低头坝对青弋江河源溪流局域栖息地、鱼类多样性及其群落结构的影响

【摘要】：水坝是河流生态系统中最典型、最普遍的一种人为干扰类型，对河流生态系统结构、功能及其组分有着重要影响。水坝可通过多种途径来影响河流鱼类群落结构及其多样性，如直接阻断鱼类洄游通道、改变局域栖息地条件、促进外来物种入侵并由外来种通过种间竞争和捕食等进一步危害土著鱼类。确定并解析水坝影响河流鱼类群落结构及其多样性的作用模式及其重要性，这对于河流生态系统及其鱼类多样性的保护、恢复和管理都有着重要而深远的科学意义。截至目前，同大型水坝相比，低头坝的生态学效应研究及其对鱼类群落的影响研究明显不足；有关低头坝对局域栖息地条件与河流鱼类群落的影响尚不十分清楚。本研究针对皖南山区青弋江流域（长江下游河段的一支流）河源溪流中的低头坝，选择3个低头坝共设置11个研究样点（隶属4类样点：坝上蓄水区，3个样点；坝下冲刷区，3个样点；远离水坝上游河段，3个样点；远离水坝下游河段，2个样点），于2010年5月、8月、11月和2011年2月按季度共4次对上述样点进行野外取样，着重比较研究了低头坝对局域栖息地条件与局域鱼类群落结构及其多样性的影响，解析了鱼类群落结构及其多样性同环境因子之间的联系，探讨了低头坝影响鱼类群落结构及其多样性的作用机制及其重要性。本文的主要研究结果如下： 1.低头坝对局域栖息地条件的影响。每次采样时，现场测度了以下8个栖息地环境变量：水宽、水深、流速、水温、溶氧、电导、pH和底质大小。Pearson’s相关分析结果表明，部分栖息地变量之间存在显著的相关性（P0.01），包括：水宽水深正相关，但和流速、底质负相关；水温和电导正相关，但和pH负相关；流速和水深负相关。运用双因素方差分析（Two-wayANOVA）检验了空间变化（各样点类型）和季节动态（各季节）对局域栖息地变量的影响，结果表明流速、水温和pH存在显著的季节动态（P0.05），而水宽、水深和流速存在显著的空间变化（P0.05）；但是，空间变化和季节动态对局域栖息地变量并不交互影响（P0.05）。就流速而言，坝上蓄水区和坝下冲刷区的流速显著低于2类远离水坝样点（P0.05）；就水深而言，坝上蓄水区和坝下冲刷区的水深显著高于远离水坝上游河段（P0.05），但与远离水坝下游河段无显著性差异（P0.05）；就水宽而言，同2类远离水坝的对照点相比，尽管坝下冲刷区的水宽无显著性变化（P0.05），但坝上蓄水区的水宽显著性上升（P0.05）。 2.低头坝对鱼类多样性的影响。每次取样时，以背式电鱼器进行鱼类标本采集，鉴定渔获物并记录每样次的鱼类物种组成、物种数和个体数。共采集渔获物1640尾，计17种，隶属16属、9科和4目，以鲤科所含鱼类物种数最多（占全部物种数的41.2%）；宽鳍鱲（Zacco platypus）、吻虾虎鱼（Ctenogobiussp.）和光唇鱼（Acrossocheilus fasciatus）是其中的常见种和优势种。运用双因素方差分析（Two-wayANOVA）检验了空间变化和季节动态对鱼类的物种数、个体数和密度的影响，结果表明：鱼类的个体数同时存在显著的空间变化和季节动态（P0.05）；鱼类的物种数仅存在显著的季节动态（P0.05）而无显著的空间变化（P0.05），鱼类的密度则相反，即空间变化显著（P0.05）但季节动态不显著（P0.05）；空间变化和季节动态对鱼类的物种数、个体数和密度均无显著性的交互影响（P0.05）。同远离水坝的2类对照样点相比，坝上蓄水区和坝下冲刷区的鱼类个体数和密度都显著减少（P0.05）。运用逐步线性回归模型解析了局域栖息地条件对鱼类物种数、个体数和密度的影响，结果表明：水宽是显著性影响鱼类个体数和密度的唯一栖息地变量（P0.05），而鱼类物种数则受到水温和水宽的联合影响（P0.05）；水宽与鱼类的物种数、个体数和密度显著负相关（P0.05），而水温和鱼类物种数呈显著性正相关（P0.05）。 3.低头坝对鱼类群落结构的影响。运用双因素交叉相似性分析（Two-waycrossed ANOSIM）检验了空间变化和季节动态对鱼类群落结构的影响，结果表明鱼类群落结构没有受到空间和时间因子的显著性交互影响（GlobalR0.25；P0.05）；分别运用单因素相似性分析（One-way ANOSIM）检验了空间变化和季节动态对鱼类群落结构的独立影响，结果表明，鱼类群落结构无显著的季节动态（R0.25，P0.05），但其空间变化显著（R=0.27，P0.05）——该显著性空间变化主要出现于远离水坝上游河段和坝上蓄水区这2类样点之间。进一步，运用相似性百分比分析（SIMPER）鉴定出造成鱼类群落结构空间变化的主要贡献物种，结果表明：同远离水坝上游河段相比，坝上蓄水区的急流性鱼类（如宽鳍鱲、吻虾虎鱼、原缨口鳅、稀有花鳅等）显著减少，但泥鳅、高体鳑鲏和麦穗鱼等缓流或静水性鱼类显著增多。进一步，运用典范相关分析（CCA）检验了栖息地变量对鱼类群落结构的影响，结果发现水宽、水深、流速和底质对鱼类群落结构的空间分布有着显著性影响。

【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：Q958.8