徐聚臣,杜紅春,3,王曉寧,覃劍暉, 夏成星,侯杰,2,范澤宇,吳虎,王潔,何緒剛,2
1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,武漢 430070;2.長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶大宗水生生物產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展教育部工程研究中心,武漢 430070;3.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所,武漢 430223
漢江是長(zhǎng)江最大支流,發(fā)源于陜西省漢中市,于湖北省武漢市匯入長(zhǎng)江,全長(zhǎng)約1 570 km。丹江口以上上游江段河道狹窄,丹江口至鐘祥中游江段河谷較寬,多沙灘;鐘祥以下下游江段流經(jīng)江漢平原,于漢口匯入長(zhǎng)江。漢江干流魚類資源豐富,是我國(guó)“四大家魚”和鳊(Parabramispekinensis)等多種經(jīng)濟(jì)魚類的盛產(chǎn)地、主要產(chǎn)卵場(chǎng)和重要棲息地[1]。
1973年橫跨湖北、河南兩省的丹江口水庫(kù)的建成,以及近40年來南水北調(diào)中線工程、漢江中下游梯級(jí)開發(fā)等水利工程建設(shè),破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性以及水生生物多樣性,使得漢江干流生態(tài)環(huán)境處于強(qiáng)烈或明顯負(fù)影響狀態(tài)[2-5]。因此,為研究漢江水生生物資源現(xiàn)狀和長(zhǎng)時(shí)間變化趨勢(shì),有必要對(duì)漢江干流水生生物資源開展常年監(jiān)測(cè),同時(shí)還可為水利工程建設(shè)的生態(tài)學(xué)效應(yīng)及水生生物對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制分析提供必要的基礎(chǔ)資料。
漢江干流流經(jīng)陜西、湖北兩省,對(duì)兩省尤其是湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用。因此,20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開展?jié)h江魚類資源調(diào)查,但已有調(diào)查主要集中在某一江段或區(qū)域,如許濤清等[6]對(duì)漢江陜西段早期魚類資源進(jìn)行了全面的調(diào)查,后續(xù)學(xué)者也對(duì)其進(jìn)行了追蹤報(bào)道[7-8]。此外,在漢江中下游研究者也重點(diǎn)對(duì)于魚類的資源進(jìn)行了詳細(xì)的研究[9-10]。隨著漢江一系列水利工程的修建,許多學(xué)者開展了一系列關(guān)于水利工程建設(shè)對(duì)魚類群落和繁殖影響的研究[11-13]。其余研究或只針對(duì)魚類或浮游生物等某一特定生物類群[14-15]。單一類群和部分江段的研究既不能系統(tǒng)反映漢江生物資源量也無法全面反映水利工程對(duì)生態(tài)的影響,因此全江段生物資源調(diào)查尚待進(jìn)行。
本研究于2017年至2020年系統(tǒng)調(diào)查和分析了漢江干流江段水生生物資源現(xiàn)狀和變動(dòng)趨勢(shì),以期為漢江及長(zhǎng)江禁捕的生態(tài)效益評(píng)價(jià)、長(zhǎng)江水生生物資源養(yǎng)護(hù)、長(zhǎng)江污染防治和生態(tài)保護(hù)決策等提供必要的基礎(chǔ)資料。
根據(jù)漢江干流中生境尺度的形態(tài)特征、支流匯入情況和交通便利性等因素設(shè)置了 3個(gè)站點(diǎn)、15 個(gè)斷面。2017年7月、10月在漢江干流15個(gè)斷面,2018-2020年1月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)在漢中(S1、S2、S3)、老河口(S7、S8、S9)和鐘祥(S11、S12、S13)3個(gè)站點(diǎn)9個(gè)斷面(圖1)進(jìn)行了魚類資源調(diào)查;2018年8月(夏季)、11月(秋季)和2019年1月(冬季)、5月(春季)在漢中(S1、S2、S3)、老河口(S7、S8、S9)和鐘祥(S11、S12、S13)3個(gè)站點(diǎn)9個(gè)斷面(圖1)調(diào)查分析了浮游動(dòng)植物,每個(gè)斷面設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)。2017-2018年在漢中、老河口和鐘祥3個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行了水生高等維管束植物種類調(diào)查。
