三峽庫區(qū)小江魚類食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)級(jí)關(guān)系的C、N穩(wěn)定性同位素研究.pdf

1、三峽大壩位于長(zhǎng)江中上游，始建于1993年，于2009年全面竣工，是世界上最大的水電站大壩。長(zhǎng)江是我國(guó)最大的河流，也是我國(guó)淡水魚類最豐富的區(qū)域。三峽大壩的修建與蓄水已經(jīng)顯著地改變了三峽庫區(qū)水域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境。三峽大壩的修建將如何影響生活在這一區(qū)域的水生生物，是一個(gè)亟待解決的問題。小江(原名彭溪河)位于三峽庫區(qū)腹地，是北岸的一個(gè)一級(jí)支流。為緩解三峽大壩蓄水后小江回水區(qū)(庫灣)生態(tài)環(huán)境壓力，采用人工措施在小江開縣縣城附近修建了漢豐湖大壩，

2、該壩的建成使小江回水區(qū)在三峽庫區(qū)中呈現(xiàn)了“庫中庫”的環(huán)境格局，這種特殊格局的形成可為三峽庫區(qū)干流生態(tài)環(huán)境分析提供一個(gè)研究模型。本研究選擇三峽庫區(qū)支流小江為研究對(duì)象，于2010年3月份(低水位時(shí)期)到12月份(蓄水期)期間，采用資源調(diào)查和穩(wěn)定性同位素相結(jié)合的方法對(duì)小江回水區(qū)(小江庫灣)魚類群落組成、魚類食性轉(zhuǎn)變、區(qū)域生態(tài)環(huán)境、魚類食物網(wǎng)模型及主要經(jīng)濟(jì)魚類能量來源進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)于20

3、10年對(duì)小江回水區(qū)7個(gè)樣點(diǎn)的6個(gè)月次調(diào)查結(jié)果顯示：共采集魚類標(biāo)本1701尾，隸屬于6目9科47屬56種，其中小江漢豐湖壩上水域采集魚類28種，壩下水域采集魚類42種。鯉形目和鲇形目分別占種總數(shù)的69.5％和12.5％。寬鰭鱲、黑尾()、鲇、鯽、鯉、蒙古鲌、翹嘴鲌、瓦氏黃顙魚及光澤黃顙魚等為小江的主要經(jīng)濟(jì)魚類；小江漁獲物種類數(shù)以春季最高；壩上水域漁獲物種類組成季節(jié)性變化幅度大于壩下水域；壩下水域魚類豐富度高于壩上水域，但與庫區(qū)其它支流相比

4、，小江漁獲物豐富度較低。
　　 (2)應(yīng)用碳氮穩(wěn)定性同位素方法分析了小江回水區(qū)蒙古鲌食性。結(jié)果顯示：體長(zhǎng)<200mm的小個(gè)體蒙古鲌δ13C、δ15N值分別為-24.50‰±1.15‰、12.17‰1.54‰，食性類型為雜食性偏肉食性，營(yíng)養(yǎng)級(jí)為2.9；體長(zhǎng)>200mm的大個(gè)體蒙古鲌δ13C、δ15N值分別為-23.87‰1.12‰、13.54‰1.12‰，食性類型為肉食性，營(yíng)養(yǎng)級(jí)為3.3；大個(gè)體蒙古鲌δ13C、δ15N值極顯著大于

5、小個(gè)體蒙古鲌(P<0.01)，表明蒙古鲌?jiān)谏L(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)生了食性轉(zhuǎn)變，但部分大個(gè)體蒙古鲌和小個(gè)體蒙古鲌由于食物來源相同而出現(xiàn)了同位素值重疊現(xiàn)象。此結(jié)論有助于預(yù)測(cè)小江水域魚類增殖放流、漁業(yè)捕撈等各種漁業(yè)資源管理活動(dòng)中產(chǎn)生的“下行效應(yīng)”。
　　 (3)應(yīng)用碳氮穩(wěn)定性同位素方法研究了漢豐湖水域環(huán)境生態(tài)環(huán)境狀況。結(jié)果表明：影響組(A和B樣點(diǎn))POM(顆粒有機(jī)物)和螺類碳、氮穩(wěn)定性同位素比值范圍分別為-25.93‰～-24.63‰、4.

