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《复旦大学》 2010年
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长江口盐沼潮沟鱼类多样性时空分布格局

金斌松  
【摘要】: 河口与滨海盐沼的重要生态功能之一是维持河口、近海鱼类多样性及其渔业种群。盐沼高生产力、生境高度异质化的特征为鱼类提供了充足的饵料生物与逃避捕食者的避难场所。因此,盐沼生境中的鱼类密度、生长率和存活率通常显著高于河口与滨海其它生境类型。盐沼鱼类的优势种通常是河口、近海重要渔业捕捞对象,已有研究揭示盐沼面积与近海渔业产量之间存在显著的正相关关系。此外,盐沼还是净生产力的输出者,其部分初级生产力通过鱼类随潮汐的迁徙输送到河口与近海生态系统,可能是这些生态系统食物网中次级生产力的主要能量来源。然而,盐沼一般位于人口密集、经济发达的区域,全球盐沼面积已迅速减少。在人类活动不可避免的情况下,认识盐沼对于鱼类的保育价值,鉴定河口与近海鱼类必需的盐沼生境,对河口与近海鱼类多样性的保护、近海渔业的可持续发展十分关键。当前,海洋科学领域的科学家提出充分认识盐沼鱼类多样性时空分布格局是评估盐沼鱼类保育价值、是科学地保护、恢复与管理盐沼生态系统的前提条件。 我国在长江河口、杭州湾、黄海沿岸、渤海湾等区域有大量盐沼分布。过去的60年,这些地区由于围垦已导致盐沼面积迅速减少,现存盐沼也正面临着多重威胁。开展盐沼鱼类多样性研究,充分认识盐沼对于我国近海鱼类多样性的保育价值十分迫切。然而,我国盐沼鱼类多样性时空分布格局的基础研究相当缺乏,亟待开展全面系统的研究。 本研究选择长江口上海市崇明东滩与九段沙湿地为研究地点,以盐沼潮沟生境为切入点,认识鱼类利用河口盐沼的潮汐、昼夜、月相与季节变化特征,量化沿盐度梯度与沿潮沟级别梯度盐沼鱼类多样性的空间分布格局,并探讨潮沟地貌特征对盐沼鱼类多样性空间分布的影响,旨在系统揭示长江口盐沼潮沟鱼类多样性的时空分布格局。 2004年7月至2008年12月,在长江口崇明东滩、九段沙湿地使用插网、拖网、拦网进行了系统的盐沼潮沟鱼类野外实地调查,主要研究结果如下: (一)鱼类多样性的群落组成 2004年7月与11月、2005年2月与5月、2007年3至7月与9至12月、2008年1至3月、5至7月与12月在崇明东滩、九段沙湿地盐沼潮沟的野外调查共捕获鱼类136,425尾、157.417kg(湿重),记录到鱼类13目25科63属70种(详见附录Ⅰ)。 物种数最多的目为鲈形目Perciformes(10科30属34种)与鲤形目Cypriniformes(2科17属17种),分别占鱼类总物种数的48.6%与24.3%。物种数最多的科为虾虎鱼科Gobiidae (8属22种)与鲤科Cyprinidae (14属14种),分别占总物种数的31.4%与20.0%。数量优势的科依次为虾虎鱼科(39.0%)、鲤科(24.4%)、鲻科Mugilidae (20.2%)、鳀科Engraulidae (12.1%)、花鲈科Lateolabracidae (2.7%)。占鱼类总捕获个体数百分比大于或等于1%的鱼类物种依次为飘鱼Pseudolaubuca sinensis (19.5%)、斑尾复虾虎鱼Synechogobius ommaturus (15.0%)、前鳞鮻Liza affinis(14.5%)、阿部鲻虾虎鱼Mugilogobius abei(9.5%)、纹缟虾虎鱼Tridentiger trigonocephalus (7.1%)、凤鲚Coilia mystus(6.3%)、刀鲚Coilia nasus(5.8%)、鮻Chelon haematocheilus (5.7%)、贝氏口Hemiculter bleekeri (4.5%)、花鲈Lateolabrax maculatus (2.7%)、大鳍弹涂鱼Periophthalmus magnuspinnatus(2.3%)、棕刺虾虎鱼Acanthogobius luridus(2.2%)、弹涂鱼Periophthalmus modestus (1.0%)。