我国亚热带山区河流鱼类群落的分类群和功能群的多重时空格局研究

河流是生物圈的物质循环和能量流动的通道，也是鱼类生存和繁衍的重要场所。本项目针对大别山和黄山的山区河流，基于鱼群的物种组成、物种数和个体数的分类群变量研究与鱼类的营养、生活史和形态特征的功能群变量分析，分别在月份、季节和年际三个时间尺度以及栖息地斑块、河流纵向梯度、支流空间位置和流域四个空间尺度上，系统地研究我国亚热带山区河流鱼类群落的分类群和功能群的多重时空分布规律，并解析局域和区域环境因子与鱼类分类群和功能群之间的联系。确定河流鱼类繁殖、觅食和越冬的必需生境，揭示局域和区域生态过程对鱼类分类群和功能群的独立和联合影响，阐明不同流域间保持一致性的关键局域过程，进而提出我国亚热带山区河流生态系统及其鱼类多样性保护与可持续利用的科学对策。

溪流鱼类群落是非生物因素、生物因素和历史事件的作用产物，认识溪流鱼类群落在多维时空尺度上的分布及其同环境因子之间的联系，对于鱼类多样性的保护和管理至关重要。本项目以皖南山区和大别山区为研究区域，分别在栖息地斑块、河流纵向梯度、河流网络体和流域4个空间尺度上研究了溪流鱼类分类群和功能群的时空分布，并解析了局域和空间因素及其生态过程对鱼类群落分布的影响。经研究发现：（1）在栖息地斑块尺度下，深潭和急滩斑块的物理栖息地特征及其季节动态差异显著，尽管两者间的鱼类多样性存在一定差异，但其物种组成及生态习性并无显著不同，这与前人报道的“生境-共位群”格局不一致，究其原因，是因为研究区域内大多数物种为栖息地泛化种。（2）沿上游至下游的纵向梯度下，可涉水溪流的鱼类分类群和功能群多样性显著上升，鱼类物种组成及功能结构主要以“递增”模式变化；诸如土地利用、城镇化等人类活动可降低鱼类多样性并改变了鱼类物种及功能特征的组成，破坏了分类群和功能群原有的纵向梯度格局。（3）在河流网络体空间尺度下，1-3级溪流间鱼类物种丰富度和功能丰富度显著差异，随河流级别上升而增大；但其群落结构并无显著差异，而是由3级至1级河流呈现出依次“嵌套”格局。无论分类群还是功能群，都受局域栖息地和支流空间位置的联合影响。（4）在流域空间尺度下，皖南山区和大别山区的鱼类分类群和功能群呈现出较为相似的空间格局，即流域间的分类和功能多样性无显著差异，但分类群和功能群结构差异显著。与支流空间位置和集水区土地利用相比，局域栖息地条件对鱼类分类群和功能群有着更为重要的影响。上述研究结果表明，为合理保护和管理研究区域内的溪流鱼类多样性，栖息地的恢复是首要策略，同时也有必要兼顾河道的连通及周边陆地生态系统的合理利用。除此以外，我们还研究了溪流鱼类的食性、生长和繁殖等个体生态学特征，确定了鱼类的营养和生活史等功能特征适应环境异质性的生态策略；还针对研究区域内一种极具普遍性的人为干扰——低头坝建设，分别在局域尺度和河网尺度上研究、初步确定了低头坝对局域生境条件及鱼类群落的影响，并解析了水坝建设后非生物因素和生物因素变化对溪流土著鱼类多样性的联合影响。