汉江中下游生态系统健康评价指标体系构建及其应用

水利工程建设影响了河流生态系统健康。为探究梯级水库、跨流域调水等水利工程建设对长江流域河流生态系统健康的影响,以汉江中下游为例,采用频次分析法和相关性分析法对评价指标进行筛选,用最小二乘法和熵系数法相结合的综合权重模型确定各评价指标权重,从整体性、稳定性及可持续性3个方面构建了河流生态系统健康评价指标体系,并利用赋分法进行河流健康评价。结果表明,汉江中下游河流健康评价指标体系包含流量过程变异程度、输沙量变化、河流连通性、富营养化状况、鱼类物种数等11个指标。评价结果显示汉江中下游河流生态健康状况表现出较强的空间异质性,且健康状况逐年降低。靠近丹江口水库的区域较好,越往下游越差。     

兴修水利枢纽后汉江产漂流性卵鱼类的繁殖生态

1．汉江产漂流性卵的鱼类至少有25种,其中经济鱼类有草鱼、青鱼、鲢、鳙、鯮、鳤、鱤、长春鳊、赤眼鳟、铜鱼、吻鮈、鳜以及三种红鲌属鱼类。2．产漂流性卵鱼类开始产卵的水温分别在16—20℃之间,经济鱼类多在18℃上下。产卵时需要有江河的涨水过程。在河流涨水的诸水文要素中,流速的增大,对促使产卵起着主要作用。不同的鱼类产卵时对流水的要求是有差异的。鱼类的产卵规模与江水的流速增大紧密相关。3．丹江水库建成后,上游的产卵场有前房、天河口和安康等10处。中游有钟祥和马良等7处,支流唐河、白河也有产卵场。就总产卵量来看,上游1977年为1745．9亿粒,中游1976年为47亿粒。上游为中游的37倍。其中,四种家鱼的产卵量,上游为171．3亿粒,中游为9．3亿粒。4．丹江口水利枢纽对汉江上游产漂流性卵鱼类繁殖的影响,主要表现为给上游提供了规模较大的繁殖群体。另一方面,由于主要产卵场分布在接近水库的江段,致使占上游总产卵量90％的鱼卵在孵化前随江水流入水库,有一部分鱼卵会受到损失。对中游的影响主要是由于水库的低温水和大坝对径流的调节,改变了中游的水文条件,导致产卵场的变迁,繁殖季节推迟和产卵规模缩小。总的来看,对上游的影响明显的有利,对于中游则不利的影响要多一些。5．根据产漂流性卵鱼类繁殖的生态习性和汉江的条件,可以认为,在汉江和类似汉江的条件下,兴建水利枢纽可以不必附建过鱼建筑物。为了充分发挥水体的渔业效益,水库区应做好渔业规划,加强经营管理。水利枢纽的下游需充分重视改变了的水文条件,特别是低温水对鱼类生活的影响,以采取补救措施。     

湖北省牛山湖13种小型鱼类的能量密度

鱼类的能量密度(能值)是指单位重量(湿重或干重)鱼体所含能量的多少,其单位一般是kJ/g wet mass或kJ/g drymass,它能够反映鱼类的营养状态和储能水平,是鱼类生物能量学研究的关键参数之一;同时,在对水域生态系统食物网结构和能量流动的研究中,将鱼类种群的生物量由重量单位换算为能量单位,也必须建立在已知的特定鱼类能量密度之上。国内已有不少研究对主要养殖鱼类(如草鱼、团头鲂、鳜、乌鳢等)进行过能量密度的测定[1,2]。小型鱼类是长江中下游湖泊鱼类群落的重要组成部分,其种类数量在一个湖泊中一般为30—40种,超过鱼类总数的一半以上,资源蕴藏量相当丰富[3]。它们处于食物链的中间环节,一方面作为饵料鱼被食鱼性鱼类如鳜、乌鳢、翘嘴等所捕食,另一方面又和与其营养级相近的经济鱼类如鲢、鳙、鲤等争夺湖中的饵料资源,可见,小型鱼类在长江中下游湖泊生态系统的物质循环和能量流动中占有相当重要的生态地位,如何控制和利用湖中过剩的小型鱼类资源已成为渔业资源管理者和渔业生态学家所关注的焦点[4]。目前,已有对小型鱼类在长江中下游某些湖泊中的种群丰度和群落结构特征的初步调查[3,5];然而,有关湖泊野生小型鱼类能量密度的研...     

