黄山陈村水库上游河源溪流的鱼类群落及其纵向梯度格局

确定鱼类群落的分布格局及其对人类活动的响应,是合理保护、恢复和管理鱼类多样性的基础。基于2011年5月和10月自黄山陈村水库上游3条河源溪流共39个样点的调查数据,比较研究了溪流间鱼类群落及其纵向梯度格局的异同,着重探讨了人类活动对溪流鱼类群落纵向梯度格局的影响。研究结果显示,同人为干扰较轻的舒溪相比,人为干扰严重的浦溪和麻溪中水宽、底质和植被覆盖率等局域栖息地条件显著变化,这造成了后者的鱼类多样性显著下降及物种组成的显著变化,主要表现为敏感性的地方物种(如宽鳍鱲、光唇鱼、原缨口鳅等)数量减少、耐受性的广布物种(如泥鳅、麦穗鱼、高体鰟鲏等)数量增多。舒溪的鱼类物种数及其组成均与海拔显著相关,但这种"海拔-鱼类群落"关系在麻溪和浦溪中削弱甚至消失。底质、植被覆盖率对舒溪鱼类群落具有重要影响,但对浦溪和麻溪鱼类群落却无显著影响。研究结果表明,在子流域空间尺度上,诸如城镇化发展、土地利用、河道治理等人类活动可通过对局域栖息地条件的影响,导致溪流鱼类多样性下降及其物种组成的变化,破坏鱼类群落的纵向梯度格局,并改变栖息地与鱼类群落之间的联系。     

秋浦河源国家湿地公园溪流鱼类群落的时空格局

确定溪流鱼类群落的时空格局及其形成机制是开展鱼类物种多样性保护和管理的科学基础。该文于2012年5月和10月两次对秋浦河源国家湿地公园境内的24个可涉水河段取样,共采集鱼类29种,隶属10科4目。研究了溪流鱼类群落结构及其多样性的时空格局,并解析了局域栖息地条件与支流空间位置变量对鱼类群落的影响。鱼类多样性的时空变化显著,鱼类多样性总体上为二级溪流高于一级溪流,10月份高于5月份。流量量级、底质粗糙度及异质性、水温和水深等对鱼类多样性及群落结构的空间变化影响显著。鱼类群落结构符合嵌套格局,季节动态不显著,上游鱼类群落呈现为下游群落的嵌套子集。一、二级溪流间的群落结构尽管存在部分重叠但差异显著,且这种差异主要源于稀有花鳅(Cobitis rarus)、吻虾虎鱼(Ctenogobius spp.)、宽鳍鱲(Zacco platypus)、尖头鱥(Phoxinus oxycephalus)、高体鰟鲏(Rhodeus ocellatus)和原缨口鳅(Vanmanenia stenosoma)等鱼类相对多度的空间变化,其中,除尖头鱥的多度在一级溪流中更高外,其他5种鱼类均在在二级溪流更高。     

溪流鱼类群落对低水头坝的大小及功能的响应——以皖南山区河源溪流为例

以皖南山区的河源溪流为研究区域, 根据2016年7月和11月两次的调查数据, 在区分土著物种和本地入侵物种的基础上, 初步比较研究了低水头坝的坝上蓄水区和冲刷区鱼类群落的季节动态及所受水坝大小和功能的影响。共采集鱼类24种, 隶属4目10科, 其中土著鱼类13种, 本地入侵鱼类11种。尽管坝下冲刷区的鱼类群落无显著季节变化, 但坝上蓄水区的鱼类群落季节动态显著, 其中11月的鱼类个体数显著高于7月。水坝大小对鱼类群落的影响相对较小, 仅冲刷区入侵鱼类群落结构随水坝大小显著变化; 水坝功能对鱼类群落的影响较大, 蓄水区土著鱼类群落及冲刷区入侵鱼类群落等都随水坝功能显著变化——同蓄水坝相比, 引渠坝的蓄水区中宽鳍鱲较少但中华花鳅和吻虾虎鱼较多, 且引渠坝的冲刷区中高体鳑鲏和泥鳅具有更高多度。研究表明, 在研究区域内, 低水头坝对鱼类群落分布的影响视水坝蓄水功能而不同, 而水坝大小的相对重要性较低。研究也进一步证实, 因亲流性土著鱼类与广布性入侵鱼类对低水头坝干扰的响应不同, 在开展有关人类活动对溪流鱼类多样性的影响评价时, 有必要区分土著物种和入侵物种来进行, 以确保研究结论的科学性。     

