论文摘要
鉴定并解释河流鱼类的分布和数量的空间异质性及其时间动态是河流鱼类群落生态学研究的核心问题之一。揭示河流鱼类群落在多重时空尺度上的分布格局,确定河流鱼类生存和繁衍的必需生境,解析各类环境要素影响鱼类群落的机制及其相对重要性,不仅是河流鱼类的物种保护及其渔业资源的合理利用的科学基础,对于河流生态系统的保护、恢复和管理也有着重要的科学意义。本论文选取安徽省青弋江为研究流域,以鱼类的物种组成、物种数和个体数作为群落结构的特征变量,着重从河流纵向梯度与河流网络系统这2个空间尺度上系统地揭示了青弋江鱼类群落的空间分布格局及其季节动态,并结合生态环境因子分析来解析了鱼类群落时空异质性的形成机制。主要研究结果如下:1.鱼类群落在溪流纵向梯度下的时空分布格局:2009年4、7、10月和2010年1月,按季度对青弋江流域2个纵向梯度下1-5级河段共15个研究样点的鱼类群落进行了研究。共采集渔获物13,647尾,计57种(含吻虾虎鱼属鱼类),隶属15科5目,其中鲤科鱼类物种数最多,占全部渔获物的59.6%;每样点采集的物种数为11.9±6.6种,个体数为227.6±205.5尾。根据三因素方差分析(Three-way ANOVA),鱼类的物种数在溪流级别间与纵向梯度间存在显著性差异(P < 0.05),即物种数随溪流级别上升而增多、受水坝阻断梯度下的物种数较低;而不同季节间的鱼类物种数无显著性差异(P > 0.05)。根据相似性分析(ANOSIM)和非度量多维变量排序(NMS),鱼类群落结构在不同溪流级别间与纵向梯度间均存在显著性的空间变化(P < 0.05),但其季节动态不显著(P > 0.05);根据相似性百分比(SIMPER)分析,稀有花鳅、花斑副沙鳅、高体鳑鲏和黑鳍鳈等物种的数量变化对于鱼类群落的空间变化具有较高的贡献。水坝对鱼类物种数和群落结构的影响具有明显的局域性特点,即仅4级河段的鱼类物种数和群落结构在两个纵向梯度间具有显著性差异。根据典范相关分析(CCA),海拔、水底基质、流量、水深、水宽等生态环境因子对鱼类群落的空间分布具有重要影响。2.鱼类群落在溪流网络系统中的空间分布格局:2009年10月,对青弋江流域中1-3级河段共89个样点的鱼类群落进行了研究,着重探讨了局域栖息地与支流空间位置对鱼类群落的相对影响。共采集渔获物9,875尾,计36种(含吻虾虎鱼属鱼类),隶属于11科4目。根据逐步线性回归分析,鱼类物种数主要与局域栖息地环境(水宽和水温)显著性相关(P < 0.05),但支流空间位置影响的重要性较低。根据典范相关分析,鱼类物种组成受到局域栖息地环境(海拔、水底基质和水深)与支流空间位置(C-link和Link)的显著性联合影响(P < 0.05)。上述研究结果说明了由于水坝对鱼类洄游路线的阻隔作用,青弋江流域鱼类物种数仅取决于局域栖息地特征,而其空间自相关性极低;但由于鱼类物种的栖息地选择可能主要取决于该物种的生态学特征而非空间生态过程,因而物种组成受到局域栖息地与支流空间位置的联合影响。