东海和黄海主要鱼类的食物竞争

以2000年和2001年在东、黄海两次大面调查所收集的、占总生物量90%的重要生物种类中的鱼类为研究对象,通过分析胃含物获得各饵料成分的重量百分比,用Pianka(1973)提出的公式计算的饵料重叠系数分析了东、黄海主要鱼类之间的食物竞争状况,以了解食物竞争与种群变动和优势种交替之间的相互关系。结果表明:黄海主要鱼类的食物竞争对象主要为太平洋磷虾、脊腹褐虾和,东海主要鱼类的食物竞争对象主要为太平洋磷虾、细条天竺鱼、发光鲷、、七星底灯鱼和带鱼。东、黄海鱼类通过摄食种类、摄食食物大小、摄食时间和栖息地的分化来减少食物竞争,从而维持群落结构的动态平衡。渔业资源群落结构的变化将导致食物竞争状况发生改变;鱼类食物竞争状况也会影响种群动态,但要确定食物竞争程度还需进一步深入研究     

夏、秋季长江口及毗邻海域浮游动物的分布与变化

浮游动物在整个海洋生态系统中起着非常重要的调控作用,它通过摄食控制浮游植物的数量和分布,同时又是许多经济鱼类的主要饵料,因而其分布与变化可以直接影响渔业资源状况[1,2].     

陕西省汉江鱼类区系研究

1964—1965年和1973—1981年先后在陕西省境内汉江流域进行了鱼类采集调查,共获取标本2000余号,现结台文献资料予以整理。汉江自然概况汉江源于陕西省宁强县,在武汉市注入长江,全长1542公里,陕西境内流长652公里,北岸较大的支流有褒河、清水河、子午河、旬河、金钱河及丹江;南岸较大的支流有玉带河、牧马河、任河、岚河及堵河。汉江流域气候温和,冬季平均气温在0℃以上,雨量充沛,平均年雨量700——1100毫米,饵料生物丰富多样,河水pH7—8,鱼类资源较为丰富。陕西汉江鱼类研究简史法国人A.David(1866—1869)曾在陕西省南部汉江流域采集鱼类…     

汉江中下游水生植物群落及演替

水生植物是河流生态系统的重要组成部分, 研究河流水生植物群落组成及演替对于河流生态系统健康诊断具有重要意义。该研究采用野外生态学研究方法, 于2013年9月和2014年6月2次对汉江中下游12个典型代表性江段的水生植物群落的组成、分布和生物量等进行调查。调查结果表明, 现阶段汉江中下游的主要水生植物共有69种, 隶属28科49属, 其中优势种主要是穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)、竹叶眼子菜(P. malaianus)、芦苇(Phragmites australis)、南荻(Triarrhena lutarioriparia)和喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)等。结合早期的研究表明, 汉江中游江段沉水植物优势群落变化明显; 下游则呈现出由沉水植物群落向挺水植物群落演替的格局。挖沙和污染等人类干扰以及水位波动、河流底质和植物繁殖策略等自然因素可能是导致汉江中下游水生植物优势种变化和群落演替的主要因素。该研究结果可为汉江中下游的水生植物多样性保护和生态修复提供科学依据。     

