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老河沟公益型保护区是我国第一个“社会公益型保护区”,位于四川省平武县高村乡,属岷山山系,是大熊猫、金丝猴、羚羊和林麝等野生动物的重要栖息地,对它们的迁徙和繁衍起着重要作用。老河沟是长江上游源头支流,流量较小,易受到环境变化和人为因素的影响。近年来,随保护区内人类活动加剧,对水生态系统的监测和保护变得尤为重要。 2012年3月到2014年3月按季度对老河沟水化学、底栖动物和鱼类资源进行了调查。从水化学和底栖动物两个方面评价了老河沟目前的水质状况及水生环境现状;对尖头鱥的年龄、生长、食性及繁殖等生活史特征进行了较为全面的研究。揭示了老河沟水质、底栖动物和鱼类多样性的时空格局,阐述了尖头鱥的生物学特征,分析了老河沟鱼类资源现状与河流环境的关系,为老河沟公益型保护区的生物多样性保护提供基础资料和科学依据。主要研究结果如下: 1.老河沟由源头到河口设置30个样点。总氮和总磷是水质理化关键指标,总氮均值1.99mg/L,其中白草、民主村、检查站、沙坝子、库区、库下、电站出水口、平桥、横山子、正沟、拐沟、黑沟和干沟大于1mg/L。总磷均值0.028mg/L,13个河段均小于0.1mg/L。 2.底栖动物共捡到126种,隶属于5门5纲49科,其中环节动物3种,节肢动物120种,软体动物、线虫动物和扁形动物各1种。平均密度为30496.30ind./m2,生物量(湿重或带壳湿重)平均为19.14g/m2。按照密度的水平分布高翔蜉属一种Epeorus sp2.最高(8622ind./m2),高石蛾一种Glossosoma sp.(8500ind./m2)次之;根据底栖动物的生物量,鳞石蛾属一种Lepidostoma sp.最高(184.41 g/m2),Togoperia sp.次之(45.73 g/m2)。高翔蜉属一种Epeorus sp1.、高石蛾一种Glossosoma sp.和四节蜉属一种Baetis sp1.为优势种。 3.共收集鱼类11种,隶属于2目4科10属,其中鲤科鱼类最多,有7种,占物种数的63.64%。群落间相似性的聚类分析(Cluster analysis)和多维尺度分析(MDS)表明:老河沟鱼类群落可以分成上游、中游和下游三组,指示性鱼类为宽鳍鱲、尖头鱥、似(魚骨)、齐口裂腹鱼、贝氏高原鳅、红尾副鳅和青石爬鮡。典型相关分析(CCA)表明海拔、底质类型、流速、溶解氧、总溶解固体、水温、电导率、河宽、pH值和水深等环境变量是造成老河沟鱼类群落时空格局差异的影响因子。 4.PCA评价结果表明,白草水质污染较重,其次是库下、电站出水口、黑沟。PCA和生物方法评价结果比较表明,采用BI生物指数评价结果与PCA评价结果一致性较高,采用多样性指数方法评价多数情况下不理想。 5.采用微耳石磨片对尖头鱥进行了年龄鉴定。其年龄组成为1-4龄,雌鱼最大年龄为4龄,雄鱼最大年龄为3龄,雌、雄鱼年龄结构有极显著性差异(P<0.01)。微耳石磨片边缘增长率分析揭示,每年3月中旬到4月以及7月下旬到8月,在耳石上形成暗带,每年5月至7月和9月至翌年3月初在耳石上形成亮带。 6.尖头鱥的体长范围主要集中在50.00-140.00mm之间,占总数量的97.82%。雌鱼和雄鱼的体长与体重生长方程分别为:W♀=5×10-6TL3.1465(R2=0.9637,n=249); W♂=1×10-5TL2.9011(R2=0.9548,n=451),为异速生长。体长(TL)与耳石磨片轮径(OR)呈显著正相关,TL=122.88OR+33.327(R2=0.7682,n=249)。雌鱼von Bertalanffy生长方程为:TLt=218.2526[1-e-0.2548(t+0.8297)](雄性个体由于年龄结构过于简单,无法进行生长方程拟合),渐进体重为114.42g。 7.对尖头鱥412个(体长范围21.06-140.23mm)有效个体进行食物组成的季节、体长及性别等分析,结果表明:尖头鱥是广摄食性的杂食性鱼类,在饵料分析中,共有34个不同的分类群隶属于12个主要的类群,藻类、半翅目、蜉蝣目、毛翅目、蜻蜓目和双翅目均为主要优势饵料类群。卡方检验分析结果显示:12种主要饵料多样性指数的季节、体长和性别均无显著差异性(P>0.05),但鱼类的饱满指数和饵料生态位宽度指数显现出显著季节差异性(P<0.05)。 8.尖头鳞繁殖群体中雄鱼多于雌鱼,性比雌∶雄=1∶1.82,不符合1∶1的规律。雌雄的最小繁殖年龄均为1龄,雌鱼最小体长59.97mm,体重2.27g。雄鱼最小体长47.73mm,体重1.17g。性体指数的周年变化和卵径分布表明尖头鱥为分批产卵鱼类,繁殖期较长,雌雄性腺在4-8月期间均有成熟个体出现。绝对繁殖力平均值为2457.1±1056.3(eggs/ind.),相对繁殖力平均值为149.7±43.7(eggs/g)。 9.针对老河沟水质的健康状况,为了保护老河沟的鱼类资源和防止水质健康状态恶化,我们建议:建立适合全流域的管理体系和政策法规;控制污染物排放;加强宣传教育,提高群众的参与意识;老河沟水环境长期监测等一系列保持水质和鱼类资源恢复的管理对策。