ！1.34mg/m³ ；夏季最大值、最小值分別出現在下游和上游，為 12mg/m³?7mg/m³ 。水體葉綠素a各區域春季差異性小于夏季，葉綠素a的濃度在夏季高于春季，這一趨勢與白洋淀旅游旺季的季節性相吻合。這表明，夏季增加的人類活動可能對水體中藻類的生長產生了影響，導致葉綠素a含量的增加。

總磷春季最大值、最小值分別出現在中游和上游，為 0.03mg/L，0.02mg/L ；夏季最大值、最小值分別出現在下游和上游，為 0. 14mg/L 、0.08mg/L 。總磷濃度表現為中下游濃度值高于上游，可見中下游是磷污染的主要輸入源，需重點治理。各區域水體總磷春季差異性最小，夏季各區域差異性最高。

在白洋淀流域，總氮含量為 2.80～3.02mg/L. 春季時，總氮含量達到最低點，為 2.80mg/L ，而夏季則觀察到總氮含量的最高值，為 3.02mg/L 由此可見，白洋淀流域總氮含量呈現出春季較低、夏季較高的季節性變化特征。總氮表現出春低夏高的特征。春季最大值、最小值分別出現在上游和下游；夏季最大值、最小值分別出現在中游和上游。

高錳酸鉀指數在白洋淀流域的測量值為5.84～9.04mg/L 。夏季時，該指數降至最低點，為 ，而春季則達到最高點，為9.04mg/L ，如圖2。這一數據反映出高錳酸鉀指數在不同季節之間存在顯著差異，春季均值高于夏季，可能與溫度和生物活動的季節性變化有關。春季中游和下游的高錳酸鉀指數高于上游。夏季最大值、最小值分別出現在中游和上游。

2.3魚類群落結構分析

魚類多樣性是反映水生態環境質量的另一重要指標[8]。在拒馬河的魚類區系中，共鑒別出5目22屬，如圖3。其中，麥穗魚屬的魚類數量最多，占到了總物種數的 21.65% ，顯示出該屬在本區域的顯著優勢。排在第二位的是屬，占總物種數的 19.65% 。屬魚類也較為豐富，占總物種數的 12.75% 。而屬和鱖屬的魚類數量較少，各占總物種數的 0.05% 。這些數據揭示了拒馬河魚類屬級的多樣性和分布特征，其中麥穗魚屬、屬和鰲屬是該區域的主要魚類屬。

在孝義河的魚類區系中，共鑒別出6目23屬，如圖2。其中，麥穗魚屬的魚類數量最為豐富，占總物種數的 15.64% ，顯示出該屬在本區域的顯著優勢。屬和屬也較為常見，均占總物種數的 15.39% 。而屬、鯛屬和飄魚屬的魚類數量較少，各占總物種數的 0.06% 。

2.4環境因子的相關性分析

通過相關性檢驗分析可知，水深、水溫、透明度、pH值、溶解氧、濁度、葉綠素a、總磷、總氮、氨氮、高錳酸鉀指數等環境因子均會對魚類群落結構多樣性產生影響；其中，透明度對物種數的影響較為顯著，總氮對Margalef豐富度指數的影響較為顯著（見表1）。

通過前向選擇法對白洋淀典型人淀河流春季的調查數據進行分析（見表2）。分析結果表明，春季時，葉綠素a、水溫、氨氮、pH值和水深這些環境因子對該流域魚類群落結構的影響并不顯著（ P 值大于0.05）。然而，濁度、透明度和總氮這三個環境因子對魚類種群結構有顯著的解釋力，其解釋變量分別貢獻了 28.4%.19.4% 和11.9% ，累積解釋率達到了 59.7% 。這表明在春季，濁度、透明度和總氮是影響該流域魚類群落結構的主要環境因子。

根據在對白洋淀典型人淀河流夏季的調查數據應用前向選擇法進行分析（見表3）。結果表明，總磷、濁度、溶解氧、水溫、葉綠素a和總氮這些環境因子對該流域魚類群落結構的影響并不顯著 （Pgt;0.05） 。然而，水深、高錳酸鉀指數和 ΔpH 值這三個環境因子對魚類種群結構有顯著的解釋力，其解釋變量分別貢獻了 23.8%.17.6% 和14.0% ，累積解釋率達到了 55.4% 。這表明在夏季，水深、高錳酸鉀指數和 ΔpH 值是影響該流域魚類群落結構的主要環境因子。

