1、第 卷第 期 年 月生态学报 .:/.基金项目:国家重点研发计划项目()中国水产科学研究院院级基本科研业务费专项()中国水产科学研究院科技创新团队专项项目()收稿日期:通讯作者 .:.:./陈亚东任泷徐跑凡迎春徐东坡.昆承湖优势种鱼类时空营养生态位研究.生态学报().()昆承湖优势种鱼类时空营养生态位研究陈亚东任 泷徐 跑凡迎春徐东坡 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业农村部淡水渔业和种质资源利用重点实验室无锡 中国农业科学院研究生院北京 摘要:为了解昆承湖优势种鱼类资源利用情况首先利用生态位方法计算了时间、空间及营养三个资源维度的生态位宽度及重叠值然后根据时空营养生态位宽度值将优势种鱼类
2、划分为广位种、中位种和窄位种最后讨论了生态位宽度及重叠的可能原因 结果显示:刀鲚 、蒙古鲌 、似鱎 、似鳊 、鳙、鲢 、花鱼 骨、似刺鳊鮈 、大鳍鱊 和鲫 为优势种 在时间维度:鲢的生态位宽度最大似鳊的最小生态位重叠具有显著意义的有 对占总的.在空间维度似刺鳊鮈最大鲢最小生态位重叠具有显著意义的有 对占总的 在营养维度最大的为鲫最小的为花鱼 骨生态位重叠具有显著意义的有 对占.结合时间、空间和营养三个维度鲫的生态位宽度最大是唯一真正的广位种最小的为花鱼 骨生态位重叠具有显著意义的有 对占总的.研究表明:优势种的生态位宽度值主要受到季节变化、鱼类自身生态习性和增殖放流的影响生态位重叠随资源维度的
3、增加而降低从而减少竞争以达到共存的目的 研究可为国内浅水湖泊鱼类时间空间营养生态位研究和生物多样性维持机理等研究积累基础资料关键词:昆承湖鱼类时空生态位营养生态位 EN :.()()()()().网络首发时间：2022-10-14 08:31:54网络首发地址：https:/ 生态位宽度与重叠是其两个定量指标可以用来描述物种对资源的利用能力和两个物种对同一资源的利用相似程度两个值的计算有利于分析物种间对资源的利用方式和潜在的生存竞争关系图 昆承湖采样点分布图.等对洱海两种入侵虾虎鱼的研究表明两种鱼类在时间和营养生态位维度之间没有显著分化可能是通过空间分化的策略来减少对资源的竞争达到共存的目的苗
4、中博等研究表明不同鱼类可以通过平衡对时间和空间的利用来实现共存 等研究表明两种共同出现在珊瑚礁的鱼类具有相似的同位素生态位它们通过空间利用模式的不同而达到共存 但当多个物种共存于同一个群落时它们的相互作用不仅仅发生在一个或两个资源维度而是在生态位的各个资源维度上都不可避免地发生相互作用 其中时间、空间和营养是种间相互作用的三个重要资源轴 目前关于鱼类生态位的研究多包含时间、空间和营养三个维度中的一个或两个维度关于结合时间、空间和营养三个维度的研究较少目前报道的有李凡等对莱州湾鱼类群落优势种生态位的研究中包含了时空和营养生态位三个维度但由于计算方法的原因并没有将三个维度的生态位宽度值和重叠值计算
5、出来昆承湖为江苏省常熟市第一大湖属于太湖流域第七大湖泊 陈亚东等研究表明该湖泊鱼类多样性水平在太湖流域处于相对较高水平 等研究表明当共存物种对资源开发的越完全其共存种的丰富度就越高鱼类的生态位宽度越窄 为了解昆承湖优势种鱼类种间资源利用关系本文从时间空间营养生态位的三个维度对其鱼类资源利用情况进行研究分析并结合三个维度计算其生态位宽度值和重叠值以期为国内浅水湖泊鱼类时间空间营养生态位研究和生物多样性维持机理等研究积累基础资料 材料与方法.研究地点及方法本研究于 年 月(秋季)、月(冬季)、年 月(春季)、月(夏季)对昆承湖 个站点共进行 次采样(图)其中点、属于沿岸区点 属于湖心区 采样点符合
