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江西金盆山自然保護區夏季魚類物種多樣性初步調查

2016-02-07 12:40苗春祝于紅袁榮斌鄒志安胡茂林胡紹平尹宏嚴星
水產學雜志 2016年4期
關鍵詞:溪流自然保護區保護區

苗春,祝于紅,袁榮斌,鄒志安,胡茂林,胡紹平,尹宏,嚴星

(1.南昌大學生命科學學院,江西 南昌 330031;2.江西武夷山國家級自然保護區管理局,江西 上饒 314500;3.金盆山林場,江西 贛州 361600)

江西金盆山自然保護區夏季魚類物種多樣性初步調查

苗春1,祝于紅2,袁榮斌2,鄒志安2,胡茂林1,胡紹平3,尹宏1,嚴星1

(1.南昌大學生命科學學院,江西 南昌 330031;2.江西武夷山國家級自然保護區管理局,江西 上饒 314500;3.金盆山林場,江西 贛州 361600)

金盆山自然保護區位于贛州市信豐縣東部,地處武夷山脈與南嶺山脈之間的過渡區域。2015年7月對該保護區的魚類資源開展初步調查,共記錄魚類3目6科13種,以鯉形目鯉科魚類為主,占53.8%。其中側條光唇魚Acrossocheilus parallens、寬鰭鱲Zacco platypus和臺灣白甲魚Onychostoma barbatula為優勢種,其體長分別以4~9cm、5~8cm和5~9cm為主。魚類群落的Shannon-Wiener多樣性指數、Margalef豐富度指數和Pielou均勻度指數分別為1.46、2.02和0.57,各采樣點間有一定差異,總體隨海拔升高而下降。ABC曲線分析顯示:魚類群落受到一定程度的干擾。

金盆山自然保護區;魚類;多樣性

金盆山自然保護區始建于1982年,是以保護亞熱帶常綠闊葉林為主的森林生態類型保護區。該保護區位于江西省贛州市信豐縣東部,地理坐標為東經115°10′18″~115°15′53″、北緯25°11′39″~25° 15′31″,總面積3 711.7hm2,其中核心區1 498.2hm2、緩沖區1 135.5hm2、實驗區1 078.0hm2(圖1)。區內多年平均氣溫19.6℃,降水量1500~1 600mm,蒸發量1 587.4mm,為中亞熱帶季風濕潤氣候;地勢南高北低(最高海拔953.5m),溝谷縱橫、溪流眾多,各溪流在區內環繞穿行后匯入東河,系贛江上游桃江的一級支流[1]。

金盆山自然保護區地處武夷山脈與南嶺山脈之間的過渡區域,是連接兩大山脈的生態廊道,具有極強的邊緣效應和豐富的生物多樣性。據資料記載[1],該保護區有苔蘚植物57科107屬170種、蕨類植物31科60屬133種、種子植物170科700屬1606種、貝類12科15屬20種、昆蟲17目133科989種、兩棲類2目7科25種、爬行類3目11科32種、鳥類17目51科194種,及獸類8目18科42種。然而,關于該保護區的魚類物種組成未見報道。本文通過對該保護區的魚類物種多樣性進行初步調查,旨在為研究該保護區的動物區系特征以及完善其生物多樣性數據提供資料。

1 材料與方法

1.1 標本采集

本研究在區內及附近的溪流設置10個采樣點(圖1),于2015年夏季(7月),在保護區工作人員和當地漁民協助下,采用自制的背式電魚器采集各采樣點魚類標本。各采樣點魚類標本按照“之”形路線進行采集(均采集一次),每次采樣水域面積約為100m2。采集的標本在新鮮狀態下進行鑒定、拍照,統計物種數、個體數及稱重。疑難種以10%福爾馬林溶液固定,帶回實驗室進一步鑒定,其余活體標本釋放至采集地。依據相關文獻[2-4]鑒定種類。同時,利用GPS Test、溶氧計(AZ 8403)、pH計(PH-200)測定各采樣點的經度、緯度、高度、溶氧、酸堿度、水溫等。