基于栖息地斑块尺度的青弋江河源溪流鱼类群落的时空格局

确定鱼类的栖息地利用格局是研究物种与环境关系的基础,也是鱼类多样性保护和管理的必要前提。目前,有关溪流鱼类群落的栖息地斑块利用格局尚存在争议。基于2012年9月至2013年8月对青弋江河源溪流的逐月调查数据,初步研究了鱼类群落的栖息地斑块利用格局,着重在栖息地斑块尺度上解析了鱼类群落的时空变化规律。主要研究结果显示,深潭和急滩2类斑块间的底质、流速、水深、溶氧栖息地因子显著差异,且深潭斑块的环境稳定性高于急滩。研究共采集鱼类15种,其中鲤科鱼类8种,占采集物种数50%以上。基于鱼类物种存在与否的不连续变量的分析结果显示,鱼类物种组成的斑块间和月份间变化均不具显著性。但是,基于鱼类物种多度的连续变量的分析结果显示,鱼类群落结构存在有显著的斑块间变化和时间动态;就斑块间变化而言,原缨口鳅(Vanmanenia stenosoma)在急滩斑块中的多度更高,而宽鳍(Zacco platypus)、光唇鱼(Acrossocheilus fasciatus)和尖头(Phoxinus oxycephalus)等其他关键物种则在深潭中具有更高多度。深潭斑块的鱼类物种数显著高于急滩,但2类斑块间的个体数无显著差异。深潭斑块的鱼类物种数较稳定,而个体数月变化显著,可能与鱼类繁殖和群体补充以及越冬死亡等有关;急滩鱼类物种数和个体数的月变化均显著,除了与鱼类群体补充和越冬死亡有关以外,还可能受越冬时栖息地斑块选择变化的影响。上述结果表明,在栖息地斑块空间尺度上,由于研究区域内大多数物种在栖息地斑块选择上无明显的特化性,深潭和急滩斑块间鱼类的物种组成分布不符合前人所报道的"生境-共位群"格局,但区域内常见种多度的变化可引起鱼类群落结构的斑块间差异和季节动态。     

青弋江鱼类分类群和功能群的α和β多样性纵向梯度格局

确定溪流鱼类多样性的时空分布格局可为鱼类多样性保护与管理提供科学基础。尽管溪流鱼类分类群多样性的纵向梯度格局已有大量报道,但以鱼类生物学特征为基础的功能多样性研究较少。本文基于2009–2010年4个季度对青弋江1–5级溪流共15个样点的调查数据,利用形态特征数据和食性构建了鱼类复合功能群,研究了不同级别溪流间鱼类分类群和功能群组成及多样性的异同,着重探讨了鱼类分类群和功能群的α和β多样性沿溪流纵向梯度的变化规律。采集到的56种鱼类可分为4个营养功能群和5个运动功能群,共计14个"营养–运动"复合功能群。双因素交互相似性分析结果显示,鱼类分类群和功能群组成都随河流级别显著变化,但季节动态不显著;双因素方差分析后发现,鱼类分类群和功能群α、β多样性都随河流级别显著变化,但受季节影响不显著。经回归分析,分类群和功能群α多样性与河流级别大小呈显著的线性正相关,但最大分类群α多样性出现于4级河流,最大功能群α多样性在4级和5级河流间一致;分类群和功能群β多样性与河流级别大小呈显著的二项式关系,呈U型分布。分类群β多样性的空间变化主要取决于物种周转,而功能群β多样性主要由嵌套所驱动。本研究表明,沿着"上游–下游"的纵向梯度,河流鱼类的α和β多样性的空间变化规律不同,分类群和功能群α多样性的空间格局基本一致,但分类群(主要是物种周转)和功能群β多样性(主要是功能嵌套)的空间变化过程的驱动机制不同。     

基于划分强度的巢湖流域河流鱼类群落的空间格局

确定河流鱼类群落的空间分布特点是保护和管理鱼类多样性的科学基础。基于2013年10月对巢湖流域66个河道样点的调查数据,本文研究了水系、河流级别、生态亚区3个空间体系和鱼类分类聚类支系对鱼类群落空间分布的划分强度,解析了巢湖流域河流鱼类群落的空间分布特征。结果表明:河流鱼类群落与水系和河流级别无显著相关,但随生态亚区间显著变化;水系和河流级别对鱼类群落的划分强度较低,其组内相似性与组间相似性无显著差异;生态亚区的划分强度较高,组内相似性显著高于组间相似性;但同鱼类的分类聚类支系相比,生态亚区的划分强度却相对较低;巢湖流域河流鱼类群落的空间分布在一定程度上取决于陆地景观条件,也受景观因子以外的局域环境因素的影响。在未来的相关研究中,有必要进一步理清影响巢湖流域河流鱼类群落空间分布的关键环境因子,并探明这些关键因子的空间分布特征,从而为巢湖流域河流鱼类多样性的保护和管理提供科学基础。     

