崇明岛内河鱼类群落物种多样性及食性研究

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鱼类是水体中分布最广泛的生物之一,它在生态系统的结构和功能中占据了举足轻重的地位。崇明岛位于长江口门处,岛内河流、湖泊众多,鱼类资源丰富,是上海市内陆鱼类资源的天然培育场。开展对崇明岛内河鱼类物种多样性及食性的研究,并分析其影响因素,对于研究鱼类种群的数量动态、探索水生生态系统的结构和功能有重要意义。本研究在崇明岛北横引河、南横引河、竖河设置固定样点,分别于2018年6月、11月对内河鱼类进行拖网调研,同时利用地笼网进行4个季度的补充调查,同步记录水环境参数和相关生境特征。在此基础上分析鱼类群落物种多样性的时空差异,并采用胃含物分析与稳定同位素相结合的方法分析优势鱼类的食性特征,探讨影响鱼类物种多样性及食性的主要因素。主要研究结果和结论如下:(一)鱼类群落组成与分布特征1.崇明内河鱼类生态类型多样,与一般淡水河流鱼类物种组成相似,崇明内河鱼类群落组成中,以鲤科淡水鱼居多。但在咸潮入侵的影响下,也存在咸水、半咸水种类,这体现了岛屿内河淡水鱼类组成的典型特征。整个调查期间,两种网具调查共记录到鱼类56种,分属6目13科。其中,拖网采集鱼类有38种,地笼采集鱼类有42种。2.拖网调查发现,不同河道间鱼类群落存在明显差异,不同季节间的差异程度更高。但优势鱼类种类组成在不同河道间相差不大,主要优势种均为鲫(Carassius auratus)、似鳊(Pseudobrama simoni)、翘嘴红鲌(Erythroculter ilishaeformis)、刀鲚(Coilia ectenes)。不同季节间优势种差异较为明显。夏季主要为鲫、似鳊、翘嘴红鲌,秋季主要为刀鲚、似鳊;夏季主要优势种个体体型偏大,秋季优势鱼类则主要由个体小、数量多的物种组成。两季共有优势种鲫、翘嘴红鲌、似鳊的体长、体重特征均是秋季显著大于夏季(p<0.05)。两季不同河道间各主要优势种体长、体重特征表现出明显的差异。北横引河鱼类个体体型最大,南横引河较小,竖河介于二者之间。优势鱼类刀鲚是影响不同季节鱼类群落组成的重要物种。3.地笼调查中,鱼类生态类型以淡水鱼类为主,底栖小型鱼类约占48%。子陵栉虾虎鱼(Ctenogobius giurinus)是四个季度的共有优势种。春、夏季鱼类物种数、个体数、生物量均高于秋、冬季,其中以夏季为最高。鱼类个体数、生物量在北横引河均为最高,南横引河最低。与拖网调查结果类似,鱼类物种组成的季节差异大于不同河道间的差异。(二)鱼类食性特征1.崇明内河优势鱼类食物来源广泛,主要以鱼类、水生植物、甲壳类等为主,不同时空下的摄食强度和食物类型差异明显。鱼类在夏季的摄食强度明显高于秋季,且多数鱼类对水生植物的摄入比重更高。从不同河道来看,鱼类在北横引河摄食的水生植物比重相对最大,在南横引河整体摄食强度最低。各物种中,鳊(Parabramis pekinensis)、似鳊的摄食强度要高于其他鱼类,它们的胃含物组成以水生植物为主;翘嘴红鲌、青梢红鲌(Erythroculter dabryi)的胃含物组成中,鱼类、甲壳类比重最大;刀鲚则主要以甲壳类为食。2.优势鱼类的δ13C值跨度在整体上是夏季略大于秋季,δ13C值呈现出由中、上层鱼类到底层鱼类逐渐变大的特点。δ15N值跨度在不同河道间差异明显,北横引河、竖河鱼类比南横引河鱼类高出约1.3个营养级。青梢红鲌、刀鲚等肉食性鱼类的δ15N值高于鳊、似鳊等植食性鱼类,各类型食性的鱼类在整个群落中均占据着重要地位。3.优势鱼类肠胃中存在微塑料,其特征主要表现为杂食性鱼类鲫在不同季节所摄入的微塑料丰度均是最高的;中下层、底层鱼类摄入的微塑料丰度高于中上层鱼类;鱼类体内的微塑料丰度与其体重、体长无显著相关性(p>0.05)。(三)影响鱼类物种多样性和食性的主要因素水体的各类水环境因子存在不同程度的时空差异,它们均表现出与优势鱼类丰度和生物量的显著相关性(p<0.05)。pH、溶解氧、电导率、盐度等水环境因子是导致不同河道间鱼类群落分布差异的重要因素;温度对鱼类群落的影响,则主要体现在不同季节间的差异。南横引河中,船舶航行、筑坝等活动干扰水生动、植物的生长,鱼类自身的摄食也受到影响;北横引河自然栖息地保留较完整,水生植物覆盖率更高,鱼类的食物选择性更多,但沿岸土地利用、污染物的排放导致部分河段水质变化,进而对鱼类群落产生影响。诸多因素的共同作用造成了崇明内河鱼类组成、分布以及鱼类食性的差异。总体而言,崇明内河鱼类群落及优势种食性特征具有显著的时空差异性。区域人类活动、坡岸生境特征是影响群落组成与分布的重要因素;各水环境因子往往综合作用于鱼类群落。在未来的人类活动与城镇化进程中,应当尽量减少人为因素对鱼类栖息地的干扰,同时重视水环境因子对水生生物的综合作用,以增强水生生态系统在不同程度干扰下的完整性。
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