珠江水系鱼类群落多样性空间分布格局

珠江是我国南方第一大河,是我国重要淡水渔业生产基地和水生生物资源基因库。珠江鱼类在维持生物多样性、提供鱼类种质资源方面举足轻重。但是到目前为止,关于其鱼类空间分布格局的研究甚少。特别是近几十年来各种水工建设和过度捕捞使得渔业资源急剧衰退,鱼类空间分布的研究显得尤为重要。2015年对珠江全流域13个站位进行了全面调查,共采集渔获物10119尾,隶属于94种72属17科。鲤科鱼类占显著优势,其次种类较多的依次为鲿科、鳅科。采用非度量多维标度排序(NMDS)方法对鱼类群落空间分布特征进行了分析,结果表明珠江鱼类被划分为3个类群,即以餐、南方拟餐、黄颡鱼等小型鱼类为主的中上游类群、以赤眼鳟、鲮鱼、广东鲂等中型鱼类为主的中下游类群和以罗非鱼为主的重要支流类群。同时发现中下游物种多样性高,上游及河口江段多样性低的格局。采用冗余分析方法(RDA)分析了鱼类多样性与环境因子的关系,发现年均气温、降雨量、年均径流量、河流宽度与透明度是珠江水系河流鱼类群落结构差异的主要影响因子,其中年均气温是影响鱼类群落分布的最关键因子之一。与历史资料对比后发现,珠江鱼类种类明显减少、空间分布也发生了巨大改变。研究是珠江水系野生渔业资源长期调查的一部分,研究结果将对渔业资源的多样性保护和可持续利用具有指导意义。     

运用稳定同位素技术分析大宁河主要鱼类营养层级

运用氮稳定同位素技术分析了大宁河静水水域和流水河段主要鱼类的氮稳定同位素比值和营养层级,并对静水水域不同水文时期相同鱼类的营养层级进行了比较研究。结果表明, 颗粒有机物(POM)氮稳定性同位素变化幅度较大, 并存在季节差异。大宁河下游静水水域鱼类15N 值范围为4.5417.51, 营养级处于1.513.88, 平均营养层级为2.49;上游流水水域鱼类的15N 值范围为2.2510.81, 营养层级范围为1.494.01, 平均营养层级为2.87。大宁河上游鱼类的平均营养层级大于下游静水水域, 可能是由于上游底栖生物丰富, 鱼类倾向摄食适口性更高的动物性食物而导致。大宁河下游静水水域汛期的鱼类营养层级较非汛期的值显著降低, 可能是因为汛期的水文扰动影响鱼类摄食中间捕食者, 以及水位的降低导致鱼类食物竞争增加迫使其摄食低营养水平的食物。重复基准生物采样建立精确充足的基线值以及确定合适的富集度,是提高营养层级评估准确性的重要手段。       

嘉陵江不同江段蛇鮈的食性分析

2015年和2016年的10—11月,在嘉陵江上游(广元)、中游(蓬安)、下游(合川)采集210尾蛇鮈Saurogobio dabryi,采用传统镜检法对其食性进行研究。结果表明:嘉陵江蛇鮈属于杂食性鱼类,饵料生物包括5大类(79小类);聚类分析表明,出现率(F%)、数量百分比(N%)和相对重要性指数(IRI%)在衡量食物对嘉陵江蛇鮈的重要性方面表现一致,但基于质量百分比(W%)的食物重要性结果与前三者之间的差异有统计学意义。4种指数显示,上游和中游江段蛇鮈均以动物性饵料为主,为偏肉食性的杂食性鱼类,下游江段蛇鮈以藻类为主,为偏植食性的杂食性鱼类。选用W%对其食性进行不同江段之间比较,聚类分析表明中游与上游和下游存在显著差异(d> 0. 3); Schoener重叠指数比较显示,不同江段蛇鮈摄食的饵料生物存在空间差异(C_xy<0. 60)。研究认为蛇鮈的食性具有较强的地域性和可塑性,可能是对不同江段水生生态环境适应的结果。     