圖1 漢江干流調(diào)查采樣斷面地理信息Fig.1 Geographic information of sampling sectionsin main stream of Hanjiang River
魚類調(diào)查工具為地籠和刺網(wǎng),在每個(gè)斷面均采取規(guī)格、數(shù)量相同的刺網(wǎng)和地籠。刺網(wǎng)網(wǎng)目規(guī)格為1~14 cm;地籠采用45 cm×45 cm×1.5 m和50 cm×50 cm×2.0 m兩種規(guī)格。每個(gè)斷面均放置3張刺網(wǎng)和2個(gè)地籠。統(tǒng)計(jì)分析了單船漁獲量、種類、體長(zhǎng)、體質(zhì)量等。浮游植物定性樣品采用25號(hào)浮游生物網(wǎng)采集、魯哥氏液固定;根據(jù)斷面水深在上、中、下層用采水器采等量的水樣,混合均勻后量取水樣1 L,加入魯哥氏液固定。浮游動(dòng)物的采集使用13號(hào)浮游生物網(wǎng)在水下0.5 m處以適當(dāng)速度按“∞”形狀拖動(dòng)1~3 min,定量樣品采集水下0.5 m處水樣5 L經(jīng)13號(hào)浮游生物網(wǎng)過濾后加入4%甲醛固定。浮游生物的鑒定參照相關(guān)資料[16-19]進(jìn)行。挺水植物、漂浮植物主要采用收割和抄網(wǎng)的方法進(jìn)行采集,沉水植物、浮葉植物的采集通過采樣夾將其連根拔起。野外采集的樣本放入標(biāo)本夾后帶回室內(nèi)進(jìn)行鑒定,水生高等維管束植物的種類、區(qū)系的鑒定參照相關(guān)資料[20-21]進(jìn)行。
文中所有的數(shù)據(jù)處理和圖表制作均在Excel 2010、ArcGIS 10.5、OriginPro 2021和SPSS 25軟件中完成。
具體數(shù)據(jù)的計(jì)算分析如下。
1)多樣性指數(shù)。Margalef豐富度指數(shù):
D=(S-1)/lnN
(1)
Shannon-Wiener多樣性指數(shù):
H′=-∑(PilnPi)
(2)
Pielou均勻度指數(shù):
J′=-∑(PilnPi)/lnS=H′/lnS
(3)
式(1)~(3)中,S為一個(gè)取樣中的物種總數(shù),N為1個(gè)取樣中總尾數(shù),Pi為第i種占總尾數(shù)的比例。
2)單位捕撈努力漁獲量。單位捕撈努力漁獲量(catch per unit effort,CPUE)計(jì)算方法為:
CPUE = 捕撈產(chǎn)量/捕撈努力量=捕撈產(chǎn)量/使用漁船數(shù)/作業(yè)天數(shù)。
3)浮游生物密度和優(yōu)勢(shì)度。浮游植物密度計(jì)算公式如下:
(4)
式(4)中:N為1 L水樣中浮游植物的個(gè)體數(shù),C為計(jì)數(shù)框的面積,mm2;SF為每個(gè)視野的面積,mm2;nF為視野個(gè)數(shù),V為每升水樣濃縮后的體積,mL;U為計(jì)數(shù)框的體積,mL;nP為每個(gè)計(jì)數(shù)框計(jì)數(shù)到的浮游植物細(xì)胞數(shù)。
浮游動(dòng)物密度的計(jì)算公式如下:
N=(Vs×n)/(V×Va)
(5)
式(5)中:N為1 L水樣中浮游動(dòng)物的個(gè)體數(shù),V為采集樣品的體積,Vs為樣品濃縮后的體積,Va為計(jì)數(shù)體積,n為計(jì)數(shù)的個(gè)體數(shù)。
浮游生物優(yōu)勢(shì)度的計(jì)算采用如下公式:
Y=ni/N×fi
(6)
式(6)中:N為各采樣點(diǎn)所有物種總個(gè)數(shù),ni為第i種物種個(gè)體的總數(shù),i為該物種在各采樣點(diǎn)的出現(xiàn)頻率。Y值大于0.02的種類定為優(yōu)勢(shì)種。
4)顯著性差異分析。LSD方法稱為最小顯著性差異(least significant difference)法,其檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量定義為:
(7)
式(7)中:tα/2為t分布的臨界值,通過查t分布表得到,其自由度為n-k,n為樣本總數(shù),k為因素中不同水平的水平個(gè)數(shù);MSE為組內(nèi)方差;ni和nj分別為第i個(gè)樣本和j個(gè)樣本的樣本量。
