三峽大壩的修建對(duì)庫(kù)區(qū)動(dòng)物的影響.pdf

1、世界上最大的大壩—三峽大壩—于2003年6月正式建成并蓄水，三峽水庫(kù)的水位由蓄水前的84m上升至蓄水后的139m。三峽大壩的修建與蓄水，已經(jīng)顯著地改變了三峽庫(kù)區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(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(包括陸地和水域)的野生動(dòng)植物資源，是個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
　　 對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)，三峽大壩的修建，使三峽庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步破碎化(Fragmentation)和島嶼化(Island)。為了了解三

2、峽大壩的修建對(duì)三峽庫(kù)區(qū)野生動(dòng)物所產(chǎn)生的影響，我們選擇適應(yīng)性強(qiáng)且對(duì)環(huán)境變化敏感的嚙齒動(dòng)物為研究對(duì)象，在三峽庫(kù)區(qū)選取兩個(gè)島嶼(洛磧島和皇華島)及其對(duì)岸為研究點(diǎn)，在野外調(diào)查了嚙齒動(dòng)物的群落組成、種群密度與分布，并用胃容物分析和穩(wěn)定性同位素分析方法研究了兩個(gè)研究點(diǎn)優(yōu)勢(shì)種嚙齒動(dòng)物的食物來(lái)源與組成。結(jié)果表明，兩個(gè)研究點(diǎn)間嚙齒動(dòng)物群落組成有很大差異，這主要是由于嚙齒動(dòng)物分布的地域性差異引起的。在同一個(gè)研究點(diǎn)，島嶼上的嚙齒動(dòng)物群落組成與對(duì)岸的沒有差異，

3、但在島嶼上的嚙齒動(dòng)物種群密度卻明顯高于其對(duì)岸的，這說(shuō)明隨著庫(kù)區(qū)水位的大幅度提升，島嶼的面積急劇減小，使原本棲息在水邊的嚙齒動(dòng)物不得不向島嶼的中上部遷移，致使島嶼上的嚙齒動(dòng)物的種群密度迅速增加。嚙齒動(dòng)物的食物來(lái)源有四種：C3非豆科植物，C3豆科植物，C4植物及水生生物。不同種嚙齒動(dòng)物的食物種類組成也不同，四川短尾鼩(Anourosorex squamipes)的食物中有水生生物的組成成分，但其它嚙齒動(dòng)物食物中不含水生生物。不同食物來(lái)源在嚙

4、齒動(dòng)物的整體食物中所占比例也不同，并呈明顯的季節(jié)性變化，這種變化與田間的農(nóng)作物種類密切相關(guān)。動(dòng)物組織的穩(wěn)定性同位素組成不僅可以示蹤動(dòng)物的食物來(lái)源，也反映了動(dòng)物的生存狀況。我們的結(jié)果顯示：對(duì)岸嚙齒動(dòng)物的穩(wěn)定性同位素組成相對(duì)集中，并且不同種嚙齒動(dòng)物間沒有重疊。這一方面說(shuō)明對(duì)岸嚙齒動(dòng)物的食物來(lái)源相對(duì)豐富，嚙齒動(dòng)物可以選擇各自喜食食物，在此環(huán)境下的嚙齒動(dòng)物種間競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)較弱，至少是種間食物競(jìng)爭(zhēng)較弱。島嶼上嚙齒動(dòng)物的穩(wěn)定性同位素值分布范圍遠(yuǎn)大于在對(duì)

5、岸的，并且種間穩(wěn)定性同位素組成有明顯的重疊部分。穩(wěn)定性同位素組成的重疊意味著有相似的食物來(lái)源，也即棲息生境相似。這說(shuō)明島上的嚙齒動(dòng)物種間存在較劇烈的食物競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。在資源限制情況下，多種嚙齒動(dòng)物不得不利用共同的食物來(lái)源。換句話說(shuō)，島嶼化過(guò)程將加劇島嶼上嚙齒動(dòng)物的種間競(jìng)爭(zhēng)。
　　 洛磧島上的四川短尾鼩因?yàn)榭梢岳盟澄飦?lái)源，這使得它在島嶼化過(guò)程中處于有利地位。隨著島嶼化進(jìn)程的加劇，四川短尾鼩在島嶼上的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。而皇華島嶼上的

