河流鱼类群落构建机制研究——以长江上游赤水河为例

Understanding how ecological communities of living organisms assemble has long been the central interest of ecologists. Even though, there are few studies on the assembly rules of river fish assemblages in China. On the other hand, because of the increasing human activities, especially the continuous excessive fishing and disorder construction of hydroelectric powers, fish assemblage in most domestic rivers have seriously destroyed in the past decades, many fish species have become critically endangered or even extinct. Identify the potential mechanisms that driving the changes of fish assemblages will give hints for both fish resource conservation and habitat restoration. In this study, fish investigation will be conducted in the Chishui River, the last undammed first-tributary of the upper Yangtze River, aim to examine the spatiotemporal variations in fish assemblages and identify the abiotic and biotic factors led to those variations. Then, niche differential (include trophic niche, breeding activities and life history strategies) among fish species will be studied, in order to explore the relative importance of deterministic process (niche theory) and stochastic process (neutral theory) in assembling the fish assemblage in the Chishui River. We hope this study can help to make effective measures of fish conservation and promote the development of community ecology of fishes in large rivers in China.

群落构建机制（community assembly rules），即群落结构的形成与维持机制，一直是群落生态学研究的核心论题。尽管如此，目前国内关于河流鱼类群落结构形成与维持机制的研究极其匮乏；另一方面，受酷捕滥渔和水工程建设等人类活动影响，国内大部分河流的鱼类群落遭受到了严重破坏，部分种类甚至濒临灭绝或者已经灭绝，相关的鱼类资源保护措施（如增殖放流、保护区的建设与管理、栖息地修复等）迫切需要了解制约群落结构变化的潜在机制。本研究拟选择目前长江上游唯一一条干流尚未修建任何大坝、仍然保持着自然流态的大型一级支流赤水河作为研究对象，研究自然河流条件下鱼类群落结构的时空变化特征，确定影响鱼类群落结构时空变化的非生物因素和生物因素，并结合群落生态位研究（包括营养生态位、繁殖生态位和生活史策略）综合探讨赤水河鱼类群落构建机制，最后提出相应的鱼类资源保护措施，促进河流鱼类群落生态学研究在国内的发展。

群落构建机制是群落生态学研究的核心论题。本项目以目前长江上游唯一一条仍然保持着自然流态的大型一级支流——赤水河为研究对象，通过野外调查和模型验证相结合的方式，研究了赤水河鱼类群落时空变化特征及其关键影响因素，分析了赤水河鱼类群落生态位分化特征，从不同生态位维度探讨了赤水河鱼类群落的构建机制。研究表明，赤水河鱼类群落空间差异显著，根据不同鱼类在各个样点的出现情况可以将41个调查样点沿河流梯度划分为源头、上游、中游、下游和习水河5个江段，海拔、河宽和溶氧量是决定鱼类群落物种空间分布的3个关键环境因子；受河流自然环境和鱼类生活习性差异的影响，不同江段鱼类群落季节变化表现不一致，源头江段由于地理位置相对隔离且优势种类多营定居生活，鱼类群落季节变化不明显；而其它江段鱼类群落因为不同物种繁殖、索饵和越冬等生活史事件的变换均表现出了明显的趋势性季节变化。零模型分析显示，在流域尺度上，受环境梯度影响，赤水河鱼类群落表现为非随机构建；而在江段尺度上，种间关系成为决定群落构建的重要因素，中游和下游由于鱼类物种丰富度高、种间关系复杂，鱼类群落表现为非随机构建；源头、上游和支流习水河鱼类物种丰富度相对较低、种间关系相对简单，鱼类群落表现为随机性构建；水温和水文等环境因素的随机变化也在一定程度上影响着鱼类群落的构建，源头江段由于环境严酷且相对隔离，鱼类组成以抗压能力相对较强的周期策略者为主，群落构建为非随机性；而其它江段鱼类群落以机会策略者为主，鱼类群落受水温和水文等随机因素影响表现出一定的不确定性。研究结果对于河流鱼类资源保护和水域生态环境修复具有重要的科学意义。