圖1 金盆山自然保護區的水系和魚類資源調查采樣點(JNR1-JNR10)Fig.1 Fish sampling sites in mountain streams in the Jinpenshan Nature Reserve

1.2 數據分析

1.2.1 優勢種

采用Pianka[5]的相對重要性指數(IRI)作為魚類優勢度的指標:IRI=(N%+W%)×F%

其中,N%和W%分別是每種魚類占所捕總量的個體數量百分比和個體重量百分比;F是出現頻率,即某一種魚類出現的站數占所有采樣站數比例。

1.2.2 群落多樣性

采用以下多樣性特征值分析群落多樣性[6]:

Margalef豐富度指數:D=(S-1)/lnN

Shannon-Wiener多樣性指數:H′=-∑(pi·lnpi)

Pielou均勻度指數:J′=H′/lnS

式中:S為一個取樣中的物種總數,N為一個取樣中總尾數,pi為第i種占總尾數的比例。

1.2.3 豐度生物量比較曲線

豐度生物量比較曲線(ABC曲線)是在同一坐標系中比較生物量優勢度曲線和數量優勢度曲線,通過兩條曲線的分布情況來分析群落處于不同干擾下的特征[7]。

表1 各調查樣點的相關生境信息Tab.1 Environmental information at each sampling site

2 結果與分析

2.1 采樣點參數

夏季各采樣點的海拔跨度不大,河床以泥、沙、礫石為主,水體的溶氧、溫度、pH的變化范圍分別為7.59~8.10mg/L、21.6~23.8℃、6.52~6.94(表1)。

2.2 種類組成

本次調查共采集魚類標本379尾,隸屬于3目6科13種(表2)。其中鯉形目3科10種,占魚類總種數的76.92%;鱸形目2科2種,占15.38%;合鰓魚目1科1種,占7.69%。

6科魚類中以鯉科魚類為主,共7種,占魚類總種數的53.85%;鰍科、平鰭鰍科、合鰓魚科、鰕虎魚科、鱧科各1種,分別占7.69%。

鯉科魚類由5個亞科組成,其中鲃亞科、魚丹亞科各2種,分別占鯉科魚類總種數的28.57%;鮈亞科、鱊亞科、鯉亞科各1種,分別占14.29%。

2.3 魚類優勢種及其體長分布

2015年夏季,金盆山自然保護區魚類組成的重要成分為寬鰭鱲、側條光唇魚、臺灣白甲魚、子陵吻鰕虎魚和月鱧,它們的重量和數量分別占總漁獲量的95.12%和95.26%。

其中,側條光唇魚、寬鰭鱲和臺灣白甲魚為優勢種,它們的重量分別占漁獲總重量的49.17%、21.75%和 17.16%,數量分別占漁獲總數量的48.55%、20.58%和18.21%(表2);側條光唇魚的優勢體長為4~9cm,占其總個體數的85.33%;寬鰭鱲為5~8cm,占78.21%;臺灣白甲魚為5~9cm,占78.26%(圖2)。

表2 金盆山自然保護區的魚類組成Tab.2 Fish species composition in Jinpenshan Nature Reserve

表3 保護區各采樣點魚類的物種數與群落多樣性指數Tab.3 Fish community diversity and number at each sampling site in the nature reserve

2.4 魚類群落

2015年夏季,金盆山自然保護區魚類的多樣性指數(H′)、豐富度指數(D)和均勻度指數(J′)分別為1.46、2.02和0.57。其中,采樣點JNR1、JNR2、JNR9的多樣性指數、豐富度指數和均勻度指數均較高;JNR5和JNR6的種類數(S)、多樣性指數和豐富度指數最低;雖然JNR4、JNR7和JNR8的種類數較豐富,但其均勻度指數較低,導致它們的多樣性指數偏低(表3)。此外,多樣性指數、豐富度指數和均勻度指數隨著海拔的升高總體呈下降趨勢(圖3)。

