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1 中国环境科学 2014,34(5):1293~1302 China Environmental Science 基于鱼类名录的 30 年来东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性变化张豫 1,2, 陆永球 1, 郭凤清 3, 胡顺军 4 1*, 丛沛桐 (1. 华南农业大学水利与土木工程学院, 广东广州 ;2. 博罗县水务局, 广东惠州 ;3. 北京大学深圳研究生院, 广东深圳 ;4. 中国科学院新疆生态与地理研究所, 新疆乌鲁木齐 ) 摘要 : 为评价东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性, 并监测其水质变化状况, 根据该河段鱼类的调查资料及历史数据, 编制了鱼类名录, 并计算了鱼类平均分类差异指数和 G-F 多样性测度指数. 结果显示, 东江干流 ( 惠州段 ) 共记录近 30 多年来鱼类 11 目,29 科,77 属,94 种, 鲤形目鱼类占绝对优势 ; 从物种水平看, 研究的 4 个时间段鱼类物种多样性由大到小排序为 Δ Δ Δ 和 Δ ; 从科属水平看, 鱼类物种多样性由 1981~1983 向 2005~2007 减小, 再向 2007~2010 增加, 最后向 2011~2012 减小. 其中,1981~1983 的多样性最高,2011~2012 的多样性最低. 平均分类差异指数与 G-F 多样性测度指数均适宜于东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类物种多样性研究. 关键词 : 鱼类名录 ; 平均分类差异指数 ;G-F 多样性测度指数 ; 东江干流 ( 惠州段 ) 中图分类号 :X176 文献标识码 :A 文章编号 : (2014) The fish diversity changes in Huizhou Reach of the Dongjiang River during more than 30years based on species check-list of fish. ZHANG Yu 1,2, LU Yong-qiu 1, GUO Feng-qing 2, HU Shun-jun 3, CONG Pei-tong 1* (1.Water Conservancy and Civil Engineering College, South China Agricultural University, Guangzhou , China;2.Boluo Water Authority, Huizhou , China;3.Peking University Shenzhen Graduate School, Shenzhen , China; 4.Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumuqi , China). China Environmental Science, 2014,34(5):1293~1302 Abstract:Based on the investigation data and the historical data of fish species during more than 30years in Huizhou Reach of Dongjiang River, the fish diversity was assessed and the changes of water quality was monitored. The species check-list of fish recorded-and-investigated was compiled and the average taxonomic distinctness and G-F diversity index were calculated. The cypriniformes were dominated and the total of 94species were devided into 77genera, 29families and 11orders. The order form large to small of the fish diversity was Δ , Δ , Δ and Δ The diversities decreased from the 1981~1983to the 2005~2007, then increased to the 2007~2010, and finally decreased to the 2011~2012. Thereinto, the diversity was the highest in 1981~1983and the lowest in 2011~2012. The average taxonomic distinctness and G-F diversity index are fit to research the fish species diversity in Huizhou Reach of Dongjiang River. Key words:species check-list of fish;the average taxonomic distinctness;g-f diversity index;huizhou Reach of Dongjiang River 鱼类群落变化可以反映水质的状况 [1], 国外学者常以多样性指数为评价鱼类群落变化的指标 [23] ; 在国内, 由于水域污染, 鱼类群落多样性下降 [4], 对鱼类群落多样性的相关研究也越来越多 [59], 但对诸如东江干流 ( 惠州段 ) 这样的内陆水域研究较少 [1011]. 