黃浦江上游支流-圓泄涇魚類組成及多樣性季節(jié)變化

魏 布，王小冬，劉興國(guó)，顧兆俊，曾憲磊

(1.農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(上海海洋大學(xué))，上海 201306；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所，上海 200092；3. 水產(chǎn)科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(上海海洋大學(xué))，上海 201306；4.農(nóng)業(yè)部魚類營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境生態(tài)研究中心(上海海洋大學(xué))，上海 201306)

【研究意義】黃浦江發(fā)源于太湖，始于上海市青浦區(qū)朱家角鎮(zhèn)淀峰的淀山湖，全長(zhǎng)約113.4 km，寬約60～300 m。黃浦江來(lái)水分為斜塘、圓泄涇和大泖港三支[1](圖1)，國(guó)內(nèi)對(duì)黃浦江魚類多樣性調(diào)查相對(duì)較少，且主要集中在橫潦涇和斜塘[2-4]，在上海太浦河未開(kāi)通前，圓泄涇水域來(lái)水量占三支流中最大比例；人工河道太浦河開(kāi)通后，三支來(lái)水比例進(jìn)行了調(diào)整，如今斜塘來(lái)水所占比例最大[6]。俗話說(shuō)“水多魚多”，圓泄涇水域來(lái)水量的變動(dòng)必然影響魚類資源的變化，因而對(duì)圓泄涇水域進(jìn)行魚類資源調(diào)查研究具有重要意義。圓泄涇位于松江區(qū)南部，東經(jīng)121°05′～121°11′，北緯30°56′～31°00′之間，上接大蒸港，東部與斜塘交匯后匯入橫潦涇。長(zhǎng)5.73 km，河面寬120 m，深約1～2 m，是承接上游來(lái)水匯入黃浦江的主要河道，也是黃浦江上游段重要航道之一。【前人研究進(jìn)展】黃浦江作為上海主要的淡水漁業(yè)水域，水生生物多樣性的主要保護(hù)基地，也是水產(chǎn)品來(lái)源的主要基地之一，國(guó)內(nèi)對(duì)黃浦江上游支流魚類資源調(diào)查缺乏連續(xù)性[2-5]，而對(duì)黃浦江源頭的淀山湖漁業(yè)資源調(diào)查有長(zhǎng)期跟蹤性研究[7-10]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】因此本文與2017年5-12月對(duì)黃浦江上游支流圓泄涇水域進(jìn)行4次定置地籠網(wǎng)調(diào)查研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究黃浦江支流河道魚類區(qū)系組成及多樣性季節(jié)變化研究，從而為魚類種群的擴(kuò)大提供科學(xué)依據(jù)，也為漁業(yè)行政部門增殖放流提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 樣點(diǎn)設(shè)置和方法

4次采樣時(shí)間分別為5月中旬(春季)、7月上旬(夏季)、9月下旬(秋季)和12月下旬(冬季)。在圓泄涇支流(S1，S2，S3)設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)，將東部與斜塘交匯處設(shè)置為點(diǎn)S1，將位于二級(jí)支流茹塘港交匯處設(shè)置為點(diǎn)S2，將位于大蒸塘交匯處設(shè)置為點(diǎn)S3。采樣點(diǎn)分布如圖1所示。

采樣工具為定置地籠網(wǎng)，網(wǎng)目為4 mm，網(wǎng)框?yàn)?1 cm×42 cm，高為6.5 m，重量為4.4 kg。

圖1 黃浦江上游魚類采樣點(diǎn)分布Fig.1 The location of sampling spot in in the upper reaches of the Huangpu river

魚類物種主要通過(guò)形態(tài)學(xué)判斷鑒定，根據(jù)體長(zhǎng)/體高、體長(zhǎng)/頭長(zhǎng)、體長(zhǎng)/尾柄長(zhǎng)、體長(zhǎng)/尾柄高等比例，鱗片覆蓋范圍、側(cè)線鱗、各鰭鰭棘的數(shù)量等判斷，分類鑒定參考《浙江動(dòng)物志淡水魚類》方法[11]。魚體重量采用電子分析天平測(cè)量，精確至0.1 g。