2015年夏季,保護區魚類的豐富度曲線先位于生物量曲線之上,隨著物種序列的增加,生物量曲線與豐富度曲線相交(圖4)。

圖2 保護區魚類優勢種的體長譜Fig.2 Body-length distribution of dominant fish species inthe nature reserve

3 討論

3.1 金盆山自然保護區魚類組成特點

本次調查共發現魚類3目6科13種(占贛江魚類種數[8]的11.02%、江西魚類種數[9]的5.91%),其中以鯉形目鯉科魚類為主(7種,占魚類總種數的53.85%),這與我國淡水魚類組成特點[10]相一致。

從生態類型來看,金盆山自然保護區的魚類多是適應于低山地帶、水流湍急、石灘多的水域生活的類群。它們個體不大,或身體特別扁平,營底棲生活,能夠緊貼在急流中的石塊上而不會被水流沖走,如子陵吻鰕虎魚、斑紋纓口鰍、信宜原纓口鰍;或體呈紡錘形,善于在急流中游泳,如側條光唇魚、臺灣白甲魚、寬鰭鱲、馬口魚;或常生活于山澗小溪流中、喜鉆洞穴居,如月鱧。以上這些種類是該保護區魚類組成的重要成分,大多數是該保護區的優勢種。這一特點與桃江源頭地區的魚類組成相似[11,12]。

2015年夏季,金盆山自然保護區魚類群落的Shannon-Wiener多樣性指數、Margalef豐富度指數和Pielou均勻度指數分別為1.46、2.02和0.57,ABC曲線分析顯示該保護區夏季的魚類群落結構受到一定程度的干擾。

圖3 保護區不同海拔的魚類群落多樣性指數Fig.3 Community diversity of fish collected at different altitudes in the nature reserve

圖4 保護區魚類的ABC曲線Fig.4 Plot ABC of fish in the nature reserve

3.2 金盆山自然保護區存在的問題

生物多樣性是生物及其與環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的總和,是人類生存與可持續發展的重要物質基礎和實現條件之一[13]。人類活動所引起的生物多樣性喪失已成為當今最重大的環境問題之一,建立自然保護區來保護物種及其生境,是保護生物多樣性的最為直接、有效的方法[14]。森林生態類型自然保護區是我國自然保護區建設中的主體,是保護自然環境和自然資源、拯救瀕危生物物種、進行科學研究的重要基地;它不僅保護森林資源,還保護具有典型性、代表性的森林生態系統和森林生物多樣性[15]。

魚類是森林生物多樣性的重要組成部分,在維護森林生態系統的穩定和物質與能量循環過程中發揮重要作用[16]。隨著人口的增長,森林資源的過度利用,環境污染加劇,森林生物多樣性不斷減少[15]。根據野外調查結果,金盆山自然保護區魚類資源的潛在問題主要表現在以下幾個方面:(1)出于灌溉、居民用水等需要,在保護區內的溪流上修建了許多蓄水壩,多途徑影響溪流魚類群落結構及其多樣性,如阻斷魚類交流通道、改變局域棲息地條件、增大魚類被捕食的幾率等;(2)該保護區的管理部門及當地群眾缺乏溪流環境、水生物種的保護意識,大量有害捕魚方法(如電魚、藥魚等)用于捕撈保護區內溪流的魚類,這些捕魚法對捕撈對象無選擇性,造成魚類無法正常維持其種群;(3)金盆山被譽為“小廬山”,每年大量游客進山休閑旅游,所產生的廢水、廢物排放至溪流中,影響生態環境,引起魚類不適;(4)保護區雖開展了資源調查摸底工作,但由于資金、人力的匱乏,缺乏系統性,如魚類僅開展這一次簡單的調查。

