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长江中游浅水湖泊鱼类群落和系统营养网络模型的研究
Alternative TitleStudies on fish communities and trophic network model of shallow lakes along the middle reach of the Yangtze River
叶少文
Subtype博士
Thesis Advisor曹文宣 ; 李钟杰
2007-01-08
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Place of Conferral水生生物研究所
Keyword鱼类群落 生物多样性 人类干扰 捕捞 垂钓 人工神经网络 生态系统模型 生态网络分析 Ecopath 梁子湖 牛山湖 月湖
Abstract近几十年来,由于人类活动的不断加剧,长江中下游湖泊鱼类资源现状已不容乐观。本研究选取长江中游浅水湖泊——梁子湖、牛山湖和月湖作为研究对象,对三个湖泊的鱼类群落进行采样调查,目的在于探讨江湖阻隔、鱼类放养、渔业捕捞、水质污染和休闲垂钓等人类活动对湖泊鱼类群落结构和多样性的影响。同时,运用ECOPATH生态网络分析方法构建了牛山湖生态系统的营养网络模型,对系统的结构和功能进行了定量分析,为湖泊渔业资源的合理利用和生态系统的管理提供科学依据。主要研究结果和结论如下: 1. 比较了梁子湖及其相邻牛山湖过去50年不同时期的鱼类组成。两个湖泊河海洄游性鱼类(如鲥和弓斑东方鲀等)在1975年之后已基本消失;小型鱼类在鱼类组成中的比例呈上升趋势;凶猛性鱼类的比例有所降低,消失的主要是江河洄游性和喜流水性种类(如鯮、拟尖头鲌和长吻鮠等)。江湖阻隔的不断加剧和沿湖围垦活动是鱼类组成历史变化的重要原因。 2. 使用围网对牛山湖小型鱼类群落进行了周年(2002~2003年)季度定量采样。共采集到鱼类27种、10469尾,其中20种属于小型鱼类,优势种类为高体鳑鲏、彩副鱊、麦穗鱼、小黄黝鱼和红鳍原鲌,估算8种小型鱼类的年均总生物量为6.073 g/m2/year。多变量统计分析表明,小型鱼类群落的物种丰富度、相对丰度和多样性指数与生境的复杂程度和水草生物量成正相关,与水深没有显著的关联。 3. 对牛山湖网簖、刺网、电捕和鸬鹚的渔获物进行了47次详细调查,运用自组织特征映射人工神经网络(SOM)分析数据。结果表明,网簖和电捕捕获的鱼类种数多、体长范围广,对鱼类资源的破坏性最大,应当加以限制或废除;鸬鹚是捕获鳜(尤其是高龄鳜)的一种有效方式,但对幼鳜和其它幼鱼也有较大损害,应控制其捕捞强度;刺网主要捕获几种经济鱼类,是利用鱼类资源的一种较好方式,关键在于对网目直径和捕捞强度的管理。 4. 比较了草型湖泊(牛山湖)和藻型湖泊(月湖)的鱼类组成及其相对丰度。在鱼类总种数、凶猛性鱼类种数和优势鱼类种数等方面,月湖均明显低于牛山湖。水质污染是影响湖泊鱼类群落结构的重要因素之一。 5. 对月湖休闲垂钓活动进行了周年(2004~2005年)逐月调查。垂钓渔获鱼类11种,主要对象是鲫、红鳍原鲌、达氏鲌和麦穗鱼。全年总渔获量为2077 kg,折合为3.12 g/m2或4.16斤/亩。垂钓的捕捞强度、单位努力渔获量和渔获物组成均存在明显的季节性变化。 6. 采用基于年龄鉴定的方法和基于体长分布的FiSAT种群评估模型,推算了牛山湖13种鱼的生长方程参数和种群死亡率;通过经验公式估算了8种鱼的种群摄食率;运用直接测定燃烧能的方法计算了13种小型鱼类的能量密度。这些结果为湖泊生态系统营养网络模型的构建提供了基础性数据。 7. 运用ECOPATH方法构建牛山湖2002~2004年期间的生态系统营养网络模型,定量分析了系统的营养结构和功能状态。(1)依据生物学和生态学特性,将牛山湖主要生物种类或类群划分成22个功能组,能够覆盖该湖生态系统的能量流动全过程。(2)估算出各功能组的营养级、生态营养转化效率、流向碎屑量和杂食性指数等重要生态学参数。(3)定量描绘了营养物质在功能组内部和功能组之间的流动过程,并对捕食者和被捕食者间的食物链路径和长度作了统计分析。(4)阐明了物质流动在各营养级上的分布情形和在营养级间的传递效率。(5)分析了功能组间的营养生态位重叠程度和交互营养影响作用。(6)得出生态系统的总体特征参数,以此反映系统的规模、稳定性和成熟度等功能状态。本研究构建的牛山湖营养网络模型可以为湖泊渔业资源的合理利用和生态系统的管理提供科学依据,今后的研究重点将是对模型输入参数的不断改进,以及对模型进行动态模拟并验证。
Pages186
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12094
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
叶少文. 长江中游浅水湖泊鱼类群落和系统营养网络模型的研究[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所,2007.
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