太子河流域鱼类组成及其与环境因子的关系

殷旭旺，金文，王博涵，韩洁，陈海，李晨，吴丹

（大连海洋大学水产与生命学院，辽宁省水生生物学重点实验室，辽宁大连116023）

太子河流域鱼类组成及其与环境因子的关系

殷旭旺，金文，王博涵，韩洁，陈海，李晨，吴丹

（大连海洋大学水产与生命学院，辽宁省水生生物学重点实验室，辽宁大连116023）

2012年9月对太子河流域39个采样点的鱼类群落结构和环境因子特征进行野外调查，并运用香农威纳指数、均匀度指数和典范对应分析等方法分析鱼类的群落结构。结果表明；共采集到7目35种鱼类，鲤形目为优势种类，各采样点鱼类个体数量平均值为164.97尾，香农维纳指数平均值为2.56，均匀度指数平均值为0.82，物种丰富度指数平均值为1.38。典范对应分析表明：影响鱼类群落的主要环境因子是总氮、河宽和溶解氧，太子河流域受到了一定程度的干扰。

太子河流域；鱼类；环境因子

鱼类在食物链和食物网中都处于较高的营养层，是河流生态系统中主要的消费者，在河流生态系统中具有重要作用[1,2]。鱼类是河流生态系统中的重要环境指示物种，在环境检测中起重要作用[3,4]。太子河位于辽宁省东南部，上游有两个源头：一是出自北部的新宾县，二是南部出自本溪县，河流向西流经本溪和辽阳，至鞍山海城县附近后流入浑河[5]。

目前对鱼类群落的研究已经积累了很多资料[6-8]，但对太子河流域的鱼类组成、鱼类群聚及鱼类群落与水体环境因子的关系还没有进行全方位的调查和研究。因此，本文于2012年9月对太子河流域鱼类群落及水体环境因子进行野外调查，分析研究鱼类群落种类组成、多样性指数等群落特征，并应用“中度干扰假说”理论分析鱼类群落多种指数，以期为太子河流域的河流生态系统的科学管理和可持续利用提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 采样点位设置

太子河全长353.4km，流域面积13 720.70km2，年平均径流量2.686×1010m3。根据太子河流域的自然和地理环境特点，2012年9月选取有代表性的39个采样点调查太子河流域内鱼类群落结构和水体环境因子（图1）。

1.2 样品采集与处理

图1 太子河采样点分布图Fig.1Sampling sites distributed in Taizi River Basin

两个人采集鱼类太子河流域的鱼类样本，一人背负式电鱼器（WDN-1500W，30～100Hz）电鱼约30min，另一人用抄网捕捞，每个采样点采集鱼类的路线为“之”形。采集的鱼类现场鉴定、记数和称量后活体释放回水中。在集镇市场，完善鱼类相关信息，现场没有鉴定出的鱼类用甲醛固定后，带回实验室进行鉴定。

1.3 数据分析和处理

运用Biodiversity Profession计算鱼类群落香农维纳指数（H'）、Pielou均匀度指数（J）和Margalef多样性指数（D）。

太子河流域的采样点位图在ArcMap 9.3上实现。筛选出的水体环境因子和鱼类群落数据采用Canoco 4.5软件进行计算。进行PCA和CCA分析时，所有的水环境数据及鱼类群落数据均要进行数据对数转换［log（x+1）］[5,9,10]。

2 结果与分析

2.1 鱼类种类组成及多样性分析

本次调查共采集6434尾鱼，鉴别出鱼类35种，分属于7目：鲤形目Cypriniformes、鲈形目Perciformes、鲉形目Scorpaeniformes、七鳃鳗目Petromyzoniformes、鹤鱵目Beloniformes、鲑形目Salmoniformes和刺鱼目Gasterosteiformes。鲤形目种类最多，22种，主要为洛氏鱥Phoxinus lagowskii，鲤形目密度占鱼类总密度的为95.17%；其次是鲈形目7种，鲈形目密度占鱼类总密度的2.42%；鲑形目和刺鱼目仅1种。鲉形目密度占鱼类总密度的1.54%，七鳃鳗目和鹤鱵目密度占总密度的0.42%，鲑形目和刺鱼目密度占鱼类总密度的0.02%。

太子河流域鱼类群落的平均香农维纳指数为2.56，中下游部分点位香农维纳指数较大，最大值为3.618，最小值为0.993；平均Pieiou均匀度指数为0.82，中下游部分点位均匀度指数较大，最大值为0.993，最小值为0.807；平均Margalef多样性指数为1.38，中下游部分点位物种丰富度指数较大，最大值为2.730，最小值为0.357。由图2可看出，太子河下游鱼类香农维纳指数较上游要高，太子河流域下游均匀度指数和Margalef多样性指数也均高于上游。