1.2 魚類多樣性計(jì)算及數(shù)據(jù)處理

1.2.1 物種多樣性 魚類多樣性指標(biāo)采用相對(duì)多度(RD)、Shannon-Weiner多樣性指數(shù)(H′)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)、Margalef豐富度指數(shù)(d)和相對(duì)稀有種數(shù)(R)5項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析[5]。具體計(jì)算公式如下：

相對(duì)多度(RD)：RD=ni/N×100 %

相對(duì)多度等級(jí)劃分：優(yōu)勢(shì)種——10 %以上，常見(jiàn)種——1 %～10 %，稀有種——1 %以下。

Shannon-Weiner多樣性指數(shù)(H′):H′=-∑PilnPi

Margalef豐富度指數(shù)(d):d=(S-1)/lnN

相對(duì)稀有種數(shù)(R)：R=100×Sr/S

式中，ni——樣品中第i種個(gè)體數(shù)；N——樣品中包含的生物個(gè)體數(shù)；Pi——樣品中第i種個(gè)體數(shù)比率，即Pi=ni/N；S——種類數(shù)；Sr——未達(dá)到總數(shù)5 %的種類。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理及分析 原始數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010初步整理后采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用單因素方差分析(ANVOA)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著水平以P<0.05為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

圖片繪制使用Excel 2010、Origin 8.0軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 魚類物種組成

表1 圓泄涇魚類名錄

備注：“√”表示對(duì)應(yīng)季節(jié)出現(xiàn)的魚類物種。

Note: ‘√’ means the species of fish that appear in the corresponding season.

2.2 群落優(yōu)勢(shì)種

表2 圓泄涇主要種類組成特征

備注：W表示占總重量的百分比；N表示占總尾數(shù)的百分比。

Note:Wdenotes the percentage of total weight;Ndenotes the percentage of total tail.

2.3 物種多樣性季節(jié)變化

魚類多樣性季節(jié)變化見(jiàn)(表3、圖2)，群落結(jié)構(gòu)多樣性指數(shù)(H′)和物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)存在顯著季節(jié)性變化，多樣性指數(shù)(H′)在夏季時(shí)最高，秋季最低，秋季顯著低于(P<0.05)其他3個(gè)季節(jié)，春、夏和冬季差異不顯著(P>0.05)，變化范圍在1.15～1.83；優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)在冬季時(shí)最高，夏季和春季次之，秋季最低，秋季顯著低于(P<0.05)其他三個(gè)季節(jié)，變化范圍在0.54～0.79。物種豐富度(d)范圍在1.37～2.06，春季最低，夏季最高。相對(duì)稀有種數(shù)(R)季節(jié)間變化不顯著(P>0.05)，變化范圍在41.60 %～65.27 %。

表3 圓泄涇魚類多樣性指數(shù)季節(jié)變化

樣點(diǎn)Shannon-Weiner指數(shù)(H′)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)豐富度指數(shù)(d)相對(duì)稀有種數(shù)(%)春夏秋冬春夏秋冬春夏秋冬春夏秋冬S11.602.201.101.770.690.860.510.801.532.311.711.5444.4452.9460.0044.44S21.541.771.011.840.690.750.470.811.401.841.071.7937.5064.2933.3358.33S32.101.531.351.880.710.650.640.751.192.031.542.5242.8678.5750.0041.67x±SD1.75±0.31a1.83±0.34a1.15±0.18b1.83±0.06a0.70±0.01a0.75±0.11a0.54±0.09b0.79±0.03a1.37±0.17b2.06±0.24a1.44±0.33ab1.95±0.51ab41.60±3.64b65.27±12.84a47.78±13.47ab48.15±8.93ab

備注：不同字母表示不同季節(jié)上存在顯著差異。

Note: Different letters indicate that there are significant differences in different seasons.