6、褐家鼠的食物來(lái)源單一，會(huì)因島嶼面積的進(jìn)一步減小，食物來(lái)源更加缺乏，它們將不得不改其食物組成或面臨消失。而白腹巨鼠的棲息環(huán)境靠近江邊，將因水位的上升進(jìn)一步上移，它們的棲息環(huán)境與普通田鼠的發(fā)生重疊，使得自腹巨鼠與普通田鼠發(fā)生棲息地的競(jìng)爭(zhēng)與食物競(jìng)爭(zhēng)，并面臨更多的人為因素干擾。
　　 對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)，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。三峽大壩的修建已經(jīng)顯著改變了三峽庫(kù)區(qū)的水文特征。為了了解三峽大壩的修建是否會(huì)改變?nèi)龒{

7、庫(kù)區(qū)的有機(jī)物組成，并進(jìn)而影響到三峽庫(kù)區(qū)水生生物的食物來(lái)源和組成，我們選擇了三個(gè)水文特征不同的研究點(diǎn)(洛磧江段、皇華城江段和茅坪江段)調(diào)查了三峽庫(kù)區(qū)的常見魚種類組成，并用穩(wěn)定性同位素方法研究了三峽庫(kù)區(qū)洪水前后的有機(jī)物組成變化與魚類的食物網(wǎng)模型，用穩(wěn)定性同位素劃分了魚類食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)及魚類體長(zhǎng)與其肌肉δ15N值間的關(guān)系。結(jié)果表明，三峽大壩的修建，已經(jīng)顯著改變了皇華城和茅坪江段的水文特征，同時(shí)也“干擾”了生活在這一區(qū)域的魚類。適應(yīng)于流水環(huán)境的魚類

8、在庫(kù)區(qū)回水處和大壩附近幾乎消失，而喜歡靜態(tài)環(huán)境的其它魚類卻得到極大的發(fā)展，例如鰱魚(H.molitrix)和草魚(C.idellus)。
　　 洪水前后，三峽庫(kù)區(qū)的有機(jī)物組成成分有明顯改變。洪水前，水中有機(jī)物主要以河流自身生產(chǎn)力產(chǎn)生的有機(jī)物為主(浮游植物、藻類等)；洪水后，水中有機(jī)物主要以外來(lái)有機(jī)物為主(陸地植物、土壤有機(jī)物和從上游帶來(lái)的有機(jī)物)。對(duì)于三個(gè)食物網(wǎng)模型：河流連續(xù)體模型(RCC)、脈沖模型(FPC)和河流生產(chǎn)力模型(

9、RPM)，河流生產(chǎn)力模型能更好的解釋三峽庫(kù)區(qū)的水生生物的食物來(lái)源，即三峽庫(kù)區(qū)的水生生物的食物主要來(lái)源于河流自身生產(chǎn)力產(chǎn)生的有機(jī)物。但外來(lái)有機(jī)物作為水生生物的一種輔助食物來(lái)源，在洪水期間起到不可忽視的作用。
　　 在本研究中，魚類體長(zhǎng)與其δ15N值間的關(guān)系與選取魚的種類有關(guān)，比如南方大口鲇(Silurus asotus)的體長(zhǎng)與其肌肉的δ15N值呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2≈0.5)，而鱖魚(Siniperca)、銅魚(Coreius

10、guichenoti)和草魚(Ctenopharyngodon idellus)的體長(zhǎng)與其肌肉的δ15N值卻呈正相關(guān)關(guān)系。
　　 三峽庫(kù)區(qū)常見魚類主要以雜食性和廣普性魚類為主，食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。通過(guò)胃容物分析和穩(wěn)定性同位素分析，三峽庫(kù)區(qū)水生生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的判別值約為3.1‰。依據(jù)魚類肌肉的δ15N值，三峽庫(kù)區(qū)的常見魚類可以劃分為四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)：草食性魚類(herbivorous fish)、初級(jí)雜食性魚類(1°omnivorous

11、fish)、次級(jí)雜食性魚類(2°omnivorous fish)和食魚性魚類(piscivorous fish)。營(yíng)養(yǎng)級(jí)間沒有明確的分界限，魚類的營(yíng)養(yǎng)級(jí)從2到4.8，是連續(xù)分布的營(yíng)養(yǎng)級(jí)結(jié)構(gòu)，從而更真實(shí)的反映了自然界中動(dòng)物的捕食關(guān)系和在食物網(wǎng)中的位置。
　　 自然豐度變化的穩(wěn)定性同位素(Stable isotope)作為一種天然的示蹤物，在動(dòng)物生態(tài)學(xué)上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。動(dòng)物的穩(wěn)定性同位素可以清楚的示蹤動(dòng)物的食物來(lái)源、食物組成、棲息