东江为珠江三大水系之一, 其干流在惠州境内起自博罗县观音阁镇, 经惠城区终止于博罗县园洲镇, 全长 147km, 为香港与广东省众多大中城市主要生产与生活水源地 [12]. 近年来, 由于上游农田大量使用农药化肥及过度捕捞城市排污及水利工程等的影响, 鱼的种类和数量收稿日期 : 基金项目 : 广东省水利科技创新项目 ( ); 国家自然科学基金项目 ( ); 中国科学院知识创新工程重要方向项目 (KZCX2- XB2-03) * 责任作者, 教授, congpeitong@163.com

2 1294 中国环境科学 34 卷减少趋势非常明显, 很多乡土或特有的鱼种濒临灭绝 [13]. [14] Fisher 等首次以对数级数为工具定量研究了群落中物种数目与物种个体数的关系, 并定义这一物种多度分布模型为多样性指数. 但这种通过理论分布参数测度群落物种多样性的方法有很大的局限性 [15] :(1) 理论中的部分参数与样本大小有关, 不宜作为多样性指数 ;(2) 理论分布拟合观察数据的效果不理想 [16] ;(3) 在进行群落多样性测度时尚不清楚其物种多度分布格局. 于是众多生态学家构建了独立于物种多度分布格局的多样性指数 [15,1723], 这些多样性指数均是依据物种丰富度和均匀度得到 [2527], 但其也有着明显的缺陷 [2830] (1) 仅整合了一个群落内物种相对数量的信息 ;(2) 物种间的差异及其形态特征并未考虑 ;(3) 严重依赖于取样方法及样本的大小 ;(4) 难以直接反映生态系统的多样性, 没有衡量其偏离期望值多少的方法 ;(5) 对环境变化的响应不是单调的. 人们对其进行了修正 [3136], 同时引入其他学科思想 [27,3739], 相继提出了一些新的多样性指数 [20,4046], 其中较为有前途的是基于物种名录的一类多样性指数 [27,4748]. 在本研究中, 采样次数多历时久采样地点跨度大采样方法多样, 若用传统多样性指数进行研究, 样本的标准化处理有相当大的难度 [27,2930,44,46,4950]. 另外, 没有一种多样性指数能够包含解释群落动态所需的所有信息, 需要用不同的指数来分析物种多样性的不同方面 [5152]. 基于以上 2 点, 本文采用平均分类差异指数 ( ) 与 G-F 多样性测度指数分别从种及科属水平分析 30 年来东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性变化. 本文提出的基于鱼类名录计算鱼类多样性的方法, 从现有的文献来看, 在东江干流 ( 惠州段 ) 仅有刘毅 [58] 等有所涉及, 但其研究的河段只是本研究的一部分, 并且其运用的基本为传统方法. 另外, 国内外运用物种名录分析鱼类的多样性, 多限于海域及大陆架区域 [52], 极少涉及内陆淡水河段 [53]. 1 材料与方法 1.1 数据来源采样点与时间本研究调查区域从惠州市博罗县园洲镇开始, 经惠阳区至博罗县观音阁镇结束, 调查范围包括整个东江主河道, 共 15 个采样点 ( 图 1), 约 10km 一个采样点, 基本覆盖整个东江干流 ( 惠州段 ). W N S E 大埔阳星后背塘博罗县大亚上丰园下头塘横沙上联村渔民村上南村同和圩曾屋村谭屋龙叫岗下图例惠城区采样点东莞市东江干流惠阳区支流 km 县界图 1 东江干流 ( 惠州段 ) 采样点布设 Fig.1 Sampling stations in Huizhou Reach of the Main Dongjiang River 样本采集时间为 2011~2012 年每年月, 共 8 次. 每次各样点于傍晚 18:00 至次日凌晨 04:00 间采样鱼类采样与鉴定采样方法参照文献 [54] 进行, 采样工具包括各种规格的沿岸滩涂插网深水张网鳗苗网阿氏网和大型浮游生物网等网具以及电捕, 捕捞努力量为 239kW d. 鱼类鉴定依据拉汉世界鱼类名典 [55] 和鱼类分类学 [56] 进行, 鉴定到种. 对易辨别的鱼类, 采样现场完成鉴定, 难以辨别的种类, 先活体拍照, 并用福尔马林固定, 再带回实验室鉴定资料数据 1980~ ~2007 和 2007~ 2010 年的鱼类资源数据参见文献 [13,57-58]. 1.2 研究方法鱼类总名录编制根据 Nelson 分类系统 [59], 对本次鱼类调查样品及当前所有涉及东江 [13,5758] 干流 ( 惠州段 ) 鱼类研究文献中的种类 ( 同时排除同物异名 ) 进行系统整理, 编制东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类总名录.