跨流域调水背景下汉江流域洋县段的鱼类多样性及资源现状

汉江是南水北调中线工程和引汉济渭等跨流域调水工程重要的水源区, 了解其鱼类多样性的现状及变化对于水生态保护尤为重要。作者于2016-2017年间对汉江洋县段干流与6条主要支流的鱼类多样性组成进行了两次调查, 以Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Jaccard相似性系数对洋县境内7条河流进行评估, 同时通过相对重要性指数(index of relative importance,IRI)判定优势种, 利用鱼类丰度生物量(abundance biomass comparison, ABC)曲线分析鱼类受干扰情况。结合历史记录, 调查区域内共分布有土著鱼类76种, 隶属于6目14科57属, 以鲤形目鲤科和鲇形目鲿科鱼类为主, 分别占土著鱼类总数的57.89%和11.84%; 珍稀濒危鱼类共计5种, 包括3种国家级保护水生野生动物。鱼类多样性分析结果显示汉江干流的丰富度指数和多样性指数显著高于6条支流。7条河流的IRI指数显示优势种为宽鳍鱲(Zacco platypus)。ABC曲线显示目前调查区域内鱼类小型化现象明显、鱼类受到较严重干扰。水利水电工程建设对于调查区域鱼类多样性影响最大, 干流大型水库(大坝)通过改变原有流水生境、阻断河流纵向连通性、淹没重要鱼类产卵场等对鱼类多样性和群落组成产生不利影响; 支流引水式的中小型电站造成下游河段减、脱水而使河道发生断流以及生境破碎化, 从而威胁土著鱼类的生存。在跨流域调水过程中, 应重视不同水系鱼类引入的潜在生态风险。对引汉济渭工程的水源区鱼类多样性现状的调查, 有助于未来跨流域调水过程中鱼类变化的动态监测和外来物种的预警。     

Food resources sustaining the fish fauna in a section of the upper S?o Francisco River in Três Marias, MG, Brazil.

With the purpose of determining the principal food resources responsible for maintaining the fishery yield in a section of the S?o Francisco River, 6 sampling of the fish fauna were made downstream from the Três Marias Dam, from September 1996 to July 1997. A total of 1,127 individuals of 35 species were captured, using gillnets with mesh sizes varying from 3 to 16 cm. The stomach contents of 33 species were examined in order to determine their diets. Five trophic guilds were established, in the following order of importance: ilyophagous, herbivorous, piscivorous, terrestrial invertebrates feeders, and aquatic invertebrates feeders. The resources sustaining the fish fauna were mainly of allochthonous origin. The ichthyonenosis appears to be mainly dependent on the detritus chain. The ciliary forest and seasonal flooding pulses are the main suppliers of food for the fish fauna.     

Environmental variability and the fishery dynamics of the Okavango delta, Botswana: the case of subsistence fishing

The hydrological regime of the Okavango River Basin is the main driver of ecological change in the delta. The delta supports a small-scale fishery which is a source of livelihood for communities within its fringes. The fish resource is particularly important to subsistence fishers, who have limited access to socio-economic opportunities. However, fish availability is subject to 'concentration and dilution' effects because of the hydrological regime. As a copying strategy, fishers use a variety of fishing methods to effectively harvest the delta's fish community across all its trophic levels. This exploitation regime helps to maintain the delta's species diversity and only reduces fish biomass proportionally across the different trophical levels. Furthermore, fishers have developed different fish-processing techniques to preserve their harvest for low fishing season periods to cope with low food availability. The aim of this paper therefore, was to explore spatio-temporal variations in fish availability and to show how the delta's subsistence fishers cope with this dynamicity.     

利用耳石日轮技术研究长江中游草鱼幼鱼的孵化期及生长

根据耳石日轮对2004年采自洞庭湖和新滩口江段的草鱼幼鱼进行日龄(D)鉴定,孵化时间推算以及生长的研究。草鱼幼鱼所有样品体长(BL,mm)生长方程为BL=-53.4195 3.1650D,体重(W,g)生长方程为W=0.9816 e0.0633D,体长体重相关方程为W=0.00001BL3.1003。孵化时间最早为5月14日,最晚为7月11日,主要集中在5月下旬和6月份。研究发现三峡大坝在139m水位运行后长江中游仍有草鱼产卵,最早繁殖时间稍晚于历史记录。     