1)種類。2017-2020年,漢江流域共采集魚類98種,其中含散鱗鏡鯉(Cyprinuscarpio)、斑點(diǎn)叉尾鮰(Ictalurespunctatus)、大口黑鱸(Micropterussalmoides)和食蚊魚(Gambusiaaffinis)4種外來魚類。隸屬于8目19科57屬,其中鯉形目2科36屬64種,占總種數(shù)65.31%,鲇形目4科7屬14種,占總種數(shù)14.29%,鱸形目6科7屬13種,占總種數(shù)13.27%,合鰓魚目、鳉形目各2科2屬2種,各占總種數(shù)的2.04%,鯡形目、鮭形目、頜針魚目各1科1屬1種,各占總種數(shù)的1.02%。此外,調(diào)查發(fā)現(xiàn)雜交鱘1尾,不列入魚類名錄。
2)基礎(chǔ)生物學(xué)。2017-2020年漢江干流全區(qū)域漁獲物體長(zhǎng)范圍為0.6~84.2 cm,體質(zhì)量范圍為0.1~13 860.0 g。其中體長(zhǎng)和體質(zhì)量最大和最小的漁獲物均出現(xiàn)在老河口站點(diǎn)。漢中站點(diǎn)漁獲物體長(zhǎng)范圍為1.5~69.5 cm,體質(zhì)量范圍為0.1~5 450.0 g,鐘祥站點(diǎn)漁獲物體長(zhǎng)范圍4.1~66.6 cm,體質(zhì)量范圍1.2~7 050.0 g。主要魚類的生物學(xué)數(shù)據(jù)見表1。
3)多樣性。2017-2020年調(diào)查期間,3個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的魚類多樣性依次為鐘祥>漢中>老河口。從年份來看,除2017年各站點(diǎn)多樣性和豐富度較低外,其余3 a無較大差異(表2)。
4)主要漁獲物和單位捕撈努力漁獲量。調(diào)查期間,年平均捕撈努力漁獲量漢中站點(diǎn)最低,為每船2 899.10 g/d,老河口最高,為每船18 183.14 g/d(表3)。漢中站點(diǎn)的主要漁獲物為細(xì)鱗鲴、鯽、鯉、似鳊、黃顙魚;老河口主要為鯽、鳙、草魚、鯉、鰱;鐘祥站點(diǎn)主要漁獲物為鳊、蛇鮈、鰱、鯉、鯽。
1)種類。漢江干流9個(gè)斷面共鏡檢浮游植物116種,隸屬于7門71屬,以綠藻門、硅藻門和藍(lán)藻門種類最多,三者合計(jì)占種類總數(shù)的89.66%,其中綠藻門有28屬46種,硅藻門21屬43種,藍(lán)藻門13屬15種,三者分別占種類總數(shù)的39.66%、37.07%和12.93%。其余各門的種類占比均不超過10%,由多到少分別為裸藻門5屬6種、隱藻門2屬3種、甲藻門1屬2種、金藻門1屬1種,分別占種類總數(shù)的5.17%、2.59%、1.72%和0.86%。浮游植物種類時(shí)空分布有所不同。時(shí)間上,夏季種類最多(有83種),冬季最低(有62種),春秋兩季差距不大,分別有70種和71種。全年的種類組成均以硅藻和綠藻為主,除夏季外,其余3個(gè)季節(jié)硅藻門的種類數(shù)都大于綠藻門;空間上,漢中站點(diǎn)S1斷面共有浮游植物72種,為所有采樣斷面中種類數(shù)最多。老河口站點(diǎn)的S5斷面種類數(shù)最少,有43種。
表1 2017-2020年漢江干流主要魚類的生物學(xué)指標(biāo) Table 1 Biological indexes of main fishes in the main stream of Hanjiang River from 2017 to 2020
表2 2017-2020年漢江各站點(diǎn)魚類多樣性指數(shù) Table 2 Fish diversity index of each site in Hanjiang River from 2017 to 2020
表3 2017-2020年漢江干流各站點(diǎn)單位捕撈努力漁獲量 Table 3 CPUE at various sites in the main streamof Hanjiang River from 2017 to 2020
2)密度及生物量。2018年8月至2019年5月,漢江干流浮游植物密度波動(dòng)為1.05×105~1.36×107cell/L(圖2)。春季鐘祥站點(diǎn)浮游植物密度最高,冬季老河口站點(diǎn)最低。各季節(jié)中,春季浮游植物密度最高,夏季次之,冬季浮游植物密度最低。通過方差分析發(fā)現(xiàn),3個(gè)采樣站點(diǎn)除老河口外,均存在季節(jié)間的極顯著性差異(P<0.01);夏季和秋季各站點(diǎn)無顯著性差異(P>0.05),春季老河口站點(diǎn)和其他兩站點(diǎn)存在極顯著差異(P<0.01),冬季則3個(gè)站點(diǎn)的浮游植物密度均存在極顯著差異(P<0.01)。