低头坝驱动山区溪流局域栖息地和鱼类群落的同质化

确定溪流鱼类多样性对环境变化和人类干扰的响应,可为溪流生态系统及鱼类多样性的保护和管理提供科学基础。本文基于对安徽省青弋江流域上游的4条一级河源溪流中39个低头坝、78个调查样点(针对每个低头坝所处河段,分别设置坝上蓄水区(impounding area)和坝下非蓄水区(free-flowing area)各1个调查样点)的调查数据,研究了低头坝对局域栖息地和鱼类群落同质化的驱动作用。共采集鱼类27种,隶属5目10科,其中蓄水区和非蓄水区的物种分别为23种和27种。主坐标分析和主坐标典范分析结果显示,蓄水区与非蓄水区间的局域栖息地存在显著差异,同非蓄水区相比,蓄水区的底质粗糙度和异质性较小但水深和水宽较大;置换多元分散分析结果显示,蓄水区局域栖息地特征的空间变异显著低于非蓄水区,呈现出明显的同质化现象。以非蓄水区为对照,蓄水区鱼类群落的相似性在研究的4条溪流、2个不同季度呈现出相似的变化趋势,即:一些鱼类群落间的相似性上升但另外一些群落间的相似性下降,且其相似性变化大小(ΔCS_J)与初始相似性显著负相关;当初始相似性较低时,ΔCS_J0;当初始相似性较高时,ΔCS_J0。本研究表明,低头坝导致了坝上蓄水区局域栖息地特征空间变异的下降,呈现出明显的栖息地同质化;但蓄水区鱼类群落同时存在同质化和异质化2个过程,群落间初始相似性大小决定了其同质化或异质化:初始相似性较低呈同质化、较高则异质化。     

人为干扰对溪流鱼类功能多样性及其纵向梯度格局的影响

溪流鱼类多样性沿着河流纵向梯度的空间分布规律已得到大量报道, 但这些研究大多聚焦基于物种组成的分类α多样性, 而有关分类β多样性和功能多样性的纵向梯度分布规律及其对人类干扰的响应研究较少。本文以青弋江上游3条人为干扰程度不同的河源溪流为研究区域, 比较研究了人为干扰对溪流鱼类功能α和β多样性及其纵向梯度分布格局的影响。结果显示, 人类干扰改变了河源溪流鱼类功能多样性的纵向梯度格局——由线性变化变为二项式分布。此外, 我们发现, 人为干扰导致土著种被本地入侵种取代, 且较强的土地利用和水污染排放可能增大环境的不连续性, 而群落周转和嵌套变化往往取决于环境的变化。尽管功能β多样性由嵌套成分主导, 但周转成分占比相对于人为干扰较小的溪流而言明显增加。人为干扰显著改变了受干扰溪流鱼类的物种组成和功能多样性, 且功能多样性的纵向梯度格局在不同的多样性指标上存在差异。本研究强调, 在评估人为干扰下多样性的变化时, 需要从多方面考虑, 包括空间尺度和多样性指标等。     

丰林典型阔叶红松林地表鞘翅目成虫空间异质性及其与环境因子的空间关联性

土壤动物群落空间异质性及其与环境因子的空间作用关系,是揭示土壤生态系统格局与过程及生物多样性维持机制的重要基础。作者于2015年生长季节(8月)、寒冷季节(10月)在丰林典型阔叶红松林动态监测样地内,采用陷阱法调查地表鞘翅目成虫群落,基于地统计空间分析方法,揭示步甲科和隐翅虫科群落个体数和物种数及优势种的空间格局,并分析这些空间格局与土壤含水量和地形因子的空间关联性。两次采样共捕获步甲科成虫26种617只,隐翅虫科19种222只。8月群落个体数和物种数表现为中等变异,10月为强变异,群落组成在两个月间具有显著差异。生长季节(8月)和寒冷季节(10月)步甲科和隐翅虫科群落多表现为中等的空间自相关性,空间分异由随机性因素和结构性因素共同决定。单个物种的个体数多具有中等的空间异质性特征,且其空间分异主要由随机性因素和结构性因素共同调控。生长季节群落的个体数、物种数和优势种个体数多形成斑块和孔隙镶嵌分布的空间格局。物种之间及物种与环境因子之间多为复杂的空间关联性,这些关联性主要受到结构性因素或随机性因素的单一调控。典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)结果表明,8月土壤含水量对步甲科和隐翅虫科物种分布影响显著,10月凹凸度对步甲科分布影响显著,海拔对隐翅虫科分布具有显著影响。本研究表明地表步甲科和隐翅虫科在生长季节形成明显的空间格局而在寒冷季节空间格局不明显,为不同尺度地表土壤动物空间异质性和生物多样性维持机制研究提供了理论基础。     

鼎湖山旅游路径对针阔混交林个体数量和生物量空间分布格局的影响

以与旅游路径相邻的鼎湖山针阔混交林样地为研究对象,应用垂直路径和平行路径两种样带取样方法,探讨旅游路径影响下不同取样尺度群落个体数量和生物量的空间分布格局,以及不同优势种群空间分布格局对旅游路径干扰的响应.结果表明,群落生物量在各取样尺度上均未检测到显著变化(P>0.05),群落个体数在远离旅游路径方向各取样尺度上均呈显著的增加趋势(P<0.05).优势物种20 m取样尺度的空间分布格局反映了不同种群对旅游路径干扰的不同响应,其中荷木的生物量、豺皮樟的个体数和生物量在远离旅游路径方向上均呈显著增长趋势,其他物种的个体数和生物量变化不显著.