长江安庆段仔稚鱼群落特征调查研究

安庆江段是长江下游重要渔业资源水域之一, 为了解该江段仔稚鱼群落特征及与环境因子的关系, 于2016年4月17日至8月15日对安庆江段仔稚鱼进行了逐日调查。结果显示: 研究共采集仔稚鱼个体92160尾, 鉴定90457尾, 隶属于7目11科49种, 其中鲤科(Cyprinidae)种类数居第一, 32种, 尾数占比为90.16%; 鰕虎鱼科(Gobiidae)居第二, 3种, 尾数占比为5.71%。在生态类型及产卵方式上, 淡水定居性鱼类和产漂流性卵鱼类数量占比最大, 分别为87.57%和88.30%。贝氏?(Hemiculter bleekeri)是该江段第一优势种, 数量占比44.53%, 其余优势种为?(Hemiculter leucisculus, 占比14.21%)、银鲴(Xenocypris argentea, 占比8.11%)、子陵吻鰕虎(Rhinogobius giurinus, 占比5.60%)、飘鱼(Pseudolaubuca sinensis, 占比4.75%)、似鳊(Pseudobrama simoni, 占比4.13%)、寡鳞飘鱼(Pseudolaubuca engraulis, 占比4.50%)、鳊(Parabramis pekinensis, 占比2.63%)、刀鲚(Coilia nasus, 占比1.89%)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix, 占比1.57%)。仔稚鱼丰度出现4次明显的高峰时期, 第一次在5月1日, 后面三次集中出现在6月中下旬, 分别为1127.00、1608.44、1568.35 和1202.94 ind./100 m3。通过冗余分析(RDA)表明, 影响安庆江段仔稚鱼丰度的主要环境因子为水流量、水位、透明度(P<0.05), 大多数仔稚鱼丰度与水流量、水位呈现负相关, 与透明度呈现正相关, 可能与该年份过高的水流量、水位有关。研究表明, 安庆江段的仔稚鱼种类较丰富, 但主要以小型鱼类为主, 且经济性仔稚鱼类占比小。研究初步探明了安庆江段的仔稚鱼资源状况, 其结果为安庆鱼类早期资源进一步研究提供基础资料, 同时也为渔业资源保护策略制定提供科学依据。     

秦岭西段鱼类多样性现状初报

对秦岭西段汉江水系和嘉陵江水系的鱼类和环境调查显示,人类活动对鱼类多样性产生了较大的影响。本文试图对该地区鱼类多样性丧失的现状加以报道并对原因进行分析。以前该地区鱼类共有142种,本次调查的渔获物中只有34种。鱼类物种资源的减少是多种因素造成的：水坝的修建使得鱼类栖息地环境改变从而导致鱼类的种类和种群数量变化,水污染、过度捕捞和非法渔业也在一定程度上破坏了鱼类物种多样性。     

三峡水库生态渔业发展策略与关键技术研究分析

针对三峡水库蓄水后水体资源丰富、水生态系统发育尚不完善、支流库湾藻类水华问题较严重、鱼类群落结构有待调控、水生生物资源未有效利用和转化的现状, 阐述了三峡水库生态渔业作为生态系统保护途径和绿色产业的必要性与重要性, 提出了三峡水库生态渔业发展的总体目标与基本原则, 认为三峡水库发展生态渔业应以生态安全保障和水质养护为首要任务, 严格控制外来物种的引种移植, 以土著鱼类自然繁殖保护和捕捞管理为主, 动态调控放流增殖的鱼类种类和数量为辅, 建立以鱼类群落合理配置和食物网结构优化为手段的水库生态系统调控技术体系, 促进高效的物质循环和能量流动, 实现环境保护和渔业增效的双赢。作者围绕渔业放流增殖、野生鱼类资源保护、捕捞管理、局部库区渔业调控、渔业生物控藻、社区渔业协调管理、生态渔业总体规划等方面, 分析了现阶段三峡水库生态渔业的重点研究任务与关键技术,同时建议加强相关生态学理论与方法研究、技术示范和成果应用, 为三峡水库以渔养水、渔-水和谐的综合管理提供决策依据。       