这十三种鱼类占总捕获个体数的96%。其中,斑尾复虾虎鱼、前鳞鮻、凤鲚、刀鲚、鮻与花鲈是长江口重要的渔业对象。可见,长江口盐沼对于长江口渔业可持续发展十分重要。 依据Elliott et al. (2007)定义的生态类群划分(详见第二章),盐沼潮沟中记录到的鱼类包括8个生态类群,即海洋洄游鱼类(21种)、淡水偶见鱼类(16种)、河口鱼类(15种)、淡水洄游鱼类(8种)、海洋偶见鱼类(6种)、溯河洄游鱼类(2种)、降河洄游鱼类(1种)、半溯河洄游鱼类(1种)。这些生态类群按占鱼类总个体数百分比从大到小依次排列为:海洋洄游鱼类(33.8%)、河口鱼类(29.4%)、淡水洄游鱼类(19.9%)、半溯河洄游鱼类(6.3%)、溯河洄游鱼类(5.8%)、淡水偶见鱼类(4.8%)、降河洄游鱼类(0.04%)和海洋偶见鱼类(0.04%)。可见,长江口盐沼是多个鱼类生态类群的重要栖息生境,具有强大的维持鱼类多样性的生态系统服务功能。 依据鱼类生活史阶段划分,幼鱼占总捕获鱼类个体数的85%。淡水洄游、淡水偶见、降河洄游、溯河洄游、半溯河洄游鱼类的幼鱼占各自类群数量的百分比均在90%以上;河口鱼类和海洋洄游鱼类幼鱼百分比分别是80.4%和75.2%;海洋偶见鱼类幼鱼比例为50.8%。由此可见,长江口盐沼可能是鱼类重要的育幼场。 (二)鱼类多样性时间分布格局 1)季节变化特征 为了认识长江口盐沼鱼类多样性的季节变化特征,2004年7月(夏季)与11月(秋季)、2005年2月(冬季)与5月(春季)大潮期间使用插网在九段沙湿地盐沼潮沟开展了鱼类调查。研究期间共捕获鱼类25010尾、29.5 kg,隶属于17科31属34种。优势鱼类(相对重要性指数IRI100)包括斑尾复虾虎鱼、前鳞鮻、鮻、尖吻蛇鳗Ophichthus apicalis、花鲈、拉氏狼牙虾虎鱼Odontamblyopus lacepedii。四个季节鱼类群落主要由幼鱼构成,优势生态类群是河口定居鱼类。春季、夏季、秋季和冬季分别记录到鱼类19、20、13、9种。春季鱼类数量最多,夏季鱼类生物量最高。双因子方差分析揭示鱼类物种数、总个体数、总生物量及优势种个体数与生物量季节间差异显著。无度量多维排序结果显示鱼类群落在四个季节明显分离。单因子相似性分析揭示季节间鱼类群落结构差异显著。导致鱼类多样性季节变化的主要原因可能是与水文特征(温度与盐度)相适应的鱼类繁殖期的选择。 2)大小潮变化特征 为了认识长江口盐沼鱼类多样性的大小潮变化特征,2007年3月至2008年2月(2007年8月因天气原因未采样)大潮和小潮期间使用插网在崇明东滩湿地盐沼潮沟开展了鱼类周年调查。研究期间捕获鱼类74062尾、47kg,隶属于18科45属50种。优势鱼类(IRI100)包括斑尾复虾虎鱼、前鳞鮻、鮻、飘鱼、棕刺虾虎鱼、刀鲚、纹缟虾虎鱼、拉氏狼牙虾虎鱼和贝氏口。鱼类群落主要由幼鱼构成,占鱼类总个体数的97%。方差分析显示鱼类物种数、生物量在大小潮间差异显著,但总个体数在大小潮间没有显著差异。春、秋、冬三季鱼类物种数大潮阶段显著多于小潮阶段,夏季鱼类物种数大小潮间没有差异。刀鲚、拉氏狼牙虾虎鱼个体数大小潮间差异显著,其它优势鱼类大小潮间个体数没有显著差异。刀鲚仅出现在夏季,其个体数小潮阶段显著地多于大潮阶段。拉氏狼牙虾虎鱼主要出现在夏、秋两季,其大潮阶段的个体数明显多于小潮阶段。导致鱼类多样性大小潮变化的主要原因可能与水深有关。 3)月相变化特征 为了认识长江口盐沼鱼类多样性的月相变化特征,2008年5至6月在九段沙湿地使用插网进行了8个月相阶段的鱼类调查。研究期间捕获鱼类17935尾,隶属于9科21属23种。