第4l卷V01.4l 第3期 No.3 淡水渔业 2011年5月 May 2011 Freshwater Fisheries 怒江流域大型底栖动物资源状况 李斌 ,张耀光 ,岳兴建 ,刘绍平 ,王志坚 (1.淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室,水产科学重庆市市级重点实验室; 西南大学生命科学学院,重庆400715; 2.中国水产科学研究院长江水产研究所,武汉430223) 摘要:2007年4月到2008年8月对怒江流域大型底栖动物种类组成、分布和生物量先后进行了5次调查,共获 得大型底栖动物53种,隶属于5门,7纲,42科,其中水生昆虫是怒江流域鱼类饵料的重要来源之一。怒江流 域42个采样点大型底栖动物密度、生物量分布从上游到下游呈高一低一高的变化规律,其密度和生物量值的变 化范围分别为5.55~457.4 ind./m 、3.89~14405.9 mg/m2。聚类分析显示怒江流域大型底栖动物具有相同生境 类型采样点的大型底栖动物种类组成较为相似。 关键词:大型底栖动物;聚类分析;怒江流域 中图分类号:Q178.2 文献标识码:A 文章编号:1000-6907一(2011)03-0003-07 A study on resource distribution of macrozoobenthos in the Nu River basin LI Bin ,ZHANG Yao.guang ,YUE Xing-jian ,LIU Shao—ping ,WANG Zhi-jian (1.Key Laboratory ofFreshwater Fish Reproduction and Development,Ministry ofEducation,Chongqing; School ofLife ̄ience Southwest University,Key aborLatory fAquatoic Science fChongqiong,Chongqing 400715; 2.Yan ̄ez River Fisheries Research Institute,Chinese Academy ofFiserhy ̄ience,Wuhan 430223) Abstract:From April 2007 to August 2008,5 surveys(2 and 5 times in Tibet and Yunnan,respectively)were carried out to investigate the macrozoobenthos species composition,distribution and biomass in the Nu River basin.53 macrozoob— enthos species belonging to 42 families,7 classes and 5 phyla were identiifed from 42 sites of the river.Aquatic insects were important food for fish in the ifver,where the distirbution trend of macrozoobenthos density and biomass(from up- stream to downstream)presented a high—low—high mode.In addition,the macrozoobenthos density and biomass were about 5.55—457.4 ind./m and 3.89~14405.9 mg/m along the fiver,respectively,and the more alike of the habitat sites, the more similar of the macrozoobenthos composition revealed by cluster analysis. Key words:Macrozoobenthos;Cluster Analysis;Nu River Basin 底栖动物是淡水生态系统的一个重要组分,种 类繁多,食性复杂,不仅是鱼类重要的饵料,而且 对了解生态系统的结构和功能有重要理论意 环节动物(Annelida)和水生昆虫(Insecta)等类群。 目前对大型底栖动物的研究很多,内容涉及到资源 状况、生物多样性、生产力、群落结构、生态模型 和能量流动等 m 。 义 吒J。