6、均匀设置原则且尽量覆盖了沿岸区和湖心区具有代表性 每个站点每次放置 条刺网及 条定置串联笼壶其中刺网为 种网目组合的复合刺网刺网网目大小分别为.、生 态 学 报 卷:/.每条刺网长、高.定置串联笼壶网目为.每条长、宽.、高.网具放 后收集所有渔获物依据江苏鱼类志将鱼类鉴定到种并划分其生态类型测定生物学指标包括全长和体长(精确到.)和体重(精确至.)并取鱼类背部肌肉冷冻保存带回实验室 最后将所由样品放置在真空冷冻干燥机中干燥 用珠磨器研磨至粉末状放入干燥管中保存待测.数据处理及分析方法.优势种优势度作为表征群落结构特征的重要指标 被广泛应用于相关研究 采用相对重要性指数()对鱼类优势种组成进行分
7、析 计算公式为:()式中:为各种类数量百分比 为各种类重量百分比 为各种类在所有采样次数中的出现频率百分比 划分标准为:时为优势种 时为重要种 为常见种.视为重叠有意义.视为显著重叠营养生态位宽度由 双位图中所有物种所包围的凸壳区域的总面积()表示是物种对占据生态位空间总量的衡量从而代表了食物链中营养多样性的总范围 其理论是在 的 维超体积生态位空间理念的基础上和 等提出利用稳定同位素来量化营养生态位维度把生物组织的稳定同位素比值组成所占据的“空间”定义为同位素生态位()作为一种可量化的结构反映个体、种群或物种的营养生态位多样性 最常用的稳定同位素比率是 和 等讨论基于这两个比率的度量标准并将
8、标示物种的 空间称为“生态位空间”但是研究人员发现 容易受鱼类种类数或个体数量的影响 等提出了标准椭圆面积()来表示其核心生态位即:()()根据 和 值利用协方差矩阵确定了椭圆的形状和大小 的特征值()和特征向量()给出了长半轴和短半轴 的长度以及 与 轴的夹角()最终计算椭圆面积 标准椭圆面积提供了双变量(和)生态位宽度估值涵盖了 和 双变量数据近 的分布反映了采样种群资源利用的相对多样性 其中针对小样本组采用校正后的标准椭圆面积(期 陈亚东 等:昆承湖优势种鱼类时空营养生态位研究:/.)进行计算 与 之间的关系为:()/()式中:是种类的样本数营养生态位重叠是通过计算两个椭圆重叠的面积来衡
9、量两个种群或物种间的营养生态位重叠程度常用 值表示 这种方法比传统的肠含物分析更加直观 在物种 同位素生态位中发现物种 的概率计为/即物种 与物种 的重叠贝叶斯椭圆面积占物种 的总贝叶斯椭圆面积的百分比为/反之计为/以此来表示营养生态位重叠的方向性 而且当两种鱼类的重叠率.()时具有生物学意义上述稳定同位素生态位相关分析在 软件中的()包进行上述各种公式只是沿一个资源维度量度的可称为一维生态位特征的测度 在自然群落中多个生态因子(多个维度)同时作用于物种需要考虑多维利用中的生态位特征测度 此时提出了两个原则来估计:()当物种利用的各个资源序列是完全独立时则物种的多维生态位特征值可用各维生态位特
10、征值的乘积来表示()当物种利用的资源序列完全相关时 则可以用任何一个资源维度上的生态位特征值或它们任何适当的加权的线性组合来估计 因此本研究:时空营养生态位宽度时间生态位宽度空间生态位宽度营养生态位宽度时空营养生态位重叠时间生态位重叠空间生态位重叠营养生态位重叠 结果与分析.优势种组成研究期间共捕获鱼类 种隶属于 目 科 属 相对重要性指数显示调查期间昆承湖共有优势种 种(表)其中秋季优势种有:鲫、刀鲚、蒙古鲌、似刺鳊鮈、花鱼 骨和似鱎冬季优势种有:似刺鳊鮈、鲫、蒙古鲌、似鱎和鲢春季优势种有:似刺鳊鮈、蒙古鲌、鲫和花鱼 骨夏季优势种有:鳙、似鳊、似鱎、蒙古鲌、鲫、似刺鳊鮈和大鳍鱊 在四个季节均
11、出现的优势种有似刺鳊鮈、鲫和蒙古鲌表 昆承湖优势种组成及相对重要性指数 缩写.种类生态类群 相对重要性指数 春 夏 秋 冬 一、鲱形目、鳀科()刀鲚 、.二、鲤形目、鲤科()蒙古鲌 、.()似鱎 、.()似鳊 、.()鳙 、.()鲢 、.()花鱼 骨、.()似刺鳊鮈 、.()大鳍鱊 、.()鲫 、.:洄游性 :定居性 :杂食性 :肉食性 :滤食性 :植食性 :中上层 :中下层 :底层 :相对重要性指数 .生态位宽度由图 可知:在时间维度优势种鱼类的生态位宽度值范围为.其中最大的为鲢最小的为似生 态 学 报 卷:/.鳊在空间维度优势种鱼类的生态位宽度值为.其中最大的是似刺鳊鮈最小的是鲢在营养维度