方差分析揭示不同月相阶段间鱼类物种数、总个体数和总生物量存在显著差异。满月、下弦凹月、新月与上弦凹月鱼类的物种数、总个体数和总生物量均高于另外四个月相阶段,鱼类总个体数和生物量的峰值出现在新月阶段。数量优势的鱼类显示了不同月相变化格局,阿部鲻虾虎鱼、棘头梅童鱼Collichthys lucidus的个体数峰值出现在新月或上弦凸月,而前鳞鮻、大弹涂鱼、花鲈的个体数在满月或下弦凸月成峰。双因子相似性分析揭示不同月相阶段间鱼类群落差异显著(Global test R=0.542, P=0.001)。冗余分析表明水深与水温是导致鱼类多样性月相变化的主要环境因子。可见,盐沼潮沟水文特征可能是决定鱼类多样性月相变化的主要原因。 4)日夜变化特征 以上三个时间动态研究均涉及鱼类多样性的日夜比较。结果表明在不同的季节、大小潮以及月相阶段鱼类物种数、总个体数和总生物量以及优势鱼类物种的个体数与生物量一般没有显著的日夜差异。仅仅在特定的季节、大小潮或月相阶段显示鱼类个体数或生物量存在日夜间的差异。 (三)鱼类多样性空间分布格局 1)沿潮沟级别梯度鱼类空间分布特征 为了认识沿潮沟级别梯度盐沼鱼类空间分布特征,2008年5至7月大潮期间在九段沙湿地选择具有1至4级发育良好的潮沟系统使用拖网开展了鱼类调查。研究期间捕获鱼类1169尾、1.5 kg,隶属8科14属16种。优势种依次为大鳍弹涂鱼、前鳞鮻、阿部鲻虾虎鱼、花鲈、弹涂鱼、鮻和斑尾复虾虎鱼。1级、2级和4级潮沟各捕获鱼类11种,3级潮沟中捕获鱼类13种。各级潮沟间鱼类物种数差异不显著。鱼类总捕获个体数在潮沟级别间差异显著,从1至4级趋向于增加。数量排序图显示低级别(1至2级)潮沟鱼类群落的均匀度高于高级别潮沟(3至4级)。沿潮沟级别梯度,优势鱼类的个体数和体长分布频率显示不同的变化趋势。聚类分析揭示鱼类群落能划分为1至3级与4级两个亚群落。典范对应分析揭示距潮沟入口的距离和潮沟截面面积这两个地貌因子是导致鱼类亚群落间显著差异的原因。可见,不同级别盐沼潮沟对于各生态类型的鱼类和不同生活史阶段都有着重要作用。 2)盐度对鱼类空间分布的影响 为了认识盐度对盐沼鱼类空间分布的影响,2008年5月与12月大潮期间在崇明东滩湿地低盐区3条盐沼潮沟(盐度值为0.3-4.5,平均值2.0)与中盐区(5.8-13,平均值8.8)6条潮沟进行了鱼类调查。研究期间捕获鱼类7818尾、18.6kg,隶属于12科31属33种。优势种依次为阿部鲻虾虎鱼、前鳞簸、花鲈、大鳍弹涂鱼、鮻、大弹涂鱼、斑尾复虾虎鱼、拉氏狼牙虾虎鱼和纹缟虾虎鱼。这些优势种对于水体盐度值的响应不同。阿部鲻虾虎、大鳍弹涂鱼、大弹涂鱼与拉氏狼牙虾虎鱼主要分布在中盐区的潮沟;花鲈、前鳞鮻主要分布在低盐区潮沟;纹缟虾虎鱼中盐、低盐区均有分布;鮻5月主要分布于低盐区潮沟,而12月主要分布于高盐区潮沟;斑尾复虾虎鱼5月主要分布于中盐区潮沟,而12月主要分布于低盐区潮沟。中盐区主要以河口定居鱼类为主,而低盐区主要以海洋暂居鱼类为主。冗余分析揭示崇明东滩湿地盐沼潮沟群落能清楚地划分为低盐区与中盐区两个亚群落。可见,河口不同盐度区域的盐沼对于维持不同生态类群的鱼类和生活史阶段有着重要作用,盐度在长江口盐沼鱼类多样性空间分布格局中扮演重要角色。 3)潮沟地貌特征对鱼类空间分布的影响 为了认识潮沟地貌特征对鱼类空间分布的影响,2007年3至7月、9月、11月和2008年2月在大小潮之间使用拦网对崇明东滩湿地一条较大潮沟的主干两侧7条小潮沟进行了地貌变量测量和鱼类调查。研究期间捕获鱼类10432尾、46kg,隶属于8科23属25种。优势种包括前鳞鮻、鮻、鲫Carassius auratus auratus、斑尾复虾虎鱼、棕刺虾虎鱼和花鲈。典型相关分析揭示鱼类的物种数、密度、生物量与潮沟地貌变量显著相关。具有较小深度和倾斜度的小潮沟能够容纳更多的鱼类个体。具有较大水深、截面面积、容积以及倾斜度的潮沟中有更多的鱼类物种数。