安庆七里湖中上层鱼类摄食生态研究

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泛滥性平原湖泊是世界上物种最丰富和生产力最高的生态系统之一,为人类提供了丰富的生态系统功能和服务,是人类可持续发展的基础。长江中下游湖泊众多,多数浅水湖泊通过通江河道与长江干流保持水文连通,形成江湖复合生态系统,生物生产力极高。近年来,为了满足人类发展需求,建闸修坝、围垦湖泊、水质污染、过度捕捞等人类活动干扰严重,造成江湖阻隔、生境破碎化、水生环境破坏等问题凸出,湖泊生态系统功能和渔业资源显著下降。鱼类是水生生态系统中的重要组成部分,具有指示生态系统结构和功能稳定性的重要作用,其对水生生态系统的影响通过鱼类摄食来实现,通过摄食作用影响自身群落结构及所处环境的物质循环与能量流动。因此,对鱼类的摄食生态研究有助于加深对自然连通湖泊生态系统食物网结构及变动规律的认识,同时也助于有效的利用渔业资源和科学的渔业管理,最终为湖泊生态系统的管理提供科学依据。本文选取安庆七里湖作为研究水域,分别设置入湖口、湖心区、沿岸带、湖汊区和出湖口五个采样区域,于2019年8月(丰水期)、2019年10月(平水期Ⅰ)、2020年1月(枯水期)和2020年5月(平水期Ⅱ)对七里湖设置的五个湖区的鱼类资源开展周年调查,并于湖心区、沿岸带和湖汊区采集贝氏(?)(Hemiculter bleekeri)、短颌鲚(Coilia brachygnathus)、红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)、斑条鱊(Acheilognathus taenianalis)和似鱎(Toxabramis swinhonis)五种中上层鱼类胃、肠含物样品和肌肉样品。从物种组成、生态类型、多样性水平等方面分析七里湖鱼类群落结构特征,对比不同水位期鱼类群落结构变化并分析引起鱼类群落结构变化的主要影响因子;基于胃、肠含物分析法和稳定同位素分析法研究五种中上层鱼类食物组成、摄食强度、食物选择性以及食物竞争情况,以期为自然连通的小型湖泊食物网构建提供基础资料,以及长江下游湖泊生态修复管理和鱼类资源保护提供科学依据。主要研究结果如下:1、安庆七里湖鱼类资源现状:调查期间共鉴定鱼类47种,隶属于4目10科36属,鲤科鱼类占65.96%,60%以上为淡水定居性鱼类,主要栖息在中上层水域,以浮游生物食性鱼类为主,其中似鳊(Pseudobrama simoni)为第一优势种。单因素方差分析结果显示,丰水期和平水期鱼类平均物种数分别为35种、33种,均显著(P<0.05)多于枯水期的22种;丰水期平均渔获数量为1008尾,显著(P<0.05)高于平水期、枯水期的662尾、594尾,丰水期平均渔获重量为24.09kg,显著(P<0.05)高于平水期和枯水期,平均渔获重量分别为19.56 kg、19.99kg,而平水期与枯水期无显著差异(P>0.05)。多样性分析结果显示,丰水期鱼类多样性和丰富度指数均显著(P<0.05)高于枯水期,但优势度指数仅0.14,显著(P<0.05)低于枯水期。聚类分析表明枯水期与丰水期、平水期鱼类群落存在极显著差异(R=0.531,P<0.01)。总体上,丰水期鱼类群落多样性高于平水期和枯水期,水位、水温、总磷、透明度以及浮游动物生物量是影响鱼类群落结构重要环境因子和生物因子(P<0.05)。2、中上鱼类食物组成:经胃肠含物鉴定,5种中上层鱼类摄食食物类群共11类,贝氏(?)与斑条鱊最为丰富,均为11类,其次为红鳍原鲌与短颌鲚,均为8类,似鱎最少,仅6类,其中蓝藻、枝角类为贝氏(?)