底栖动物可用来估算渔产潜力 及用作环 境指示生物Hj,底栖动物完整性指数(B—IBI)可用 国内河流底栖动物研究主要集中在黄河¨ 、 长江(雅砻江、香溪河) 及九龙江口D6]等中东 部地区,而位于我国西南偏远地区的一条大型淡水 来评价水生生态系统健康状态,为水体污染防治和 生物多样性保护提供有价值的参考依据 ]。通常, 河流大型底栖动物主要包括软体动物(Mollusca)、 收稿日期:2010—10—25;修订13期:2011—05—09 资助项目:国家环保部重点项目(EPA4261) 性河流——怒江,尚未见其有关大型底栖动物的报 第一作者简介:李斌(1981一 ),男,汉族,河南信阳人,博士研究生,专业方向:水生生物学。E-mail:lbxy@SWU.edu.an 通讯作者:王志坚。wan 1969@126.com;wangzj@SWU.edu.en 4 淡水渔业 道。怒江是一个急流水体,不同区域的生境特征不 同,其大型底栖动物特征也呈现一定差异。到目前 为止,相关的研究多为零星的调查,缺乏怒江流域 大型底栖动物种类组成及分布规律等本底资料。本 文主要对怒江流域大型底栖动物种类组成和分布规 律进行探究,以期为后续怒江流域资源保护和开发 怒江流域支流众多,如色曲、姐曲和南定河 等,形成纵横交错的网状水系。目前,怒江上游已 经建成两座水电站,中下游正在规划进行13个水 电站阶梯开发,大坝及其辅助工程的建设将对原本 就不稳定的地质情况和脆弱的生态环境带来更多不 稳定的因素。同时随着经济的快速发展,必将对怒 提供基础资料及理论依据。 江水域环境产生巨大的影响。本文依据怒江流域生 境类型和交通状况共设置了42个采样点,各采样 点的环境简介如(表1)所示。 1.2采样方法及样品处理 2007--2008年对怒江流域进行了多次重复采 样,其中段于2007年和2008年夏季(8月份) 进行了2次重复采样;云南段,分别在2007年春 季(4月)、夏季(8月)、秋季(11月),2008年春 季(4月)、夏季(8月)共进行了5次重复采样。 每一采样点(凡是能够到达的样点)沿着河道 两边上、下江段选择不同的水环境,用手抄网(30 X 30 em)捞取或翻捡石块或水中固体物,将获得 1 材料方法 1.1研究区域概况 怒江发源于青藏高原唐古拉山南麓自治区 那曲地区安多县境内,河源山峰为海拔6070 m的 吉热格帕山,怒江流域在中国境内位于东经91。10 ~100。15 、北纬23。5 ~32。48 之间。怒江自 流入云南,纵贯云南省西部,在潞西县流出国境, 出国后称为萨尔温江,流经缅甸、泰国入海,是一 条较大的国际性河流。在我国境内,怒江干流河段 总长2020 km,流域面积为125500 km 。我国习惯 以林芝察隅县色邑达和云南六库为分界点,将 怒江干流(境内)分为上、中、下游三段。 的样品经40目分样筛筛选后拣出大型动物,存放 到备好的塑料瓶中,用5%的固定保存, 图1怒江流域采样点图(A)怒江流域段(B)怒江流域云南段 Fig.1 Sampling sites in the Nu River Basin(A)The section in Tibet;(B)The section in Yunnan 第3期 李斌等:怒江流域大型底栖动物资源状况 5 带回实验室鉴定。小个体的大型底栖动物在解剖镜 下进行鉴定,所有类群尽可能鉴定到最小分类单 元。 1.3数据分析 应用Excel、SPSS(16.0)软件对相关数据进行 统计分析。 6 淡水渔业 2011年 2结果 2.1大型底栖动物种类组成 matoida)。从科级水平上分析可知:蜉蝣目(Ephe. merida)和双翅目(Hemiptera)科级组成最多,均有 6科,分别占总科数的14%;其次是毛翅目 (Trichoptera),5科,占总科数的11%;而端足目 (Amphipoda)、十足目(Decapoda)和中腹足目(Me— 调查共获得怒江底栖动物53种,隶属于5门 7纲17目42科,即节肢动物门(Arthropod)、软体 动物门(Mollusca)、环节动物门(Annelida)、扁形 动物门(Platyhelminthes)和线形动物门(Nematomor- pha),昆虫纲(Insecta)、甲壳纲(Crustacea)、腹足 纲(Gsatropoda)、寡毛纲(Oligochaeta)、蛭纲(Hir— udinea)、涡虫纲(Turbellar)和铁线虫纲(Nectone— sogastropoda)等8个目,均由1科组成,各占总科 数的3%(表2)。在大型底栖动物类群组成上,水 生昆虫所占比例最高,为63%,其次是软体动物 为15%,甲壳类6%,寡毛类7%,其它为9%。 表2怒江流域大型底栖动物各目的科数统计 Tab.2 The numbers of famili ̄of macrozoobenthos in the Nu Rjver Basin 。 