热带水库鱼类多样性时空格局与环境因子关系的探索：以印度戈西库尔德水库为例

本研究针对热带水库鱼类多样性受环境因子影响机制不清的问题，系统调查了印度戈西库尔德水库的鱼类群落结构与水质参数。通过全年采样分析，鉴定出47种鱼类（含9种外来种），发现鲤形目(Cypriniformes)占主导（42.55%）。研究揭示了温度、叶绿素a、pH等环境参数对鱼类分布的关键影响，并利用CCA分析表明前两轴解释了74%的变异。多样性指数显示季风期物种丰富度最高（H′=3.35）。该研究为水库生态系统保护提供了重要基线数据，对制定可持续渔业管理策略具有指导意义。

　　

淡水生态系统虽只占地球表面积的1%，却孕育着近10%的已知物种，是全球生物多样性的关键组成部分。然而，在人类世（Anthropocene）的背景下，这些脆弱的水域正面临前所未有的威胁——城市化、农业扩张和工业污染导致栖息地退化，水生生物多样性急剧下降。鱼类作为重要的蛋白质来源（占全球消费量的17%），既是广泛生计的依靠，也是受威胁最严重的脊椎动物群体之一，其保护形势严峻。水库作为人工湖泊，兼具灌溉、发电、防洪等功能，但其渔业资源常被忽视。热带水库的生态动力学研究尤其不足，印度戈西库尔德（Gosikhurd）水库便是这样一个未被充分研究的典型。尽管其生态和社会经济意义重大，但关于其水生生物多样性的系统研究仍很缺乏。为此，研究人员开展了这项综合研究，旨在揭示该水库鱼类多样性的时空格局及其与环境因子的关系，成果发表在《Heliyon》上。

研究团队采用了多种关键技术方法：在2022年6月至2023年5月期间，从5个代表不同生态带（河流带、过渡带和湖泊带）的采样点进行了月度鱼类采样，使用刺网（网目25-120毫米）收集标本；鱼类鉴定依据标准分类学著作，并测量了形态和可数性状；水质参数如透明度、碱度、硬度、溶解氧（DO）、总磷（TP）、叶绿素a（Chl-a）等采用标准方法分析，并使用数字仪表测量温度、pH、总溶解固体（TDS）和电导率（EC）；数据分析使用了PAST软件v.4计算多样性指数，QGIS进行空间插值（IDW），PRIMER v7.0进行聚类和NMDS分析，以及PAST v.4进行典范对应分析（CCA），以探索鱼类与环境的关系。

研究结果丰富而详细：

在鱼类多样性方面，共记录了2004尾鱼类，隶属于47种、32属、17科和10目，其中包括9种外来种。鲤形目（Cypriniformes）最为优势，占42.55%，鲤科（Cyprinidae）有19种。根据IUCN红色名录，37种为无危（LC），4种易危（VU），3种近危（NT），2种濒危（EN），1种数据缺乏（DD）。相对丰度最高的是Labeo rohita（8.53%），最低的是Clarias magur（0.05%）。聚类分析显示，月份间最高相似性在3月和4月（74.78%），季节间最高在季后季和冬季（76.47%）。站点间Site-1和Site-2相似性最高（74.43%），Site-1和Site-5最低（35.93%）。NMDS分析 stress值为0.12，表明结果可靠。

多样性指数分析表明， Shannon-Weiner指数（H′）季节性均值为3.10±0.109，季风期最高（3.35）；Simpson指数（1-D）为0.94±0.006；Margalef丰富度指数（D_mg）为5.78±0.244；Menhinick指数（D_mn）为1.83±0.184；Pielou均匀度指数（J）为0.63±0.028。月度和季节性变化显著，反映出环境波动的影响。

K-优势曲线显示，累积丰度在12月最高，5月最低，季风期多样性最高。水质参数分析通过IDW插值展示空间变异，ANOVA显示所有参数季节性差异显著（p<0.05）。总磷（TP）在季风期最高（0.10±0.0073 mg/L），冬季最低（0.060±0.003 mg/L）；透明度（SDD）冬季最高（2.58±0.075 m），季风期最低（0.58±0.025 m）；叶绿素a（Chl-a）夏季最高（5.42±0.20008 mg/m³），季后季最低（1.62±0.028 mg/m³）。温度夏季最高（32.91±0.72 °C），冬季最低（25.95±0.31 °C）。Pearson相关分析显示，鱼类丰度与TP（r=0.77）和EC（r=0.72）呈强正相关，TDS与EC（r=0.94）、TP（r=0.90）等也高度相关，而SDD与EC（r=-0.98）等呈负相关。

鱼类-环境关系通过CCA分析，前两轴解释了74%的变异，温度、叶绿素a、pH、碱度和溶解氧是主要影响因子。温度在轴1和轴2上载荷高（0.628315和-0.69567），表明其核心作用。物种如Cyprinus carpio var. communis和Pethia ticto对环境梯度响应明显。

研究结论强调，戈西库尔德水库拥有丰富的鱼类多样性，但受外来种和人为活动威胁。环境参数如温度、营养物和溶氧显著影响鱼类分布和群落结构。季风期的高多样性可能与水文条件和栖息地可用性有关。研究提供了基线数据，对监测变化、保护生物多样性和指导管理策略至关重要。讨论部分指出，淡水生物多样性全球下降，亟需保护措施，包括控制污染、改善栖息地和社区参与。外来种如Oreochromis niloticus和Clarias gariepinus的入侵风险高，需持续监测。多样性指数表明生态系统相对健康，但夏季压力可能导致多样性降低。总体而言，这项研究填补了热带水库生态知识的空白，为可持续利用和保护提供了科学依据，建议实施包括生物安全、渔业法规和植树造林在内的综合管理计划。