3 5 期张豫等 : 基于鱼类名录的 30 年来东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性变化 1295 [44,46] 平均分类差异指数 Δ = ω i< j ij ss ( 1)/ 2 (1) 式中 : 平均分类差异指数 Δ 表示群落中两个随机选择的物种间的平均长度, 是对群落优势种与常见种权重的最简单化处理. 其中,ω ij 为第 i 和 j 个种类在分类系统树中的路径长度, s 为种类数 G-F 多样性测度指数 (1) 属多样性指数 p j= 1 [20,45] DG ( j/ )ln( j = S S S / S) (2) 式中 : S j 为 j 属中的物种数 ;s 为名录中鱼类的物种数 ;P 为名录中鱼类的属数. (2) 科多样性指数 m n = (3) D ( S / Sk)ln( S / Sk) F ki ki k= 1 i= 1 式中 : S ki 为名录中 k 科 i 属中的物种数 ;S k 为名录中 k 科中的物种数 ;n 为 k 科中的属数 ;m 为名录中鱼类的科数. (3) G-F 多样性指数 DG F = 1 DG/ DF (4) 式中 :D G F 指数是 0~1 的测度, 非单种的科越多, 其值越高数据分析物种多样性指数由 PRIMER5.0 软件包的 TAXDTEST 求得 [60], 科属多样性测度指数及相关图表由 Excel2003 软件完成. 2 结果 2.1 鱼类种类组成整理结果 ( 表 1) 表明, 东江干流 ( 惠州段 ) 共记录鱼类 94 种, 隶属 11 目 29 科 77 属, 均属硬骨鱼纲. 其中, 鲱形目 2 科 3 属 3 种, 鲑形目 1 科 1 属 1 种, 鳗鲡目 1 科 1 属 1 种, 鲤形目 2 科 42 属 52 种, 鲇形目 6 科 8 属 12 种, 合鳃鱼目 1 科 1 属 1 种, 鳉形目 2 科 2 属 2 种, 颌针鱼目 1 科 1 属 1 种, 鲀形目 1 科 1 属 1 种, 鲈形目 9 科 15 属 18 种, 鲽形目 2 科 2 属 2 种. 从目级水平看, 鲤形目是东江干流 ( 惠州段 ) 的主体鱼类, 占种类总数的 55.8%, 其次是鲈形目和鲇形目, 分别占种类总数的 18.9% 12.6%; 但鲈形目鱼类科的数目 (9 科 ) 最多, 同时属的数目 (15 属 ) 亦最多. 从科级水平看, 东江干流 ( 惠州段 ) 鲤科鱼类种数最多, 其次为鰕虎鱼科 6 种 (6.3%) 鳅科 5 种 (5.3%) 与塘鳢科 5 种 (5.3%). 从属级水平看, 鱊属 (4 种 ) 鳑鲏属(3 种 ) 黄颡鱼属 (3 种 ) 及栉鰕虎鱼属 (3 种 ) 鱼类种数相对较多. 表 1 东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类总名录 Table 1 Total list of fish in Huizhou Reach of the Main Dongjiang River 纲目科属种鲱形目 Clupeiformes 鳀科 Engraulidae 鲚属 Coilia 七丝鲚 Coilia grayi 鰶属 Clupanodon 花鰶 Clupanodon thrissa 鲱科 Clupeidae 鲥属 Macrura 鲥鱼 Macrura reevesi 硬骨鱼纲 Osteichthyes 鲑形目银鱼科白肌银鱼属 Salmoniformes Salangidae Leucosoma 鳗鲡目 Anguilliformes 鳗鲡科 Anguillidae 鳗鲡属 Anguilla 白肌银鱼 Leucosoma chinensis 日本鳗鲡 Anguilla japonica 马口鱼属马口鱼鲤形目 Cypriniformes 鲤科 Cyprinidae Opsariichthys Opsariichthys bidens 宽鳍属 Zacco 宽鳍鱲 Zacco platypus

4 1296 中国环境科学 34 卷续表 1 Table 1 Continued 纲目科属种青鱼属 Mylopharyngodon 青鱼 Mylopharyngodon piceus 草鱼属 Ctenopharyngodon 草鱼 Ctenopharyngodon idellus 赤眼鳟属 Squaliobarbus 赤眼鳟 Squaliobarbus curriculus 飘鱼属 Pseudolaubuca 银飘 Pseudolaubuca sinensis 鳊属 Parabramis 鳊 Parabramis pekinensis 细鳊属 Rasborinus 线细鳊 Rasborinus lineatu 华鳊属 Sinibrama 海南华鳊 Sinibrama melrosei 大眼华鳊 Sinibrama macrops 似鱎属 Toxabramis 海南似鱎 Toxabramis houdemerl 䱗属 Hemiculter 䱗 Hemiculter leucisculus 鲌属 Culter 翘嘴鲌 Culter alburnus 海南红鲌 Culter recurvice 鲂属 Megalobrama 鲴属 Xenocypris 三角鲂 Megalobrama terminalis 黄尾鲴 Xenocypris davidi 银鲴 Xenocypris