2.2 水环境因子分析

表1表明，太子河流域水体为呈碱度，水温为19.33℃。PCA分析显示，影响太子河流域的环境因子主要河宽、溶解氧、流量、总氮和总磷含量。从CCA分析来看，总氮含量对太子河流域鱼类群落结构起主要影响（P=0.001，F=5.65），对第一轴影响较为显著，对太子河下游起到了主要作用。河宽（P=0.007，F=2.07）和溶解氧量（P=0.02，F=1.68）对太子河流域鱼类群落结构也起到一定影响，河宽主要对第二轴起主要影响作用，溶解氧量对第一轴起主要作用（图3），河宽对太子河上游起主要作用。

总氮、河宽和溶解氧对香农维纳指数、均匀度指数和物种丰富度指数影响的分析表明，太子河流域鱼类香农维纳指数、丰富度指数与溶解氧和河宽呈单峰（P＜0.05），很好地解释了鱼类香农维纳指数和物种丰富度与环境因素的干扰程度达到了中度干扰，支持了“中度干扰假说”（图4）。

图2 太子河流域鱼类多样性指数的时空分布Fig.2Temporal and spatial distribution of Shannon-Weaner Index,Pieiou Index and Margalef Index in fishes in Taizi River Basin

表1 太子河流域环境因子数值（平均值±标准差）及与香农威纳指数的关系Tab.1The environment factors in Taizi River Basin（Mean±SD）

图3 各采样点位与环境因子PCA和CCA分析结果Fig.3PCA and CCA analysis of sampling sites with respect to environmental factors

图4 鱼类群落指数与环境因子的关系Fig.4The relationship of fish community index with environmental factors

3 讨论

此次调查，在太子河流域采集到鱼类7目6434尾，以鲤形目为优势类群，鲤形目鱼类占总密度95.17%，鱼类个体数量平均值为164.97尾，采集到的种类有相对敏感的鱼类如青鳉Oryzias latipes、葛氏鲈塘鳢Perccottus glehni和东北雅罗鱼Leuciscus Waleckii等，清洁生物物种如国家保护动物东北七鳃鳗Lampetra morii、犬首鮈Gobio gobio cynocephalus、条Hemiculter leucisculus等，有些鱼类种类出现次数比较少，如：东北七鳃鳗、圆尾斗鱼Macropodus chinensis和中华多刺鱼Pungitius sinensis等等。特有鱼类为鲑形目池沼公鱼Hypomesus olidus和刺鱼目中华多刺鱼。太子河流域鱼类香农维纳指数和物种丰富度指数平均值分别为2.56和1.38，相对较低，处于轻度污染[10-12]。污染原因可能是太子河流域受到人类较为严重的干扰，生态系统受到了一定的破坏。

太子河流域受到人类活动的干扰，水体中污染物增加，水环境因子发生改变。PCA分析得出：河宽、溶解氧、流量、总氮和总磷是影响太子河流域鱼类群落结构的环境因子。鱼类群落结构与环境因子的典范对应分析结果表明，总氮、河宽和溶解氧是影响鱼类群落结构的主要因子。总氮与鱼类群落结构呈正相关性，对鱼类群落的分布和繁殖起重要作用，水中氮和磷的含量高，说明水体为富营养化状态[12-16]。

太子河流域水体中总磷含量较低，总氮含量相对较高，主要影响到了下游地区。太子河流域溶解氧与鱼类群落结构呈负相关性，对鱼类群落的生长繁殖起作用[17]。河宽对鱼类群落结构呈负相关性，河宽直接影响鱼类群落的生活类型，河宽不同，鱼类生活的类型也各不相同[6,15-17]。通过分析鱼类群落结构多种指数与主要影响鱼类群落的环境因子之间的关系，得出结论鱼类香农维纳指数和物种丰富度指数均与主要环境因子呈单峰状，支持了“中度干扰假说”。

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The Species Composition of Fishes and Relationship with Environmental Factors in Taizi River Basin

YIN XU-wang,JIN Wen,WANG Bo-han,HAN Jie,CHEN Hai,LI Chen,WU Dan
（Liaoning Provincial Key Laboratory for Hydrobiology,College of Fisheries and Life Science,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China）

The community structure and spatial and temporal distribution of fish were surveyed in 39 collecting sites in Taizi River Basin in September of 2012 to show the relationship between the community structure of fish and the associated environmental factors by Shannon-Weiner Index,Pielou Index,Margalef Index and Canonical correspondence analysis.There were 35 fish species in Taizi River Basin,with average fish density of 164.97 fish per sampling site,Shannon-Wiener Index of 2.56 and Pielou Index of 0.82. Canonical correspondence analysis revealed that fish community structure was heavily determined by TN,river width and dissolved oxygen level（DO）,indicating that the water in Jinan River was found to be polluted.

Taizi River Basin;fish;environmental factor

S932.4

A

1005-3832（2017）02-0042-04

2016-11-09

殷旭旺（1980-），男，副教授，从事水域生态学研究.E-mail:yinxuwang@dlou.edu.cn