不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。字母a,b,A,B表示不同季節(jié)間的顯著性差異,m,n,M,N表示不同斷面間的顯著性差異。Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05),and different capital letters indicate extremely significant difference (P<0.01). The letters a,b,A and B indicate the significant difference between different seasons,and m,n,M and N indicate the significant difference between different sections.
浮游植物的生物量變化范圍為0.111 5~10.969 2 mg/L(圖2)。生物量最值出現(xiàn)的站點(diǎn)與其密度一致,最大值和最小值分別出現(xiàn)在春季鐘祥站點(diǎn)和冬季老河口站點(diǎn)。生物量的季節(jié)變化也與其密度一致,春季生物量最高,夏季次之,冬季最低。通過方差分析發(fā)現(xiàn),只有夏季漢中站點(diǎn)和春季鐘祥站點(diǎn)存在季節(jié)間的極顯著性差異(P<0.01),其余并無季節(jié)間的顯著性差異(P>0.05)。不同站點(diǎn)之間,同樣只有春季鐘祥站點(diǎn)和夏季漢中站點(diǎn)之間出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)。
3)優(yōu)勢(shì)種。漢江干流的浮游植物優(yōu)勢(shì)度分析結(jié)果(表4)顯示,優(yōu)勢(shì)浮游植物共有12種,分布在硅藻門、藍(lán)藻門和綠藻門,分別有6種、3種和3種。各優(yōu)勢(shì)種的優(yōu)勢(shì)度范圍在0.022~0.392。其中鏈形小環(huán)藻(Cyclotellacatenata)、顆粒直鏈藻(Melosiragranulata)、肘狀針桿藻(Synedraulna)和偽魚腥藻(Pseudoanabaenasp.)為全年優(yōu)勢(shì)種。春秋兩季優(yōu)勢(shì)度最高的均為顆粒直鏈藻,夏冬兩季優(yōu)勢(shì)度最高的分別為細(xì)小平裂藻(Merismopediaminima)和鏈形小環(huán)藻。
表4 2018-2019年漢江干流浮游植物優(yōu)勢(shì)度 Table 4 Phytoplankton dominance in the main stream of Hanjiang River from 2018 to 2019
1)種類。調(diào)查共發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物55屬86種,其中種類數(shù)最多的為輪蟲,共24屬48種,占種類總數(shù)的55.81%;其他種類依次為原生動(dòng)物18屬21種、橈足類8屬11種和枝角類5屬6種,分別占種類總數(shù)的24.42%、12.79%和6.98%。
2)密度及生物量。調(diào)查期間漢江干流浮游動(dòng)物密度范圍為155.1~15 062.3個(gè)/L(圖3)。其中春季鐘祥站點(diǎn)浮游動(dòng)物密度最高,冬季老河口站點(diǎn)密度最低。方差分析結(jié)果顯示,漢中站點(diǎn)各季節(jié)間無顯著性差異(P>0.05)。老河口站點(diǎn)除夏季與秋季間無顯著性差異外,其余各季節(jié)間均存在顯著性差異(P<0.05)。而鐘祥站點(diǎn),不同季節(jié)間均存在顯著性差異(P<0.05);除春季鐘祥站點(diǎn)外,其余季節(jié)各站點(diǎn)之間無顯著性差異(P>0.05)。
不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同的大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。字母a、b、c、A、B表示不同季節(jié)間的顯著性差異,m、n、M、N表示不同斷面間的顯著性差異。Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05),and different capital letters indicate extremely significant difference (P<0.01). The letters a,b,c,A,and B indicate the significant difference between different seasons,and m,n,M and N indicate the significant difference between different sections.