argentea 硬骨鱼纲鲤形目鲤科越南刺鱊 Acanthorhodeus tonkinensis Osteichthyes Cypriniformes Cyprinidae 兴凯鱊鱊属 Acanthorhodeus chankaensis Acanthorhodeus 短须鱊 Acanthorhodeus barbatulus 大鳍鱊 Acanthorhodeus macropterus 副鱊属 Paracheilognathus 彩副鱊 Paracheilognathus imberbis 二须鲃属 Puntius 二须鲃 Puntius semifasciolatus 倒刺鲃属 Spinibarbus 光倒刺鲃 Spinibarbus caldwelli 纹唇鱼属 Osteochilus 鲮属 Cirrhina 纹唇鱼 Osteochilus salsburyi 鲮 Cirrhina molitorella 麦瑞加拉鲮 Cirrhina mrigala 野鲮属 Labeo 露斯塔野鲮 Labeo rohita 墨头鱼属 Garra 东方墨头鱼 Garra orientalis 䱻属 Hemibardus 间䱻 Hemibardus medius 麦穗鱼属 Paseudorasbora 麦穗鱼 Pseudorasbora parva 鳈属 Sarcocheilichthys 黑鳍鳈 Sarcocheilichthys nigripinnis 银鮈属 Squalidus 银鮈 Squalidus argentatus

5 5 期张豫等 : 基于鱼类名录的 30 年来东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性变化 1297 续表 1 Table 1 Continued 纲目科属种棒花鱼属 Abbottina 小鳔鮈属棒花鱼 Abbottina rivularis 乐山小鳔鮈 Microphysogobio kiatingensis Microphysogobio 福建小鳔鮈 Microphysogobio fukiensis 蛇鮈属 Saurogobio 蛇鮈 Saurogobio dabryi 鲢属 Hypophthalmichthyus 鲢 Hypophthalmichthyus molitrix 鳙属 Aristichthys 鳙 Aristichthys nobilis 鲤科鲫鱼属 Carassius 鲫鱼 Carassius auratus Cyprinidae 须鲫属 Carassioides 须鲫 Carassioides cantonensis 鲤属 Cyprinus 鲤 Cyprinus carpio 中华鳑鲏 Rhodeus sinensis 鲤形目高体鳑鲏鳑鲏属 Rhodeus Cypriniformes Rhodeus ocellatus 彩石鳑鲏 Rhodeus lighti 光唇鱼属 Acrossocheilus 半刺光唇鱼 Acrossocheilus hemispinus 白甲鱼属 Varicorhinas 南方白甲鱼 Varicorhinas gerlachi 小条鳅属美丽小条鳅 Micronemacheilus Micronemacheilus pulcher 硬骨鱼纲沙鳅属 Botia 壮体沙鳅 Botia robusta Osteichthyes 花鳅属 Sinibotia 中华花鳅 Cobitis sinensis 鳅科 Cobitidae 副沙鳅属花斑副沙鳅 Parabotia Parabotia fasciata 泥鳅属 Misgurnus 泥鳅 Misgurnus anguillicaudatus 鲇科 Siluridae 鲇属 Silurus 鲇 Silurus asotus 胡子鲇科 Clariidae 胡子鲇属 Clarias 胡子鲇 Clarias fuscus 骨甲鲇科 Loricariidae 下口鲇属 Hypostomus 下口鲇 Hypostomus plecostomus 长臀鮠科 Cranoglanididae 长臀鮠属 Cranoglanis 珠江长臀鮠 Cranoglanis bouderius 黄颡鱼鲇形目 Siluriformes 黄颡鱼属 Peltcobagrus Pelteobagrus fulvidraco 瓦氏黄颡鱼 Pelteobagrus vachelli 中间黄颡鱼 Peltcobagrus intermedius 鲿科 Bagridae 纵带鮠鮠属 Leiocassis argentivittatus Leiocassis 条纹鮠 Leiocassis virgatus 鳠属 Mystus 大鳍鱯 Mystus macropterus 斑鳠 Mystus guttatus

