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

1、三峽大壩位于長江中上游，始建于1993年，于2009年全面竣工，是世界上最大的水電站大壩。長江是我國最大的河流，也是我國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，是北岸的一個一級支流。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)境分析提供一個研究模型。本研究選擇三峽庫區(qū)支流小江為研究對象，于2010年3月份(低水位時期)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)濟魚類能量來源進行了詳細分析。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)于20

3、10年對小江回水區(qū)7個樣點的6個月次調(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<200mm的小個體蒙古鲌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，營養(yǎng)級為2.9；體長>200mm的大個體蒙古鲌δ13C、δ15N值分別為-23.87‰1.12‰、13.54‰1.12‰，食性類型為肉食性，營養(yǎng)級為3.3；大個體蒙古鲌δ13C、δ15N值極顯著大于

5、小個體蒙古鲌(P<0.01)，表明蒙古鲌在生長發(fā)育過程中發(fā)生了食性轉(zhuǎn)變，但部分大個體蒙古鲌和小個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)POM(顆粒有機物)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‰；對照組(C和D樣點，D樣點位于漢豐湖大壩下)POM(顆粒有機物)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和初級消費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和軟體動物螺類更適合作為環(huán)境評價的指示物。影響組A、B樣點的部分生物類群已經(jīng)受到了人為營養(yǎng)物質(zhì)輸入的影響，影響強度B樣點區(qū)域>A樣點區(qū)域。結(jié)果建議加強漢豐湖水環(huán)境保護，控制污水排放量及提高污水處理水平，對于保護小江和三峽庫區(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)，同時也分析了不同水位

8、時期(低水位，145米，7月；高水位，175米，12月)外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入和內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)對水生生態(tài)系統(tǒng)能量貢獻的重要性，結(jié)果表明：低水位時期，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)源性營養(yǎng)物質(zhì)(藻類)，而在小江下游區(qū)域，外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入對魚類食物網(wǎng)能量貢獻與內(nèi)源性營養(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)長度

9、減少了一個營養(yǎng)級。本研究發(fā)現(xiàn)，建設(shè)過程中的漢豐湖大壩已經(jīng)對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)?需要進一步深入研究。
　　 (5)應(yīng)用IsoSource模型對小江7種主要經(jīng)濟魚類碳源來源進行了分析，結(jié)果顯示：低水位時期，微型藻類是7種經(jīng)濟魚類的主要碳源；蓄水期：盡管冬季微型藻類的貢獻范圍有所降低，但在幾種初級生產(chǎn)者中的貢獻比例范圍依然最大。蓄水期陸生C4植

10、物對7種經(jīng)濟魚類的相對貢獻與低水位時期相比明顯增加，特別是雜食性鯽魚，貢獻范圍為38％～54％，其次是肉食性鲇，貢獻范圍為32％～50％。對這兩種魚而言，三峽大壩蓄水后至少有30％的有機碳來自陸生C4植物，這表明伴隨三峽大壩蓄水過程，外源性C4植物對7種經(jīng)濟魚類能量的貢獻比例也隨之增加。因此，可推測：三峽水庫蓄水后陸生營養(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，豐富的有機物進入到小江回水區(qū)也為食物網(wǎng)提供了潛在的C源。