12、优势种鱼类的生态位宽度值为.最大的为鲫最小的为花鱼 骨结合时间、空间和营养三个维度其生态位宽度值范围为.其中最大的为鲫最小的为花鱼 骨图 优势种时空营养生态位宽度.:鲫 :鲢 :似鳊 :鳙 :蒙古鲌 :大鳍鱊 :刀鲚 :似刺鳊鮈 :似鱎 :花鱼 骨 根据生态位宽度值分段的差异(图)在本研究中将其划分为广生态位种()、中生态位种()和窄生态位种()其中广生态位鱼类有鲫和鲢生态位宽度值分别为.和.中生态位鱼类有似鳊、鳙、蒙古鲌和大鳍鱊 种生态位宽度值分别为.、.、.和.窄生态位鱼类有刀鲚、似刺鳊鮈、似鱎和花鱼 骨 种生态位宽度值分别为.、.、.和.图 优势种鱼类时空营养生态位宽度值分布.生态位重叠
13、由图 可知:在时间维度上优势种鱼类种间重叠值范围为.均具有重叠意义(大于)其中显著重叠(大于)的有 对占总的.在空间维度上重叠值范围为.也均具有重叠意义其中显著重叠的有 对占总的 在营养维度上 对有重叠意义占.其中具有显著重叠意义的有 对占.结合时间、空间和营养三个维度重叠值范围为.对有重叠意义占 其中具有显著重叠的有 对占总的.最大的是鲫对似刺鳊鮈其重叠值占似刺鳊鮈总生态位面积的.蒙古鲌与似鱎的生态位重叠值次之其重叠值占似鱎总生态位面积的.相比单个维度的重叠值而言三个维度的重叠程度较低 期 陈亚东 等:昆承湖优势种鱼类时空营养生态位研究:/.图 优势种生态位重叠/.讨论.生态位宽度生态位宽度
14、指的是物种在群落中所利用的各种不同资源的总和是反映物种和种群利用资源能力的重要指标 包括物种的适应性、种间竞争力及分布范围等 生态位宽度值越大表示利用各种资源的能力越强时间生态位宽度值反映了物种在调查水域出现时间的长短及分布的均匀程度在时间维度上鲢的值最大似鳊的值最小 本研究期间所有优势种鱼类在四个季节均有出现所以影响时间生态位宽度值的是鱼类在各季节的均匀情况 鲢在各个季节生物量差异最小所以其时间生态位宽度值最大似鳊的生物量在季节生 态 学 报 卷:/.上波动较大其中夏季最高为.冬季最低有.本研究中似鳊生物量的季节变化可能与其繁殖有关似鳊的繁殖季节为 月夏季采样时间为 月此时似鳊的生物量激增
15、刘坤等研究显示龙头鱼繁殖引起数量激增导致其生物量在季节差异较大最终使其时间生态位最小 由此可以推测似鳊的繁殖习性是其时间生态位宽度最小的主要原因 空间生态位宽度反映了物种在调查水域的分布范围及均匀程度 在空间维度上似刺鳊鮈最大鲢最小 表明似刺鳊鮈在昆承湖各个点位均有分布且分布最为均匀鲢在其中一个站点没有出现原因是鲢的不均匀分布引起的 总体来看各个优势种鱼类的空间生态位宽度值均大于 表明优势种鱼类在昆承湖利用空间资源的能力相似究其原因可能是其面积相对较小各优势种可在各个站点广泛分布 营养生态位宽度值常用来表示一个物种所消耗食物资源的丰富性和均匀性在稳定同位素生态位中常用 值来表示其大小 在本研究
16、中鲫的营养生态位最大说明鲫在昆承湖水域中利用食物资源的能力最强 王武等对滆湖鲫进行食物组成分析鲫主要以有机碎屑、摇蚊幼虫、水蚯蚓、水草等为食 说明鲫为杂食性是多面手捕食者全年摄食相对其他优势种而言其具有最大的营养生态位说明鱼类自身的摄食策略是影响鱼类营养生态位大小的原因之一 鲢在春季的 值最大主要是因为增殖放流引起 年 月初该湖泊进行鲢鳙增殖放流活动分析增殖放流前后鲢鳙的、值可知:两个指标均具有显著性差异(.)主要由当年增殖放流的小规格鲢鳙引起 原因可能有两个方面一是增殖放流的小规格鲢鳙在人工繁育时的食物、值与昆承湖中食物、值不同另一方面可能是鱼类规格的不同会造成、值的不同所以引起鲢的 和 值最大可知增殖放流是影响营养生态位宽度值大小的另一个原因 多个维度分析生态位宽度比单个维度分析更加准确时空营养生态位宽度反映了物种对时间、空间和食物的综合利用情况 结合三个维度上来看鲫的生态位值最大花鱼 骨最小 表明鲫在该湖泊种利用时间、空间和食物资源的综合能力最强再次表明在昆承湖的资源利用能力最强 由上可知昆承湖优势种鱼类中鲫的资源利用能力最强优势种的生态位宽度值主要受到季节变化、鱼类自身生态习性