6 1298 中国环境科学 34 卷续表 1 Table 1 Continued 纲目科属种硬骨鱼纲 Osteichthyes 合鳃鱼目 Synbgranchiformes 鳉形目 Cyprinodontiformes 颌针鱼目 Beloniformes 鲀形目 Tetraodontiformes 鲈形目 Perciformes 鲽形目 Pleuronectiformes 合鳃鱼科 Synbranchidae 鳉科 Adrianichthyidae 胎鳉科 Poeciliidae 鱵科 Hemiramphidae 鲀科 Tetraodontidae 黄鳝属 Monopterus 鳉属 Oryzias 食蚊鱼属 Gambusia 吻鱵鱼属 Rhynchorhamphus 东方鲀属 Takifugu 黄鳝 Monopterus albus 青鳉 Oryzias latipes 食蚊鱼 Gambusia affinis 乔氏吻鱵 Rhynchorhamphus georgii 弓斑东方鲀 Takifugu ocellatus 鮨科 Serranidae 鳜属 Siniperca 大眼鳜 Siniperca kneri 鳢科 Channidae 鳢属 Channa 斑鳢 Channa maculate 鰕虎鱼科 Gobiidae 斗鱼科 Belontiidae 丽鱼科 Cichlaidae 刺鳅科 Mastacembelidae 真鲈科 Percichthyidae 塘鳢科 Eleotridae 舌鳎科 Cynoglossidae 鲆科 Paralichthyidae 栉鰕虎鱼属 Ctenogobius 舌鰕虎鱼属 Glossogobius 细棘鰕虎鱼属 Acentrogobius 斗鱼属 Macropodus 丽鲷属 Tilapia 刺鳅属 Mastacembelus 花鲈属 Lateolabrax 沙塘鳢属 Odontobutis 乌塘鳢属 Bostrichthys 黄黝鱼属 Hypseleotris 塘鳢属 Eleotris 舌鳎属 Cynoglossus 花鲆属 Tephrinectes 褐栉鰕虎鱼 Ctenogobius brunneus 子陵栉鰕虎鱼 Ctenogobius giurinus 须鳗鰕虎鱼 Taenioides cirratus 舌鰕虎鱼 Glossogobius giuris 斑纹舌鰕虎鱼 Glossogobius olivaceus 犬牙细棘鰕虎鱼 Acentrogobius caninus 叉尾斗鱼 Macropodus opercularis 罗非鱼 Tilapia Oreochromis 大刺鳅 Mastacembelus armatus 日本真鲈 Lateolabrax japonicus 沙塘鳢 Odontobutis obscurus 乌塘鳢 Bostrichthys sinensis 黄黝鱼 Hypseleotris swinhonis 侧扁小黄黝鱼 Micropercops Compressocephalus 尖头塘鳢 Eleotris axycephala 褐斑三线舌鳎 Cynoglossus trigrammus 花鲆 Tephrinectes sinensis 注 : 为本研究中采集到的鱼类物种, 共 47 种 ; 为 1980~1983 年统计的鱼类物种, 共 52 种 [57], 捕捞努力量约为 217kW d; 2005~2007 年调查 [13] 到的鱼类物种, 共 49 种, 捕捞努力量为 243kW d; 2007~2010 年调查到的鱼类物种, 共 69 种, 捕捞努力量为 228kW d [58] 2.2 物种多样性变化东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类分类等级为纲目

7 5 期张豫等 : 基于鱼类名录的 30 年来东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性变化 1299 科属种 5 个水平. 由于所涉及的鱼类均属于硬骨鱼纲, 因此在实际计算中只采用目科属录及加权路径长度 [44,46], 计算了相应时间段的鱼类平均分类多样性指数 Δ ( 图 2 表 3). 种 4 个水平. 公式 (1) (2) 中的 ω ij 取值见表 2, 其根据每一分类等级水平的种类丰度确定 [60] 表 3 东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性指数大小. Table 3 Fish diversity index in Huizhou Reach of the 表 2 各分类等级的多样性权重 Main Dongjiang River Table 2 The branch weight on species at each taxonomic level 时间段 Δ G 指数 F 指数 G-F 指数分类等级 ω ij 含义 - 物种的亲缘关系路径长度的权重 ω ij 种物种属于一属 20 属物种属于一科不同属 40 科物种属于一目不同科 60 目物种属于一纲不同目 80 纲物种属于一纲 100 依据东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类总名录与加权路径长度 [44,46], 计算了鱼类平均分类差异指数 Δ, 其值约为 67, 并给出其 95% 置信漏斗曲线 ( 图 2). 平均分类差异指数 Δ 平均分类差异指数 Δ ~ ~ ~ ~2012 时间段物种数目 b a 1981~ ~ ~ ~2012 图 2 东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类平均分类差异指数及其漏斗曲线 Fig.2 Average taxonomic distinctness of fish species and its funnel plot with 95% confidence limit in Huizhou Reach of the Main Dongjiang River Δ 为一理论平均值 ( 图 2b 虚线 ), 不随种类数量增加而增加 [44,46]. 