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太湖是我国的第三大淡水湖泊,水面2338km2、平均水深1.9m。历史上太湖曾经水质清新、鱼类资源十分丰富,是我国的重要水源和渔业生产基地。但随着社会、人口、经济的发展和增长,尤其是富营养化程度不断加重、蓝藻水华频繁暴发引起的生态系统破坏和水质恶化,太湖作为供水的功能正在快速丧失,鱼类组成也发生了很大变化。鱼类是湖泊生态系统中的高级消费者,通过上行效应和下行效应与环境间存在着紧密的相互作用关系。因此,研究太湖在环境不断恶化,尤其是富营养化日趋加重过程中鱼类群落组成的变化规律和机制,以及相应鱼类群落的变化对湖泊环境的生态效应是非常必要和迫切的。为此,通过渔获物调查并结合历年鱼类产量统计资料,研究了太湖鱼类群落组成的变化规律;应用食物组成分析法,结合历史资料研究了太湖主要鱼类数量变化的规律、机制及环境效应;应用食物组成重叠指数法和最优回归模型分析法,研究了太湖主要鱼类间的相互关系和鱼类群落演替的内部机制;提出了调控太湖鱼类群落组成的有效途径。主要结果如下:
1.揭示了太湖鱼类群落的主要变化规律,分析了对环境产生的影响:太湖鱼类种类在不断减少;以鲚鱼为绝对优势种的鱼类总渔获量呈快速增长趋势:浮游动物食性鱼类数量、比例在快速上升;太湖鱼类产量组成的均匀程度是按照H=-0.0465t+2.5339趋势在逐年下降;鲚鱼、鲤鱼、鲫鱼等主要鱼类的年龄结构低龄化趋势不断加强。太湖鱼类群落变化对环境的主要影响是:对浮游动物的牧食压力不断增加,从而可能使藻类失去抑制更易暴发。
2.揭示了太湖鱼类群落演替的内部机制与外部因素的作用方式:太湖鱼类群落演替的内部机制是特有的鱼类间的相互关系:鲚鱼和太湖新银鱼的主要食物有很大差别,它们间存在不完全的食物竞争关系:而鲚鱼和鲢、鳙鱼食物中浮游动物的种类和个数组成比例几乎相同,它们间有激烈的食物竞争关系;翘嘴鲌、蒙古鲌的主要食物是鲚鱼和小型鱼类,它们间有捕食与被捕食关系。鲚鱼一鲤、鲫鱼间可能存在相互促进的功能上的共生关系。鲚鱼和其它主要鱼类数量变化间关系的最优回归模型:y=8124.8156-4.1266w3+3.1936w4-2.1746w5(其中:y-鲚鱼渔获量t,w3-鲌鱼渔获量t,w4-鲤鲫鱼渔获量t,w5-鲢鳙鱼渔获量t)也佐证了鱼类间相互影响的关系。而外部环境变化是通过这种相互关系起作用的:江湖阻隔和围湖造田使太湖种类减少,这使定居性鱼类得到发展;过度捕捞导致翘嘴红鲌、蒙古红鲌等主要肉食性鱼类资源逐渐衰竭,使鲢、鳙鱼等放流鱼类数量处于较低水平;过度捕捞对鲚鱼、鲫鱼的影响主要表现为年龄组成的低龄化趋势加强。而主要捕食者一翘嘴红舶、蒙古红舶和主要食物竞争者一鲢、鳙鱼数量的减少又使鲚鱼等小型鱼类失去抑制得以发展;富营养化不断加重又为鲚鱼、鲫鱼等提供了充足饵料。
3.揭示了太湖鲫鱼主要摄食蓝藻,可能有抑制蓝藻暴发作用;
4.提出了太湖鱼类数量和组成的有效调控途径:增加鲌鱼数量的有效调控途径是控制捕捞强度、通过苗种放流和针对性地保护产卵群体;控制鲚鱼数量快速增加的有效调控途径是增加捕食者一鲐鱼、食物竞争者一鲢鳙鱼的数量。在鲌鱼资源得到恢复的条件下,控制捕捞强度可以使其种群年龄组成发生变化,也可以间接控制其数量快速增长。增加鲢鳙鱼数量的有效调控途径是控制捕捞强度和增加苗种放养量。