6、12‰～9.86‰，-14.28‰～-21.60‰、7.97‰～19.99‰；對(duì)照組(C和D樣點(diǎn)，D樣點(diǎn)位于漢豐湖大壩下)POM(顆粒有機(jī)物)和螺類碳、氮穩(wěn)定性同位素比值范圍分別為-25.62‰～-22.51‰、0.01‰～6.56‰，-22.96‰～-19.21‰、6.75‰～8.89‰；不同組間POM和初級(jí)消費(fèi)者螺類碳同位素比值無明顯空間變化(P>0.05)，而氮穩(wěn)定性同位素比值空間變化顯著(P<0.05)。因此，在漢豐湖食物網(wǎng)中，

7、氮穩(wěn)定性同位素特征更好地反應(yīng)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(人為輸入)吸收和富集的信息。與固著藻類、魚類等相比，POM和軟體動(dòng)物螺類更適合作為環(huán)境評(píng)價(jià)的指示物。影響組A、B樣點(diǎn)的部分生物類群已經(jīng)受到了人為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入的影響，影響強(qiáng)度B樣點(diǎn)區(qū)域>A樣點(diǎn)區(qū)域。結(jié)果建議加強(qiáng)漢豐湖水環(huán)境保護(hù)，控制污水排放量及提高污水處理水平，對(duì)于保護(hù)小江和三峽庫區(qū)水質(zhì)具有十分重要的意義。
　　 (4)應(yīng)用碳氮穩(wěn)定性同位素方法構(gòu)建了小江回水區(qū)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也分析了不同水位

8、時(shí)期(低水位，145米，7月；高水位，175米，12月)外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入和內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)能量貢獻(xiàn)的重要性，結(jié)果表明：低水位時(shí)期，小江回水區(qū)(包括漢豐湖區(qū)域和小江下游區(qū)域)食物網(wǎng)能量來源以內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為主；蓄水期，漢豐湖食物網(wǎng)能量主要來源于內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(藻類)，而在小江下游區(qū)域，外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入對(duì)魚類食物網(wǎng)能量貢獻(xiàn)與內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同等重要；與低水位相比多數(shù)魚類氮穩(wěn)定性同位素組成略有降低；蓄水后小江回水區(qū)魚類食物網(wǎng)長(zhǎng)度

9、減少了一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。本研究發(fā)現(xiàn)，建設(shè)過程中的漢豐湖大壩已經(jīng)對(duì)蓄水過程中小江回水區(qū)碳源產(chǎn)生了一定的阻隔效應(yīng)；同時(shí)小江回水區(qū)部分魚類食性已經(jīng)發(fā)生了改變，是否與三峽大壩蓄水有關(guān)?需要進(jìn)一步深入研究。
　　 (5)應(yīng)用IsoSource模型對(duì)小江7種主要經(jīng)濟(jì)魚類碳源來源進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示：低水位時(shí)期，微型藻類是7種經(jīng)濟(jì)魚類的主要碳源；蓄水期：盡管冬季微型藻類的貢獻(xiàn)范圍有所降低，但在幾種初級(jí)生產(chǎn)者中的貢獻(xiàn)比例范圍依然最大。蓄水期陸生C4植

10、物對(duì)7種經(jīng)濟(jì)魚類的相對(duì)貢獻(xiàn)與低水位時(shí)期相比明顯增加，特別是雜食性鯽魚，貢獻(xiàn)范圍為38％～54％，其次是肉食性鲇，貢獻(xiàn)范圍為32％～50％。對(duì)這兩種魚而言，三峽大壩蓄水后至少有30％的有機(jī)碳來自陸生C4植物，這表明伴隨三峽大壩蓄水過程，外源性C4植物對(duì)7種經(jīng)濟(jì)魚類能量的貢獻(xiàn)比例也隨之增加。因此，可推測(cè)：三峽水庫蓄水后陸生營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入的沉積物通量在庫區(qū)顯著增多，通過庫區(qū)水體的頂托作用，豐富的有機(jī)物進(jìn)入到小江回水區(qū)也為食物網(wǎng)提供了潛在的C源。