依据东江干流 ( 惠州段 )4 个时间段的鱼类名 1981~ ~ ~ ~ 由图 2 可知,2011~2012 的 Δ 分布在东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类 Δ 95% 置信漏斗曲线内, 表明其鱼类 Δ 与东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类 Δ 没有显著差异 (P>0.05);1981~1983 的 Δ 分布于东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类平均分类差异指数 Δ 95% 置信漏斗曲线以上, 表明其鱼类 Δ 显著大于东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类 D (P>0.05); 而 2005~2007 与 2007~2010 的 Δ 分布于东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类 Δ 95% 置信漏斗曲线之下, 表明其鱼类 Δ 显著小于东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类 Δ (P<0.05). 多样性指数多样性指数 G 指数 F 指数 1981~ ~ ~ ~2012 G-F 指数 1981~ ~ ~ ~2012 时间段图 3 东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类科属多样性测度指数 Fig.3 Fish diversity index of family and genus in Huizhou Reach of the Main Dongjiang River

8 1300 中国环境科学 34 卷从图 2 亦可知,4 个时间段的东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类物种多样性大小排序为 Δ > Δ > Δ > Δ 科属多样性变化由东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类总名录中相关数据, 计算出该河段鱼类科属多样性 G F 测度指数 ( 表 3 图 3). 从结果来看,4 个时间段的 F 指数 G 指数及 G F指数有一致的变化趋势, 均由 1981~1983 向 2005~2007 降低, 再向 2007~2010 升高, 最后向 2011~2012 降低, 说明在科属水平上, 东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性由 1981~1983 向 2005~2007 减小, 再向 2007~2010 增加, 最后向 2011~2012 减小. 其中,1981~1983 的鱼类科属多样性最大, 而 2011~ 2012 的最小. 3 讨论 3.1 鱼类名录在多样性研究中的应用鱼类名录是在种群水平上鱼类多样性编目的重要内容, 是科学考察的总结. 由于地球上生命形式的复杂多样, 物种迁徙活动的存在, 环境及人类的影响, 一些新的物种会被发现, 而一些老的物种会消失. 因此, 一片水域的鱼类名录是经常更新的, 能够反映当地鱼类多样性的最新信息. 故而从鱼类编目数据库中提取有关名录信息, 是能够快速评价一片水域鱼类多样性现状的. 针对东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类物种的分类普查, 从 20 世纪 80 年代以来, 已经开展了大量工作, 采集了大量的数据, 但是, 人们并没有充分利用鱼类名录进行其多样性的监测. 鱼类名录的编制是依据分类系统进行的, 因此选择合适的分类系统极为关键. 目前国内主要采用 Rass( 如中国动物志 [6162] 中国鱼类系统检索 [63] 广东淡水鱼类志 [64] 等 ) 和 Nelson( 如拉汉世界鱼类系统名典 [55] 和鱼类分类学 [56] 等 ) 两种鱼类分类系统, 这就出现同一鱼种分类地位不一致的现象. 由于 Nelson 分类系统收录的鱼类物种更全 [55,59], 且被国内外大量学者接受, 因此本文采用该分类系统作为鱼类名录的编制依据. 3.2 平均分类差异指数 Δ 的适用性与传统多样性指数相比, 作为 Simpson 指数自然扩展的平均分类差异指数具有具有两大优点 [27] : (1) 不依赖取样方法 ;(2) 其期望值可自动进行显著性检验. 因此, 仅有鱼类名录是能够对研究水域不同时间段的鱼类多样性进行比较的. 在进行平均分类差异指数计算时, 样本物种均隶属一个门 ( 或纲 ), 比样本为多个门 ( 或纲 ) 的物种所组成更有意义 [44]. 由于东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类物种数据是在跨越近 1/3 世纪的 4 个时间段采用不同的方法获得的, 而且鱼类物种都属硬骨鱼纲, 所以平均分类差异指数是适用于该河段鱼类多样性研究的. 通过计算平均分类差异指数能够了解人类或者自然扰动对生物多样性的影响程度 [27]. 