(IRI%=37.48%、54.71%)、红鳍原鲌(IRI%=40.86%、38.18%)和似鱎(IRI%=45.95%、47.60%)食物中优势类群,短颌鲚(IRI%=41.49%、35.46%和21.47%)食物中优势类群为蓝藻、桡足类和枝角类,斑条鱊(IRI%=37.76%、32.36%)食物中为硅藻和枝角类。除似鱎外,不同水期间4种鱼类摄食的食物类群存在差异。贝氏(?)枯水期食物类群最多(10类),平水期Ⅰ(7类)最少,平水期食物中硅藻和枝角类占优势,丰水期为蓝藻;短颌鲚平水期Ⅰ食物类群(8类)较平水期Ⅱ多2类,平水期Ⅰ食物中以桡足类为主,平水期Ⅱ以蓝藻为主;红鳍原鲌平水期Ⅱ食物类群(8类)最多,平水期Ⅰ(3类)最少,平水期Ⅱ和丰水期食物中蓝藻和枝角类优势度较高,平水期Ⅰ则硅藻最高,枯水期绿藻和桡足类优势度较高;斑条鱊平水期Ⅰ食物类群最多(10类),枯水期(7类)最少,隐藻为平水期Ⅱ食物中优势类群,丰水期为蓝藻和枝角类,平水期Ⅰ和枯水期硅藻、枝角类和桡足类占优势。稳定同位素分析结果显示:潜在食物源δ13C值变化范围为-26.56~-31.85‰,δ15N值变化范围为4.40~12.40‰。单因素方差分析显示,不同水期浮游动物、水生植物、颗粒有机物(POM)的δ13C值、δ15N值存在显著差异(P<0.05);浮游植物和幼鱼δ13C值无显著差异(P>0.05),δ15N值差异显著(P<0.05);虾类δ13C值差异显著(P<0.05),δ15N值无显著差异(P>0.05)。Isosource模型计算结果表明,浮游生物对斑条鱊(40.20%)、贝氏(?)(43.10%)和似鱎(44.10%)三种鱼类的食物贡献最大,虾类和幼鱼则对红鳍原鲌(32.50%)和短颌鲚(42%)食物贡献最大。不同水期中上层鱼类的重要食物源变化明显,丰水期浮游植物对贝氏(?)食物贡献率最高,为主要食物源,平水期Ⅰ和枯水期浮游植物、浮游动物和POM等为主要食物源,其食物贡献率相近;红鳍原鲌平水期Ⅱ食物来源广泛,浮游植物、浮游动物和POM等6类均为主要食物源,其余三个水期以POM和幼鱼为主;平水期Ⅱ、平水期Ⅰ的短颌鲚均以虾类和幼鱼为主要食物源,枯水期以幼鱼为主;斑条鱊平水期Ⅱ、丰水期和枯水期食物贡献较大为浮游植物和浮游动物,平水期Ⅰ则为附着生物、水生植物和POM。3、摄食强度:总体上,斑条鱊和贝氏(?)摄食强度高于短颌鲚、红鳍原鲌和似鱎。不同水期间,贝氏(?)、短颌鲚、红鳍原鲌、斑条鱊摄食强度存在显著变化(P<0.05)。贝氏(?)在枯水期摄食强度最大,平水期Ⅰ最小;短颌鲚在平水期Ⅰ摄食强度高于平水期Ⅱ;红鳍原鲌在平水期Ⅰ摄食强度最大,枯水期最小;斑条鱊则在枯水期摄食强度最小,丰水期最大。4、食物选择性与食物竞争:在食物选择性方面,5种中上层鱼类摄食对枝角类和桡足类表现出强烈的主动选择倾向,同时对部分小型浮游生物表现出主动选择,且不同水期其食物选择性变化明显,如贝氏(?)丰水期对原生动物主动选择,而枯水期强烈回避;丰水期和平水期Ⅱ红鳍原鲌强烈回避硅藻,平水期Ⅰ则有主动摄食倾向。在食物竞争方面,摄食习性相似的鱼种间可能存在严重的食物重叠情况,如食性相似的斑条鱊和贝氏(?)在丰水期和枯水期食物重叠系数较高,接近0.60,食物竞争较为激烈,平水期Ⅰ食物重叠系数仅0.11,食物竞争不激烈;贝氏(?)和似鱎丰水期食物重叠系数为0.81,食物竞争十分激烈;而短颌鲚和红鳍原鲌在枯水期食物重叠系数最高,为0.76。
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