同一曲線上標(biāo)相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05),標(biāo)注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)The same lower-case letters on the same curve showed no significant difference (P > 0.05), but different lower-case letters showed significant difference (P< 0.05)圖2 圓泄涇魚類多樣性指數(shù)季節(jié)變化Fig.2 Seasonal variations in diversity indices of fish community in the Yuanxiejing

3 討 論

3.1 魚類組成變化

3.2 多樣性指標(biāo)季節(jié)變化因素

魚類多樣性的研究中，物種豐富度(即物種數(shù))常作為多樣性指標(biāo)的首要指標(biāo)，捕獲河道中所有魚類品種是很有難度的。從魚類自身具有的習(xí)性來(lái)說(shuō)，魚類的“三性洄游”，生殖洄游(產(chǎn)卵洄游)、索餌洄游、越冬洄游，導(dǎo)致有些洄游性魚類在短時(shí)間內(nèi)很難發(fā)現(xiàn)。從人為角度來(lái)說(shuō)，受到漁具選擇性、樣點(diǎn)布設(shè)等條件限制，本研究魚類調(diào)查只局限于黃浦江上游河道支流水域。

魚類群落多樣性研究起源于20世紀(jì)60年代，我國(guó)于20世紀(jì)80年代首次報(bào)道[15]。多樣性指數(shù)(H′)是研究物種群落結(jié)構(gòu)時(shí)常用指標(biāo)，通常采用個(gè)體數(shù)量或以生物量為單位進(jìn)行多樣性指數(shù)(H′)的計(jì)算[16]。本研究以生物量為單位進(jìn)行多樣性指數(shù)(H′)分析，研究結(jié)構(gòu)表明，物種多樣性指數(shù)(H′)整體偏低。當(dāng)種類較多且各物種數(shù)量分布較均勻時(shí)，多樣性較高，夏季物種數(shù)與多樣性指數(shù)(H′)成正比[17]。而春季和秋季鯽魚成為單一優(yōu)勢(shì)種的局面，導(dǎo)致魚類多樣性指數(shù)(H′)降低，這與梁君等[18]研究結(jié)果相似。優(yōu)勢(shì)度種數(shù)(D)結(jié)果表明，圓泄涇水域秋季與其他3個(gè)季節(jié)間存在顯著變化，顯著低于其他3個(gè)季節(jié)(P<0.05)，可能是“休漁期”結(jié)束，漁民大肆捕撈所致。因?yàn)獒槍?duì)長(zhǎng)江的漁業(yè)資源變化，研究者認(rèn)為我國(guó)應(yīng)鼓勵(lì)養(yǎng)殖漁業(yè)，因?yàn)椴稉茲O業(yè)作為人類最危險(xiǎn)的行業(yè)之一，也對(duì)魚類種群結(jié)構(gòu)具有很大程度的“危險(xiǎn)性”，捕撈行為應(yīng)退出長(zhǎng)江[19]。物種豐富度指數(shù)(d)夏季最高，原因是夏季水溫逐漸升高，動(dòng)植物餌料豐富，魚類物種數(shù)達(dá)到全年最高；秋冬季水溫開(kāi)始下降，餌料稀缺，不利于魚類生長(zhǎng)，魚類物種數(shù)和生物量進(jìn)一步降低[20-23]。

綜合以上各方面分析，黃浦江魚類種群數(shù)量急劇下降，魚類多樣性衰退，魚類優(yōu)勢(shì)種群以曾經(jīng)的經(jīng)濟(jì)型魚類“四大家魚”轉(zhuǎn)向缺乏食用價(jià)值的麥穗魚、棒花魚、鳑鲏等小型魚類為主。雖然此次調(diào)查研究的方法和空間尺度都有一定局限性，可能對(duì)魚類資源多樣性的調(diào)查不夠全面，后續(xù)我們會(huì)從空間和時(shí)間角度做進(jìn)一步的調(diào)整，以期對(duì)黃浦江上游水域進(jìn)行更全面的研究分析。

4 結(jié) 論