姚江鱼类种群生态特点和鱼产力估量

本文根据1976-1977年的调查研究,讨论姚江鱼类种群生态特点,并参照对杭州青山水库的一些调查及中国科学院水生生物研究所对武昌东湖的研究,估量姚江的鱼产力,旨在为拟定增产措施提供科学根据。       

珠江水系广西江段鱼类多样性空间分布特征

研究对珠江水系广西江段15个站位的鱼类群落展开了调查, 共采集渔获物67985尾, 隶属于23科134种, 鲤形目种类(92种)最多, 占总数69%。采集到外来生物11种, 其中, 罗非鱼几乎遍布整个广西水域, 说明广西江段外来水生生物入侵严重。各江段以小型鱼类居多, 鱼类小型化严重。空间分布呈现一级河流物种多样性指数高, 均匀度高; 二级河流多样性指数低, 均匀度低的趋势。特别是经过十级水电开发后的红水河江段, 渔业资源量最低, 鱼类群落结构与其他江段具有显著的差异(P<0.05)。研究结果是珠江水系自然渔业资源长期调查的一部分, 将对广西渔业资源多样性的保护管理和可持续利用提供科学依据。     

THE YANGTZE RIVER-FLOODPLAIN ECOSYSTEM: MULTIPLE THREATS AND HOLISTIC CONSERVATION北大核心CSCD

The Yangtze (Changjiang) river-floodplain is one of the most important ecosystems in China and the world, but is seriously threatened by multiple stresses. Thus, it is crucial and urgent to rehabilitate and conserve the river-floodplain. This paper reviews ecological studies conducted on the Yangtze river-floodplain, and presents suggestions for conservation and rehabilitation. First, basic concepts and research advances of riverscape and hydrological connectivity are introduced. Second, the history and current status of the Yangtze River system are summarized. Before 23 Ma, the Yangtze River cut through the Three Gorges, forming the river much like the modern one. Numerous rivers, streams, lakes (the total area 15770 km2 at present) and wetlands are distributed in the mid-lower Yangtze river-flood-plain. Such a river-lake complex ecosystem holds a unique and diverse biota, and is the most important fishery area of China. Third, main threats to the Yangtze river-floodplain ecosystem are identified, i.e., a) habitat loss, including river channelization, sharp shrinkage of lake area (ca. 10000 km2 since the 1950s), degradation of lakeshore zones and sand over-mining; b) alternations of hydrological regimes, including construction of ca. 47000 reservoirs and disconnection of most lakes from the mainstem; c) water pollution, including eutrophication, heavy metals, organic pollutants and microplastic; d) overexploitation of biological resources, including overfishing and intensive pen culture. Fourth, effects of river-lake disconnection on lake ecosystems are summarized. It was found that a) disconnection is one of the main causes of lake eutrophication; b) species diversity, biomass, production of macrophytes and macrobenthos reach maxima at some levels of intermediate river connectivity; c) disconnection greatly reduces fish species richness of each habitat guild, and natural fish larvae is severely depleted; d) disconnection simplifies macroinvertebrate food web structure, and trophic basis is more heavily relied on detritus in disconnected lakes. Last, conservation strategies are proposed. Since the Yangtze river-floodplain is a huge integrated system, the biodiversity conservation must be conducted on the whole basin scale. By establishing species-area models of fishes, the minimum protected area of Yangtze-connected lakes is estimated to be ca. 14400 km2. It means that at least 8900 km2 of disconnected lakes should be reconnected with the Yangtze mainstem, and ecohydrological operation of dams and sluices is the feasible approach. Based upon our studies on environmental flow requirements, the following measures are suggested: a) lower water levels during spring to improve germination of macrophytes, and control rising rates of water levels during spring-summer to ensure development of macrophytes; b) open sluice gates to restore migration routes for juveniles migrating into lakes during April-September, and for adults migrating back to the Yangtze mainstem during November-December. © 2019, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences. All rights reserved.