漢江干流浮游動(dòng)物生物量變化范圍在0.019 0~1.402 7 mg/L(圖3),秋季鐘祥站點(diǎn)浮游動(dòng)物生物量最高,冬季漢中站點(diǎn)生物量最低。方差分析結(jié)果顯示,浮游動(dòng)物生物量之間無站點(diǎn)間及季節(jié)間的顯著性差異(P>0.05)。
3)優(yōu)勢(shì)種。漢江干流的浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)度分析(表5)顯示,浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種共有8種,其中原生動(dòng)物7種、輪蟲1種。所有浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)度介于0.022~0.412。急游蟲(StrombidiumvirideMuller)為全年優(yōu)勢(shì)種,并且在每個(gè)季節(jié)優(yōu)勢(shì)度也最大(冬季與雷殿擬鈴殼蟲(Tintinnopsisleidyi)的優(yōu)勢(shì)度同為最大)。
1)種類。2017-2018年,對(duì)漢江部分河段的水生高等維管束植物進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),漢江共有水生高等維管束植物16科24屬29種(表6)。
表5 2018-2019年漢江干流浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)度 Table 5 Dominance of zooplankton in Hanjiang River from 2018 to 2019
表6 2017-2018年漢江水生高等維管束植物的種類組成 Table 6 The species composition of aquatic macrophytes in the Hanjiang River from 2017 to 2018
2)區(qū)系分析。本次調(diào)查僅發(fā)現(xiàn)2科2屬蕨類植物,為滿江紅科滿江紅屬和槐葉萍科槐葉萍屬,均為世界分布類型。種子植物共有16科24屬,對(duì)其分布類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果(圖4)顯示,漢江水生種子植物主要以世界分布類型為主,共12屬,達(dá)到總屬數(shù)的50.00%;其次是泛熱帶分布6屬,北溫帶分布3屬,東亞和北美洲間斷分布2屬,外來種1屬。從圖4中看出,漢江水生高等維管束植物總體以世界廣布型的挺水植物和沉水植物為主,如蘆葦屬、藨草屬、香蒲屬、眼子菜屬、金魚藻屬、狐尾藻屬、蓼屬等。區(qū)系的特征與漢江所處的地理位置和氣候特點(diǎn)相符,具有明顯的地帶性特征。同時(shí)還具有泛熱帶分布、東亞和北美間斷分布,這也說明了漢江水生高等維管束植物區(qū)系來源是多方面的,多種分布區(qū)系類型在漢江匯合,并在獨(dú)特的環(huán)境中演化。
圖4 2017-2018年漢江水生高等維管束植物屬的分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì)Fig.4 Distribution type statistics of aquatic macrophytes in Hanjiang River from 2017 to 2018