3.3 關于金盆山自然保護區保護措施的建議

(1)加強科學宣傳,禁止非法捕撈

讓管理者獲得相應的教育,提高對野生魚類資源的認識水平和管理水平;另一方面通過宣傳或立法,使環境保護和物種保護的重要性和迫切性深入人心,讓當地居民了解電捕、藥捕等捕魚法的危害和后果,以保護現有魚類種群。

(2)減少水壩的影響

水壩的修建造成魚類棲息地的破碎化、阻隔魚類的交流,應嚴格控制新水壩的建立;那些功能較弱或已經廢棄的水壩應予拆除,疏通河道以恢復水體的原始生態環境,保護魚類現有種群的延續和繁衍。

(3)保護水質

加強溪流河道附近居民的生活垃圾管理,凈化處理當地居民的生活廢水,對于人類活動頻繁的區域,要致力于保護好水質;同時建立水質分析實驗室,對溪流中的水質變化進行監測,發現問題及時匯報至相關部門,采取措施,以減少水體污染對魚類資源和其他生物資源造成的危害。

(4)全面調查和研究

全面系統地調查金盆山所有溪流各河段中的魚類,深入分析其中魚類的生物學、生態學等特點,為其進一步保護提供科學的理論資料。

(5)防止外來魚類的入侵

生物入侵已經造成全球生物多樣性的嚴重下降,威脅當地魚類,造成社會經濟的巨大損失。因此,要嚴格控制外來魚類引入金盆山溪流中,以杜絕可能產生的不良后果。

[1]江西省水文局.江西水系[M].武漢:長江出版社,2007.

[2]朱松泉.中國淡水魚類檢索[M].南京:江蘇科學技術出版社,1995.

[3]中國科學院中國動物志編輯委員會.中國動物志·硬骨魚綱·鯉形目(中卷)[M].北京:科學出版社,1998.

[4]中國科學院中國動物志編輯委員會.中國動物志·硬骨魚綱·鯉形目(下卷)[M].北京:科學出版社,2000.

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Fish Species Diversity in Jinpenshan Nature Reserve Zone,Jiangxi Province,in Summer

MIAO Chun1,ZHU Yu-hong2,YUAN Rong-bin2,ZOU Zhi-an2,HU Mao-lin1, HU Shao-ping3,YIN Hong1,YAN Xing1
(1.School of Life Sciences,Nanchang University,Nanchang 330031,China; 2.Management Bureau of Jiangxi Wuyishan National Nature Reserve,Shangrao 314500,China; 3.Jinpenshan Forest Farm,Ganzhou 361600,China)

The fish resources were investigated in Jinpenshan Nature Reserve between the Wuyi Mountains and the Nanling Mountains,located in the eastern Xinfeng County,Ganzhou City,in July of 2015.A total of 379 fish samples were collected and classified into 13 species in 6 families,and 3 orders,with dominant family Cyprinidae,accounting for 53.85% (seven species)of the total species number of fish collected.The most abundant fish species was Acrossocheilus parallens with dominant standard length of 4~9 cm,followed by Zacco platypus and Onychostoma barbatula with dominant standard length of 5~8 cm and 5~9 cm.The Shannon-Wiener diversity index was found to be 1.46,Margalef abundant index 2.02 and Pielou evenness index 0.57,these indices being decreased with elevated sea level.There was spatial variation in the fish community in the nature reserve in summer.Abundance biomass comparison curve indicated that the fish community in the nature reserve was affected by human activity moderately.

Jinpenshan Nature Reserve;fish;diversity

S931.3

A

1005-3832(2016)04-0028-05

2016-04-20

國家自然科學基金(31360118);南昌大學水產卓越班科研訓練項目.

苗春(1994-),女,本科生.

胡茂林(1981-),男,博士,副教授,從事魚類生態學研究.E-mail:humaolin@ncu.edu.cn

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