前鳞鮻和鮻的密度在高程较高的小潮沟中较多,而花鲈偏好具有较大水深、截面面积和坡度的潮沟。可见,潮沟地貌在鱼类选择盐沼微生境中扮演重要角色。 综上所述,长江口盐沼具有强大的维持鱼类多样性的生态系统服务功能,是多个鱼类生态类群的重要栖息生境,是长江口重要渔业物种的育幼场所,对于长江口渔业可持续发展十分重要。长江口盐沼潮沟鱼类群落的主要时空分布格局特征可概括为:a)少数鱼类物种占优势;b)幼鱼是鱼类群落的主体;c)海洋洄游鱼类、河口鱼类是优势生态类群;d)鱼类群落呈现明显的季节与月相变化动态,相对较弱的大小潮与日夜变化动态;e)沿海岸线垂直方向,低级别潮沟与高级别潮沟鱼类群落结构差异显著;f)沿海岸线平行方向,低盐区与中盐区鱼类群落结构差异显著。水文特征、潮沟地貌特征与鱼类生活史特征是长江口盐沼潮沟鱼类多样性时空分布格局形成的主要成因。本研究结果对于长江口盐沼湿地的保护、恢复与管理的指导意义为:a)盐沼湿地是长江口渔业可持续发展不可或缺的生境;b)春、夏季是鱼类利用盐沼生境的关键时期;c)恢复盐沼湿地时应考虑恢复具有不同地貌特征的潮沟;d)在围垦盐沼湿地不可避免时,应考虑保留不同盐度区域潮沟系统发育良好的盐沼生境。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q958

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3 黄海军;苏北陆岸岸滩主要潮沟近期变迁的遥感解译[J];海岸工程;2002年01期
4 彭瑞善;引潮沟水力冲刷的近似计算方法[J];泥沙研究;1985年03期
5 汪亚平,张忍顺;江苏弶港盐沼风车河潮沟地貌与动力演化[J];海洋科学集刊;1999年00期
6 陈秀法,杨晓梅,王敬贵,张自川,仉天宇;高分辨率遥感下的盖州滩潮沟发育分维特征和贝类生境区信息研究[J];海洋学报(中文版);2005年03期
7 张国栋,王益友,朱静昌,董荣鑫,吴萍;苏北弶港现代潮坪沉积[J];沉积学报;1984年02期
8 孙效功,赵海虹,崔承琦;黄河三角洲潮滩潮沟体系的分维特征[J];海洋与湖沼;2001年01期
9 黄海军;南黄海辐射沙洲主要潮沟的变迁[J];海洋地质与第四纪地质;2004年02期
10 杨旸,汪亚平,高抒;江苏王港盐沼潮沟的水动力和悬沙输运过程[J];海洋地质与第四纪地质;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈秀法;杨晓梅;刘宝银;仉天宇;王敬贵;;高分辨率遥感下的盖州滩潮沟发育规律与贝类生境区遥相对应信息研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
2 袁振杰;;渤海湾北部主要潮沟近期变化的遥感分析[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
3 刘宗意;;六朝都城与台城位置考[A];南京区域文化与旅游产业学术研讨会论文集[C];2001年
4 郭黎安;;试论六朝时期的建业[A];中国古都研究(第一辑)——中国古都学会第一届年会论文集[C];1983年
5 何毅群;;六朝吴地历史地名与女性人鬼崇拜——以青溪与青溪姑信仰为例[A];六朝历史与吴文化转型高层论坛论文专辑[C];2007年
6 金斌松;郭立;黄亮亮;秦海明;盛强;储忝江;傅萃长;;长江口低盐区盐沼潮沟鱼类群落的时间变化格局及其对环境因子的响应[A];中国鱼类学会2008学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
7 孙效功;;黄河三角洲的冲淤演变规律[A];黄河河口问题及治理对策研讨会专家论坛文集[C];2003年
8 徐国华;;江苏东沙人工岛一期工程建设方案初步探讨[A];中国水利学会围涂开发专委会2004学术年会论文集[C];2004年