本次漢江干流調(diào)查共采集到98種魚類,該數(shù)目少于早期許濤清等[6]和張海斌等[7]調(diào)查的105種。其中減少38種,主要以珍稀小型魚類為主,比如峨眉后平鰍(Metahomalopteraomeiensis)、中華紋胸鮡(Glyptothoraxsinensis)等。新增魚類27種,包括短頜鱭(Coiliabrachygnathus)、白河刺鳑鲏(Acanthorhodeuspeihoensis)和無須鱊(Acheilognathusgracilis)等。對(duì)比2002年至2005年間李修峰等[22]對(duì)漢江下游和何力等[1]對(duì)漢江中下游主要經(jīng)濟(jì)魚類的調(diào)查結(jié)果,本次調(diào)查的主要漁獲物鯉的體長(zhǎng)從32.5 cm下降到22.0 cm,體質(zhì)量從10 420 g下降到519.48 g,黃顙魚等魚類的體長(zhǎng)、體質(zhì)量也均有明顯的降低,而且高體鳑鲏(Rhodeusocellatus)、子陵吻鰕虎魚、麥穗魚、黑鰭鳈(Sarcocheilichthysnigripinnis)、黃魚幼(Hypseleotrisswinhonis)等小型魚類的數(shù)量和質(zhì)量百分比增大,整體漁獲物呈現(xiàn)小型化趨勢(shì)[12]。漢江魚類種類的減少和漁獲物的小型化趨勢(shì)表明漢江魚類資源呈衰退趨勢(shì)。漁業(yè)資源上述變化可能主要是由于過度捕撈造成的,這與漢江沿江人口增加、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等因素密切相關(guān)。此外,南水北調(diào)中線工程、漢江梯級(jí)開發(fā)等水利工程全面建設(shè)引起的下泄水量減少、徑流量的人為調(diào)節(jié)、下泄水溫的降低、部分江段水流變緩等水文情勢(shì)變化也對(duì)漢江的漁業(yè)資源造成了一定影響,譬如,庫(kù)區(qū)中下層水的下泄導(dǎo)致水溫降低,使得魚類性腺發(fā)育遲緩,干擾了漢江中下游“四大家魚”和赤眼鱒等產(chǎn)漂流性卵魚類的繁殖生態(tài)條件等[13,23]。
2017年到2020年采集到的魚種類由77種下降到58種,這可能與采樣點(diǎn)位選取有關(guān),2017年采樣點(diǎn)位選取了15個(gè)斷面,而之后的2018-2020年僅針對(duì)3個(gè)站點(diǎn)的9個(gè)斷面取樣,因此導(dǎo)致了2017年采集魚種類數(shù)高于其余3 a。此外,老河口站點(diǎn)魚類高于其余2個(gè)站點(diǎn),可能是由于鐘祥站點(diǎn)河道蜿蜒,沙洲和礫石灘眾多,是魚類的天然棲息場(chǎng)所和產(chǎn)卵場(chǎng),漢中與鐘祥站點(diǎn)相似。而老河口地處丹江口水庫(kù)壩下,河道沖刷嚴(yán)重,河道整治和水位變化導(dǎo)致生境破壞嚴(yán)重,相比鐘祥站點(diǎn)其魚類多樣性較小。
此次浮游植物鏡檢出種類116種,密度波動(dòng)于1.05×105~1.36×107cell/L,生物量范圍為0.111 5~10.969 2 mg/L。與2001年調(diào)查結(jié)果(漢江浮游植物共53種,密度為8.84×104~114.00×104/L,生物量為0.060~1.312 mg/L)[24]相比,漢江浮游植物從多樣性到密度和生物量都顯著增加。浮游植物作為水體富營(yíng)養(yǎng)化的評(píng)價(jià)指標(biāo),反映了漢江近些年的富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)加劇。此前漢江水質(zhì)調(diào)查結(jié)果也表明了這種趨勢(shì),2011-2014年漢江中下游總氮、總磷在空間上均有上升趨勢(shì),并且2011年后水體有機(jī)污染加重,氨氮和磷幾乎已無環(huán)境容量,大部分水體處于Ⅳ類~劣Ⅴ類[25]。同時(shí),不同站點(diǎn)間浮游植物密度和生物量也反映了其水質(zhì)差異,漢江中下游流經(jīng)江漢平原,沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高于上游[26-27],導(dǎo)致了中下游水體的富營(yíng)養(yǎng)程度較高,因此下游鐘祥站點(diǎn)浮游植物的密度和生物量均高于其余2個(gè)站點(diǎn)。