蜉蝣蜻蜓裱翅半翅鞘翅毛翅双翅端足十足中腹柄眼基眼近孔吻蛭石蛭铁线三肠 目 目 目 目 目 目 目 目 目 足目 目 目 目 目 目 虫目 目 、 科数 6 3 2 4 4 9 2 4 5 6 1 3 1 3 l 3 1 3 4 9 2 4 l 3 l 3 1 3 1 42 比例(%) 14 7 ll 14 3 l00 2.2优势类群 物的密度较其它采样点高。 怒江流域42个采样点大型底栖动物生物量分 优势种的标准是根据优势度来确定的。根据陈 亚瞿等 的优势种标准,当物种优势度Y>0.02 布变化规律与其密度基本一致(图2),其变化范围 在3.89—14405.9 mg/Ill 之间,其中最大值出现在 时,该种即为优势种。优势度的计算公式为: Y=(n/N)f ̄; 错那湖(a)采样点主要是钩虾和耳萝卜螺;其次是 秋季三江口(w)采样点,该点优势类群主要是泉 膀胱螺;生物量最小值是分布在福贡上20 km(H) 其中Ⅳ为采集到的所有种类的总个体数, 为第i种的个体数, 为该种在各个样点出现的频 率。 样点,其大型底栖动物以蜉蝣类为主。其它各个站 点之间的差异并不明显。 2.4不同样点大型底栖动物种类组成聚类分析 怒江流域各采样点大型底栖动物种类(部分种 类鉴定到科或属级水平)组成进行聚类分析,结果 怒江流域大型底栖动物优势种主要有钩虾 (Gammarus sp)、二翼蜉(Cloeon sp)、摇蚊幼虫 (Tendipes sp)、泉膀胱螺(Physafontinalis)、小土 蜗(Galba ̄rvia)、截口土蜗(Galba truncatula)、扁 蜉(Ecdyrus sp)、纹石蚕(Hydropsyche sp)、龙虱 (Cybister sp)、蚋(Simulium sp)、石蝇(Perla sp)和 如图3所示。怒江流域各采样点大型底栖动物种类 组成聚类分析表明,所有采样点大型底栖动物种类 组成聚为两个大的分支,第一分支(上游a、c、b、 d、e、f、g、h、i、j、k、l、in、n、o、P站点, 中游的A、B、C、E、F、G、H、I、J、L、M、N 站点及下游的0、P、Q、R、S、U、W、X站点) 大蚊幼虫(Tiplua sp)共计l2种。 2.3大型底栖动物密度、生物量平面分布 怒江流域42个采样点大型底栖动物密度分布 如图2所示,从怒江源头错那样点(a)到国界木城 样点(Y)怒江流域大型底栖动物密度、生物量分布 呈高——低——高的分布规律。大型底栖动物密度 变化范围在5.55~457.4 ind./m 之间,其中最大 值出现在错那湖采样点(a),该点优势类群主要是 钩虾和耳萝卜螺(Radix auricularia);其次是春季 泸保交界处(P)采样站点,该点优势类群是蜉蝣目 和第二分支(下游的T、V、P站点及中游的D、K 站点)。前者包括3个分支:(n)、(A、G)和(I、 0 K、i P O q、h d、g S C、K、b、,、 、 e、f、a、m、B、X、C、L、E、H、M、Q、R、 W、U、F);后者包括2个分支:(D、K、P)和 (T、Y),其中前者最大分支可再分为2个小分支, 分别是:(M、Q、R、W、U、F)和(I、0、K、i、 P、O、q、h、d、g、S、C、K、b、l、j、e、f、a、 in、B、X、C、L、E、H)。 和泉膀胱螺;而最小值出现在秋季东风桥采样点 (T),其底栖动物以摇蚊幼虫为主;贡山县城 (D)、福贡上20 km(H)和碧寨(V)采样点底栖动 第3期 李斌等:怒江流域大型底栖动物资源状况 7 I o k p 0 qh d g s c J b●.J e f a m B x c L E H M QR一 善 氢 一 童 曼 稍 采样站点 a b e d e f g h i j k 1 m n o P q A B cD E F G H 1 J K LMN O P Q R S T U VW X Y 图2怒江流域不同季节各采样点大型底栖动物密度和生物量分布图 Fig.2 The distribution of macrozoobenthos density and biomass of each sampling site in different seasons in the Nu River Basin 3讨论 3.1 怒江流域大型底栖动物组成特点 总体而言,怒江大型底栖动物组成以水生昆虫 为主,与怒江流域激流的水域环境相一致。而软体 动物耳螺卜螺、椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)和泉 膀胱螺等主要分布在水生植物丰富的区域,如怒江 源头及其下游一些支流等(表1),这可能与水生植 第 ’—_ 的 O O ∞ 髓 鲫 0 O O O ∞ O O m ∞ 0 0 物(表1)(眼子菜和轮藻等)为其提供了重要掩蔽 场所和食物来源(附着藻类)有关L】 J。 