《Frontiers in Marine Science》:Protection and pitfall: barrier nets reorganize fish communities in an ex situ reserve and compromise Yangtze finless porpoise prey after the fishing ban
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摘要
引言:2020年长江十年禁渔是一项里程碑式的保护干预措施,但其对迁地保护区(ex situ reserve)内极度濒危水生巨兽的生态系统级影响在很大程度上仍未被揭示。方法:研究人员比较了禁渔前(2016年)和禁渔后(2024–2025年)在何王庙故道
摘要
引言:2020年长江十年禁渔是一项里程碑式的保护干预措施,但其对迁地保护区(ex situ reserve)内极度濒危水生巨兽的生态系统级影响在很大程度上仍未被揭示。方法:研究人员比较了禁渔前(2016年)和禁渔后(2024–2025年)在何王庙故道(He-wang-miao Oxbow)的鱼类调查数据;该故道是极度濒危长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis)的指定迁地保护区,同时也是中华鲟(Acipenser sinensis)的种质资源库。结果:研究人员记录了鱼类群落的快速重组。调查显示,禁渔后净损失4个物种,其中15个历史记录分类单元未被检测到,另有11个新记录分类单元出现。总鱼类生物量增加了5.5倍,同时物种多样性数值上升,群落趋于稳定。然而,这些总体增益与小型鱼类生物量的灾难性崩溃相伴发生——其占总渔获量的比例从超过76.6%降至1.4%,而小型鱼类正是长江江豚的主要猎物基础;同时,中华鲟偏好的底层和底中上层鱼类组合保持稳定。群落优势度从小型鱼类转向大型江河洄游鱼类,这一转变由屏障网滞留、加剧的顶级捕食和种间资源竞争共同驱动。讨论:研究人员得出结论:物理屏障网而非单纯的禁渔措施重组了水生营养网络,并损害了江豚的猎物基础,因此需要针对性的适应性管理,以协调生态系统恢复与濒危物种保护目标。
何王庙故道(He-wang-miao Oxbow)位于长江中游,历史上为长江干流的一部分,曾是白鱀豚(Lipotes vexillifer)、长江江豚和中华鲟等濒危水生巨兽的重要栖息地。该故道在2015年被指定为长江江豚迁地保护区,同时兼作中华鲟种质资源库。2020年长江十年禁渔的实施为淡水生物多样性恢复带来希望,但半封闭迁地保护区内的生态效应尚不明确。保护区上下游安装了尼龙屏障网以防江豚外逃,却也阻碍了江河洄游鱼类的自然洄游。2016年的调查记录到42种鱼类,而禁渔后鱼类群落结构已显著改变,尤其是江豚和中华鲟的适宜猎物组成未知。为此,研究人员于2024–2025年开展全保护区调查,比较禁渔前后鱼类群落结构,检验三个假设:禁渔提高鱼类总生物量和多样性;屏障网选择性滞留大型鱼类,通过营养级联抑制小型鱼类;该重组对江豚和中华鲟的猎物可用性产生不同影响。研究旨在为保护区生物多样性保护与濒危物种存续提供科学依据。
主要技术方法:研究人员在禁渔后(2024年4月、10月、12月及2025年7月)使用刺网(网目3.0 cm和5.0 cm)和陷阱网(网目1.0 cm)进行调查,禁渔前数据来自2016年使用刺网和定置网的季节性调查。由于禁渔禁止使用定置网,故以陷阱网替代。采用Pinkas相对重要性指数(Index of Relative Importance, IRI)确定优势种;单位捕捞努力量(Catch Per Unit Effort, CPUE)以kg·boat
-1·h
-1表示;计算Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Simpson优势度指数(D)、Margalef丰富度指数(R)和Pielou均匀度指数(J′);使用丰度-生物量比较(Abundance-Biomass Comparison, ABC)曲线评估群落稳定性;采用Jaccard相似性指数比较群落相似性;通过交叉参考历史食性记录识别江豚和中华鲟的潜在猎物资源。
研究结果如下。鱼类物种组成与优势种:禁渔后调查记录38种鱼类,隶属28属9科7目,鲤形目26种(68.42%)。与2016年相比净减少4种,15种历史物种未检出,包括中华鲟幼鱼偏好的底栖鱼类如胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus);新增11种,包括外来种麦瑞加拉鲮(Cirrhinus mrigala)。小型鱼类物种比例基本不变(52.63% vs 52.38%),但其生物量占比从76.62%骤降至1.43%。优势种由鲫(Carassius auratus)、贝氏?(Hemiculter bleekeri)、似鳊(Pseudobrama simoni)等小型鱼类转变为鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Hypophthalmichthys nobilis)。单位捕捞努力量:禁渔后CPUE年均值从0.65 kg·boat
-1·h
-1升至3.53 kg·boat
-1·h
-1,季节均值范围2.56–5.48,表明总生物量显著上升。鱼类多样性:四种α多样性指数均高于禁渔前(H′从1.98升至2.53,D从0.78升至0.82,R从4.71升至5.28,J′从0.52升至0.69),但季节t检验均不显著,因每个时期仅四个季节重复,统计效能有限。群落稳定性:ABC曲线显示禁渔前W=-0.15,群落呈严重干扰态;禁渔后W=0.212,生物量曲线始终位于丰度曲线上方,表明群落趋于稳定。群落相似性指数:禁渔前后Jaccard指数为0.509,呈中等相似;与天鹅洲故道(Tian-e-zhou Oxbow)的相似性为0.532,处于中等相似;与洞庭湖(0.409)、鄱阳湖(0.484)和洪湖(0.404)呈中等不相似。濒危物种营养资源:历史记录长江江豚有31种猎物,禁渔前在保护区检出23种,禁渔后检出19种;中华鲟偏好底层和底中上层鱼类,其潜在猎物在禁渔前后均为28种,数量保持稳定。
讨论与结论:本研究证实了“保护悖论”——禁渔后总生物量上升,但小型鱼类猎物崩溃。机制分析表明,屏障网导致的连通性碎片化是核心驱动因素:大型江河洄游鱼类进入故道后无法返回干流,大量积累并通过竞争浮游动物和加剧捕食压力,引发营养级联,抑制小型鱼类种群。这一现象与天鹅洲故道类似,但不同于长江干流的整体恢复趋势。由于小型鱼类是长江江豚的主要猎物,其崩溃直接损害了江豚的饵料基础。相比之下,中华鲟偏好的底层和底中上层鱼类组合稳定,饵料供给充足。研究人员提出适应性管理措施,包括靶向清除大型鱼类、优化屏障网网目、在人工鱼巢上移植水生植物、对关键小型鱼类实施人工增殖放流,并建议在未来两年内开展综合渔业调查,以小型鱼类生物量比例作为关键监测指标。结论强调,保护性基础设施可能无意中损害其旨在实现的恢复目标,迁地保护区管理需将生态系统恢复与濒危物种保护目标相协调。