本次鏡檢出浮游動(dòng)物55屬86種,密度波動(dòng)于155.1~15 062.3 個(gè)/L,生物量為0.019 0~1.402 7 mg/L。與2004年調(diào)查結(jié)果(漢江浮游動(dòng)物共53種,密度為116.0~939.0 個(gè)/L,生物量為0.019 4~0.257 2 mg/L)[28]相比,種類數(shù)增多,密度和生物量顯著升高。相關(guān)研究表明,水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)導(dǎo)致浮游生物的密度和生物量的增加[29]。同時(shí),富營(yíng)養(yǎng)化也會(huì)導(dǎo)致浮游生物的小型化,導(dǎo)致輪蟲在群落中占居主導(dǎo)地位[30],這與漢江浮游動(dòng)物中輪蟲種類最多這一結(jié)果相符。此外,不同站點(diǎn)之間,下游鐘祥站點(diǎn)浮游動(dòng)物生物量均高于其余兩站點(diǎn),其原因也與不同江段水體富營(yíng)養(yǎng)化程度相關(guān)。
本次調(diào)查漢江高等水生維管束植物共有29種。相比于1998年前后對(duì)漢江源頭段(水生維管植物40種)和漢江上游(水生維管植物69種)的調(diào)查結(jié)果[31-32],可以發(fā)現(xiàn)漢江在過去的30多年間,水生高等維管束植物種類明顯減少。水位被認(rèn)為是影響水生植物的重要因素,河流的汛期和某些水生植物的花期時(shí)間相吻合導(dǎo)致植物的繁殖受到影響,而且水位的波動(dòng)也會(huì)對(duì)水生植物的光合作用以及一些定居于水體底質(zhì)中的植物造成威脅[33-34]。相關(guān)研究表明2002-2017年漢江水位存在增加趨勢(shì),而庫(kù)區(qū)的淹沒頻率在梯級(jí)水庫(kù)建成后增長(zhǎng)幅度更為明顯[35]。這可能是導(dǎo)致水生高等維管束植物種類下降的重要原因。
除環(huán)境因素外,各物種間的相互作用也是導(dǎo)致生物資源變化的重要因素。相關(guān)研究表明,浮游植物和水生高等維管束植物作為水體中的初級(jí)生產(chǎn)者存在著競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系[36]。底棲藻類和挺水植物及沉水植物作為浮游植物和高等水生維管束植物的優(yōu)勢(shì)物種,由于其不同的分布特征,會(huì)競(jìng)爭(zhēng)沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽和光[37-38]。漢江由于水文環(huán)境的變化,導(dǎo)致水生高等維管束植物的種類資源下降,浮游生物競(jìng)爭(zhēng)壓力下降使得其種群資源上升,種類、生物量等增加。同時(shí),由于浮游植物生物量的上升,且外部環(huán)境導(dǎo)致魚類資源的衰退,食物鏈中處于兩者之間的浮游動(dòng)物食物來源增多且被捕食壓力減少,使得浮游動(dòng)物生物量也出現(xiàn)了增加[39]。
綜上,近些年漢江水生生物資源發(fā)生了顯著的變化,魚種類減少且小型化趨勢(shì)明顯;浮游植物種類、生物量等明顯增多;浮游動(dòng)物生物量雖然有所升高,但是其種類多樣性卻有明顯降低;水生高等維管束植物種類較之前研究有明顯減少。漢江的持續(xù)污染和水利工程修建導(dǎo)致水文情勢(shì)的變化為造成上述變化的主要原因。這一系列的原因?qū)⒊掷m(xù)導(dǎo)致漢江水生生物資源的衰退和污染加劇,漢江漁業(yè)資源的保護(hù)需要加大對(duì)污染的控制,盡快實(shí)施流域污染治理規(guī)劃,加大工業(yè)污染治理力度,抓好流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境建設(shè);在做好人工增殖放流活動(dòng)的同時(shí),還要重點(diǎn)在主要經(jīng)濟(jì)魚類的繁殖季節(jié)實(shí)行生態(tài)流量的合理管控,滿足魚類繁殖所需要的水溫和水流。此外,建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)機(jī)制可以為漢江資源恢復(fù)提供有效的支撐。