怒江流域42个采样点大型底栖动物种类组成 的聚类分析结果和预期(沿河流纵向可聚为上、 分 支 中、下三段)有差异,但具有相同生境类型采样点 底栖动物种类组成较为相似。如T、Y、D、K、P 采样点主要位于怒江流域的下游段,除D采样点 外,均有小型溪流汇人,种类组成以二翼蜉、摇蚊 幼虫、泉膀胱螺为主。n采样点单独聚为一支,大 型底栖动物组成以纹石蚕Hydropsyche sp和石蚕 Perla sp为主要类群,可能与其高海拔、水流缓、 水体底质腐殖质含量丰富(乔木落叶)等因素影响 了大型底栖动物种类组成有关(见表1)。 3.2怒江流域大型底栖动物密度和生物量的平面 分布格局 从怒江源头错那样点(a)到国界木城样点(Y) 图3 怒江流域各采样点底栖动物种类组成聚类图 Fig.3 The dendrogram of macrozoobenthos species composition at each sampling site in the Nu River Basin 怒江流域大型底栖动物密度、生物量分布呈高—— 低——高的分布规律。怒江从上游到下游,海拔降 低、河面变宽、水面覆盖物减少、流速减缓、水温 8 淡水渔业 2011正 增加等生境的变化(表1)对怒江大型底栖动物分 布、密度和生物量产生了重要影响 1 J。错那湖 流清澈缓慢、溶氧高的环境内;(2)水生昆虫裱翅 目(Plecoptera)的石蝇科(Perlidae)和短尾石蝇科 (Nemouridae)主要分布在怒江流域的支流及溪沟 (a)、那曲(b)及三江口(W)等采样点大型底栖动 物种类组成丰富,如钩虾、耳萝卜螺和泉膀胱螺 中;(3)软体动物椎实螺科的折叠萝卜螺(Radix plicatula)、椭圆萝卜螺、泉膀胱螺、截口土埚等主 等,这与该采样点地势平坦、水流缓慢及水生植物 丰富有利于底栖动物栖息有关,因为河流的特性与 组成是影响底栖生物的重要环境因子【2o J;而怒江 回水湾区域、沿岸居民生活污水排放及小型溪流汇 人等多种因素的影响可能导致了贡山县城(D)、福 贡上20 kin(H)和碧寨(V)采样点大型底栖动物的 密度较其它样点略高(表1)。 怒江流域各采样点大型底栖动物密度与其生 物量并非呈正相关关系,可能与不同时期不同采 样点所采集到的大型底栖动物种类组成和数量多 少有关。如福贡上20 km H采样点秋季密度为 311.11 ind./m 其生物量为3.98 mg/Ill ,该采样 点大型底栖动物组成主要以水生昆虫蜉蝣类为主, 因此生物量值较小。 综上所述怒江流域不同采样点大型底栖动物密 度、生物量分布受到温度 、底质类型和结 构 、水体压力、食物的获得性 等多种因素的 综合影响。 3.3怒江流域大型底栖动物饵料价值 怒江裂腹鱼(Schizothorax schizothorax nukian— gensis)是怒江干流重要经济鱼类 ,从怒江上游 到下游均有分布,通过对怒江裂腹鱼解剖发现水生 昆虫是怒江裂腹鱼饵料的重要组成部分,这一结论 与自治区水产局所提到的怒江裂腹鱼兼食底栖 无脊椎动结果【2 是一致的。细尾高原鳅(Triplophy. sa stenura)是怒江上游常见的小型鱼类之一,其食 物组成主要来源于水生昆虫 。因此,怒江上游 相对高的水生昆虫生物量(如图2)与上游较高的渔 业生产力是相吻合的,如怒江裂腹鱼、细尾高原鳅 等 4结论 怒江流域上游到下游不同采样点大型底栖动物 密度、生物量分布呈现高——低——高的变化规 律,这与怒江流域环境变化是一致的,同时表明生 境类型对怒江大型底栖动物分布和生物量有重要的 影响;聚类分析显示了怒江流域大型底栖动物分布 规律和特点。总体而言,具有相同生境类型的采样 点其大型底栖动物种类组成较为相似,具体如下: (1)甲壳纲的钩虾分布在怒江源头,河面宽阔、水 要分布在水流缓慢、水生植物丰富的区域;(4)水 生昆虫蜉蝣类分布于整个怒江流域。同时通过对怒 江重要经济鱼类的解剖证明了大型底栖动物水生昆 虫是其重要的饵料来源之一。 致谢:衷心感谢西南大学谢嗣光副教授在标本鉴定 中给予的指导和帮助。 参考文献: [1]Bohmer J,Zenker A,Ackermann B,et al Macrozoobenthos tom— munities and biocoenotic assessment of ecological status in relation to degree of human impact in small streams in southwest[J].Ger J Aquatic Ecosyst Stress Recovery,2001,8:407~419. 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