排除總磷、溶解氧、水溫、葉綠素a等非顯著因子，對水深、濁度、透明度、總氮、高錳酸鉀指數和 pH 值這六個環境因子進行典范對應分析（CCA），結果如圖4。CCA排序圖的結果顯示，在春季，花鰍Cobitissinensis（sp21）、似Tox-abramis swinhonis（spl4）和鱖 Siniperca chuatsi（sp26）等魚類物種與總氮水平呈現出顯著的正相關關系。另一方面，黃顙魚Pelteobagrusful-vidraco（sp2O）和翹嘴紅Erythroculteril-ishaeformis（spl0）等魚類與透明度有顯著的正相關性，而Hemiculterleucisculus（sp2）和鯽Carassiusauratus（spl）等魚類則與濁度水平有顯著的正相關性。在夏季，馬口魚Opsariichthysbidens（sp5）、黃顙魚P.fuluidraco（sp20）、青Oryziaslatipes（sp23）、鰲H.leucisculus（sp2）和圓尾斗魚Macropoduschinensis（sp27）等魚類物種與水深有顯著的正相關關系。同時，棒花Gobio rivuloides（spl6）和鲇 Silurus asotus（sp19）等魚類與高錳酸鉀指數有顯著的正相關性，而棒花魚Abbottinariuularis（sp3）則與pH值有顯著的正相關性。

3討論

本研究通過典型相關性分析，結合白洋淀流域的實地環境和理化指標，探究了白洋淀典型入淀河流環境因子和魚類群落之間的相互關系。

根據CCA分析結果可知水深、 ΔpH 值、透明度、總氮、高錳酸鉀指數和濁度是影響魚類群落的主要環境因子。水深影響魚類的棲息地選擇。不同魚類對水深有不同的適應性，有些魚類偏好淺水區域，因為陽光充足、食物豐富；另一部分魚類可能更喜歡深水區域，因為深水區溫度適宜、有更多掩體可以抵御天敵[9]。 pH 可以影響水中的溶解氧含量、毒物濃度、微生物生長和魚類免疫力等因素，從而對魚類的生長繁殖產生影響[1]。透明度會影響魚類的感官能力，如高濁度的河口區限制了陽光的直射形成較低的透明度，大大降低了魚類的視覺和側線感知敏感度，可能出于各種安全因素的考慮，魚類會減小活動范圍并減少攝食活動[11]。濁度較高的水體可能表明水中含有較多的沉積物，這可能會改變魚類的棲息地條件，影響其分布和群落結構，是影響魚類群落結構差異的主要環境因子之一[12-13]。高錳酸鉀指數反映了水體的有機污染程度[14]，夏季水溫升高，通常伴隨著微生物活性的增加，這可能會加速有機物的分解，影響高錳酸鉀指數。微生物分解有機物的過程可能會消耗溶解氧，從而影響魚類的生存環境。夏季降雨量增加，導致地表徑流將更多的有機物和營養物質沖人河流，這可能會增加水體中的高錳酸鉀指數。高錳酸鉀指數的升高反映了有機污染程度的提高，可能對魚類產生不利影響。

結合環境因子的理化指標和典型相關性分析的結果，總氮是影響該流域水質狀況最重要的因素，其來源主要是上游縣市排放的生活污水[15]；因此基本可以確定，總氮可作為監測治理白洋淀流域水環境的主要指標，在治理過程中可把總氮及其來源作為首要治理自標。

孝義河流域魚類優勢種為中華鲅、紅鰭、高體螃、似、泥鰍、大鱗副泥鰍、白河等魚類；拒馬河流域魚類優勢種為鯽、鰲、麥穗魚、中華螃鲅、紅鰭、白河等魚類。這表明不同區域魚類優勢種存在一定的差異。這些發現揭示了不同魚類對特定環境因子存在不同程度的偏好，為理解白洋淀流域內魚類群落結構與環境條件之間的相互作用提供了重要信息。

綜上所述，河流中的各種環境因子直接或間接影響魚類群落的多樣性和生態系統的健康。因此，全面監測入淀河流中的各項環境因子指標并針對治理對于保護白洋淀流域生態系統的健康穩定、豐富流域內生物多樣性具有重要意義。

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（收稿日期：2024—11—26）