已有报道 [13,6566] 表明,20 世纪末至 2007 时间段, 东江干流 ( 惠州段 ) 被严重污染, 一些经济种类和土著种类明显减少 ; 其后水政管理得到加强, 水质逐步改善, 鱼类多样性趋于恢复性的变化, 这与图 2 表 3 的研究结果相吻合. 在平均分类差异指数使用过程中, 有 2 个问题需要重点考虑.(1) 采用的分类阶元并不只局限于种属科目和门等分类等级 [60,67], 可以根据实际需要加入亚属亚科总科亚目总目亚纲和总纲等分类阶元.(2) 每一分类等级水平的权重会改变分类学多样性值的大小 [60], 根据每一分类等级水平的种类丰度来确定. 3.3 G-F 多样性测度指数的适用性对照图 2 和图 3 可以发现, 在 2011~2012, 种与科属的多样性有显著差异, 这表明东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类在分类阶元种与属科水平上, 物种的分布是不均匀的, 也就是说鱼类的多样性在不同的分类等级上是不一致的, 因此, 仅仅研究物种水平的多样性是不够的. G-F 多样性测度指数研究的是属科水平上物种的多样性, 与平均分类差异指数一样是基于物种名录的研究方法, 其除了具有平均分类差异指数的优点外, 还是一种标准化指数, 即能对不同时间的生物多样性进行比较. 因此, 用 G F 多样性测度指数研究东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类在 4 个时间段多样性的变化是可行的. 由于物种名录是对一个地区已有记录物种

9 5 期张豫等 : 基于鱼类名录的 30 年来东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类多样性变化 1301 进行总体计数而非抽样 [45], 因而计算 G F多样性测度指数不再需要计算其方差. 在该指数体系中,F 指数包括科中和科间的多样性. 如果 G F指数趋近 1, 则说明科间多样性下降, 或者说明属多样性上升 ; 否则, G F 指数趋近零或为负数, 这在蒋志刚等 [45] [52] 史赟荣等的研究中就曾出现过. G F 多样性测度指数的这些固有优点, 保证了其测度物种多样性的快捷有效性. 平均分类差异指数 Δ 和 G-F 多样性测度指数均依据物种不同的分类阶元及物种的有无对群落物种的多样性进行评估. 其中, 前者基于物种间形态差异权重, 量化群落的分类多样性特征, 反映的是群落物种之间的形态亲缘关系 [27,44,46], 即由不同属物种组成的群落比由同一属物种组成的群落多样性高 ; 后者基于物种同科或同属之间物种数目的差异, 反映的是群落物种在科级或属级水平多样性的状况 [45,52]. 4 结论 4.1 东江干流 ( 惠州段 ) 共记录鱼类 11 目,29 科,77 属,95 种, 鲤形目鱼类占绝对优势. 4.2 从种分类阶元水平看, 研究的 4 个时间段的东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类物种多样性由大到小排序为 Δ > Δ > Δ > Δ 从科属分类阶元水平看, 研究的 4 个时间段的东江干流 ( 惠州段 ) 鱼类物种多样性由 1981~ 1983 向 2005~2007 减小, 再向 2007~2010 增加, 最后向 2011~2012 减小. 其中,1981~1983 的多样性最大, 而 2011~2012 的多样性最小. 参考文献 : [1] Karr J R. Assesment of biotic integrity using fish c communities [J]. Fishes, 1981,6: [2] Eadie J M, Keast A. Resource heterogeneity and fish species diversity in Lakes [J]. Canadian Journal of Zoology, 1984,62: [3] Castillo R M, Zavala H J A, Zarate R. Exploration of spatial and temporal patterns of fish diversity and composition in a tropical estuarine system of Mexico [J]. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 2002,12: [4] 吴莉芳, 刘春力, 张东鸣, 等. 中国湖泊和水库渔业资源发展利用存在的问题及其出路 [J]. 吉林农业大学学报, 2000,22(4): [5] 冯广朋, 李钟杰, 谢从新, 等. 湖北牛山湖小型鱼类的群落结构及多样性 [J]. 湖泊科学, 2006,18(3): [6] 程济生, 俞连福. 黄东海冬季底层鱼类群落结构及多样性变化 [J]. 水产学报, 2004,28(1): [7] 冯广朋, 庄平, 刘健, 等. 祟明东滩团结沙鱼类群落多样性与生长特性 [J]. 海洋渔业, 2007,29(1): [8] 宋天祥, 张国华, 常剑波, 等. 洪湖鱼类多样性研究 [J]. 应用生态学报, 1999,10(1): [9] 凌去非, 李思发. 长江天鹅州故道鱼类群落种类多样性 [J]. 