9 秦海明;金斌松;吴纪华;李博;傅萃长;;黄河口盐沼潮沟鱼类群落昼夜与季节变化特征[A];中国鱼类学会2008学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
10 林涛;郭小玲;陈亮;;红树林植物无瓣海桑盐胁迫相关蛋白分离与质谱鉴定[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 于文锋 丛春华;城镇土地使用税新政策4月执行[N];丹东日报;2007年
2 华南;做好安全度汛一切准备[N];营口日报;2007年
3 曲世昌;7栋楼300居民排水问题得解决[N];营口日报;2008年
4 本报记者 沈祖芸计琳;危急时刻见证无限师爱[N];中国教育报;2007年
5 本报记者 王畇;保护生态环境是硬任务[N];联合时报;2006年
6 辽宁省盘锦市政协委员 乔木;污水横流螃蟹沟 盘锦市民盼整治[N];人民政协报;2001年
7 华南;市区东部污水治理工程奠基[N];营口日报;2008年
8 孙高如 凌远才 李再军 本报记者 高传开;北部湾畔红树林[N];人民武警;2008年
9 本报记者 孙小静;给迁徙鸟儿看好家[N];人民日报;2011年
10 本报通讯员 周为龙 施玉森 朱德奖 高松林;“阳光水利”激活群众治水热情[N];中国水利报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金斌松;长江口盐沼潮沟鱼类多样性时空分布格局[D];复旦大学;2010年
2 宋召军;南黄海辐射沙洲海区悬沙及沙洲演变的遥感研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
3 秦海明;长江口盐沼潮沟大型浮游动物群落生态学研究[D];复旦大学;2011年
4 李占海;江苏大丰潮滩沉积动力过程研究[D];华东师范大学;2005年
5 王金庆;长江口盐沼优势蟹类的生境选择与生态系统工程师效应[D];复旦大学;2008年
6 樊辉;黄河口泥沙输移及三角洲的近期演变[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
7 陈君;江苏岸外条子泥沙洲潮盆—潮沟系统特征及其稳定性[D];南京师范大学;2002年
8 马妍妍;现代黄河三角洲海岸带环境演变[D];中国海洋大学;2008年
9 龙海燕;胶州湾盐沼有孔虫分布特征及其环境意义研究[D];中国海洋大学;2009年
10 李欢;潮间带露滩地形的遥感测量方法研究[D];南京师范大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴德力;江苏中部海岸潮沟的形态特征与演变过程研究[D];南京师范大学;2014年
2 燕守广;江苏淤长型淤泥质潮滩上潮沟的发育与演变[D];南京师范大学;2002年
3 张正龙;辐射沙洲内缘区潮沟发育对人类活动的响应[D];南京师范大学;2004年
4 陈翔;基于多源遥感数据的九段沙潮沟信息提取及研究[D];上海海洋大学;2012年
5 葛宝明;滩涂湿地大型底栖动物群落生态学研究[D];浙江师范大学;2005年
6 胡知渊;环境干扰对滩涂湿地大型底栖动物群落结构的影响[D];浙江师范大学;2009年
7 高云芳;长江口盐沼湿地植物多样性及分布格局[D];上海师范大学;2009年
8 郭永飞;长江口水边线和潮沟遥感信息提取研究[D];上海海洋大学;2011年
9 陈秀芝;长江口九段沙湿地盐沼植物群落生态特点研究[D];上海师范大学;2012年
10 吴晓东;潮水沟体系水动力条件数值模拟的实例研究[D];南京大学;2013年
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