中国水产科学, 1998,5(2):1-5. [10] 刘恩生, 刘正文, 陈伟民, 等. 太湖鱼类产量组成的变动规律及与环境的相互关系 [J]. 湖泊科学, 2005,17(3): [11] 冯广朋. 鱼类群落多样性研究的理论与方法 [J]. 生态科学, 2008,27(6): [12] 江源, 王博, 杨浩春, 等. 东江干流浮游植物群落结构特征及与水质的关系 [J]. 生态环境学报, 2011,20(11): [13] 高文峰. 东江 ( 惠州段 ) 鱼类资源与保护对策 [J]. 水产科技, 2010,4: [14] Fisher R A, Corbet A S, Williams C B. The relation between the number of species and the number of individuals in a random sample of an animal population [J]. J. Anim. Ecol., 1943,12: [15] Hurlbert S H. The non-concept of species diversity: a critique and alternative parameters [J]. Ecology, 1971,52: [16] Magurran A E. Ecological diversity and its Measurement New Jersey [M]. Princeton University Press, [17] Simpson E H. Measurement of diversity [J]. Nature, 1949,163: 688. [18] Shannon C E, Weaver W. The Mathematical Theory of Communication [M]. Urbana: University of Illinois Press, 1963:117. [19] Pielou E C. Eeological diversity [M]. New York: Wiley Inter Science, [20] Pielou E C, 卢泽愚译. 数学生态学引论 [M]. 北京 : 科学出版社, [21] Sheldon A L. Equitability indices dependence on the species count [J]. Ecology, 1969,50: [22] Heip C. A new index measuring evenness [J]. J. Mar. Biol. Assoc., 1974,54: [23] Hill M O. Diveristy and evenness: a unifying notation and its consequences [J]. Ecology, 1973,54: [24] May R. Patterns of species abundance and diversity In: M T Cody, J M Diamond (eds.), Ecology and Evolution of Commnixy [M]. Cambridge MA: Harvard University Press, 1975, [25] Krebs C. Ecology: the experimental analysis of distribution and abundance (2nd ed) [M]. New York: Harper & Row Publishers, [26] Warwick R M, Clarke K R. New biodiversiiy measures reveal a decrease in taxonomic distinctness with increasing stress [J]. Marine Ecology Progress Series, 1995,129:

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1476 资源科学第 33 卷第 8 期常活动受到阻碍[1] 阻隔作用是对鱼类最重要的影饱和可直接导致鱼类气泡病的发生引起鱼类的大响与污染作用不同它具有非连续性的特点具有规模死亡而高坝是引起气体过饱和的主要因素 [4] 一处阻断完全隔绝的特征一直是备受关注的重在泄洪

1476 资源科学第 33 卷第 8 期常活动受到阻碍[1] 阻隔作用是对鱼类最重要的影饱和可直接导致鱼类气泡病的发生引起鱼类的大响与污染作用不同它具有非连续性的特点具有规模死亡而高坝是引起气体过饱和的主要因素 [4] 一处阻断完全隔绝的特征一直是备受关注的重在泄洪 2011 33 8 1475-1480 第 33 卷第 8 期 2011 年 8 月 Resources Science Vol.33 No.8 Aug. 2011 文章编号 1007-7588 2011 08-1475-06 水利工程对鱼类生存环境的影响以近 50 年白洋淀鱼类变化为例陈龙 1,2 谢高地 1 鲁春霞 1 裴厦 1,2 张昌顺 1 1.中国科学院地理科学与资源研究所北京

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