新聞科研進(jìn)展
近年來(lái)，國(guó)家全面實(shí)施長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)戰(zhàn)略，如長(zhǎng)江流域重點(diǎn)湖泊“三網(wǎng)”退出、“退垸還湖”、“水生生物自然保護(hù)區(qū)全面禁捕”等保護(hù)修復(fù)措施的深入實(shí)施，湖泊休養(yǎng)生息制度逐步健全完善。然而，禁漁對(duì)長(zhǎng)江中下游湖泊魚(yú)類(lèi)多樣性、群落結(jié)構(gòu)及資源量的影響仍缺乏全面且長(zhǎng)期的研究。系統(tǒng)闡釋湖泊生態(tài)恢復(fù)演替過(guò)程中魚(yú)類(lèi)群落重建機(jī)制將為湖泊生物多樣性維持與食物可持續(xù)產(chǎn)出提供科學(xué)依據(jù)，也為流域性生態(tài)恢復(fù)措施的效果評(píng)估提供技術(shù)支撐。
2016-2021年，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所劉家壽研究員團(tuán)隊(duì)在梁子湖開(kāi)展了連續(xù)6年的魚(yú)類(lèi)群落季度觀(guān)測(cè)。2018年1月，梁子湖實(shí)施全面禁漁，本研究跨越了“過(guò)度捕撈”階段（2016-2017年）和“全面禁漁階段”（2018-2021年）。通過(guò)構(gòu)建時(shí)間序列模型，分析禁漁前后魚(yú)類(lèi)群落豐度、生物量、分類(lèi)學(xué)多樣性、功能多樣性及功能性狀等維度的變化，闡明了魚(yú)類(lèi)群落對(duì)于禁漁措施的積極與無(wú)效響應(yīng)，系統(tǒng)揭示了禁漁對(duì)湖泊魚(yú)類(lèi)群落恢復(fù)演替的作用機(jī)制（圖1）。
圖1 禁漁對(duì)梁子湖魚(yú)類(lèi)群落恢復(fù)的辯證影響
研究發(fā)現(xiàn)，魚(yú)類(lèi)物種豐富度、功能豐富度、分類(lèi)多樣性和功能多樣性等多樣性指數(shù)在過(guò)度捕撈期迅速下降，但禁漁后并未出現(xiàn)恢復(fù)趨勢(shì)，且始終維持在過(guò)度捕撈后的較低水平。其直接原因主要是受過(guò)度捕撈影響的多數(shù)物種并沒(méi)有在“全面禁漁階段”得到有效恢復(fù)。魚(yú)類(lèi)種群的恢復(fù)通常需要更長(zhǎng)時(shí)間，因此當(dāng)前禁捕時(shí)間較短也是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的潛在原因（圖2）。
圖2 魚(yú)類(lèi)群落指標(biāo)隨時(shí)間序列的變化
魚(yú)類(lèi)豐度和生物量在過(guò)度捕撈期急劇下降，在禁漁后迅速上升，隨后又急劇下降趨于平穩(wěn)。魚(yú)類(lèi)豐度和生物量的波動(dòng)表明，盡管過(guò)度捕撈與禁漁會(huì)直接影響?hù)~(yú)類(lèi)資源量，但湖泊生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力是相對(duì)穩(wěn)定的，禁捕未導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)資源量的持續(xù)上升，物種間的相互作用（包括捕食者-獵物關(guān)系、種間競(jìng)爭(zhēng)等）能夠維持生態(tài)系統(tǒng)平衡。研究還發(fā)現(xiàn)，魚(yú)類(lèi)群落的總豐度和總生物量波動(dòng)趨勢(shì)主要受少數(shù)種類(lèi)影響，主要是似鱎（Toxabramis swinhonis）、？ （Hemiculter leucisculus）、湖鱭（Coilia nasus）等小型魚(yú)類(lèi)與鲌亞科等魚(yú)食性魚(yú)類(lèi)的交替變化。此外，禁漁后魚(yú)類(lèi)群落僅以少數(shù)物種占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，印證了多樣性沒(méi)有恢復(fù)的原因是大多數(shù)魚(yú)類(lèi)種群沒(méi)有得到重建恢復(fù)（圖3）。
圖3 魚(yú)類(lèi)種類(lèi)組成在禁漁前后的變化
通過(guò)解析魚(yú)類(lèi)生活史策略、攝食營(yíng)養(yǎng)和棲息生境選擇等功能性狀對(duì)禁漁的響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)群落對(duì)禁漁的積極響應(yīng)主要包括兩個(gè)方面：1）直接影響，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)魚(yú)類(lèi)種群的恢復(fù)；2）間接影響，營(yíng)養(yǎng)級(jí)聯(lián)效應(yīng)緩解了魚(yú)類(lèi)群落個(gè)體小型化趨勢(shì)。然而，魚(yú)類(lèi)群落在生境利用方面趨于單一化，表現(xiàn)為中上層魚(yú)類(lèi)的優(yōu)勢(shì)度上升，而其他生境偏好的種類(lèi)，如營(yíng)底棲生活的種類(lèi)減少。研究表明，功能性狀比分類(lèi)學(xué)指標(biāo)更敏感，反映了禁捕后魚(yú)類(lèi)群落的微妙變化，如某些生態(tài)功能的恢復(fù)（圖4）。
圖4 梁子湖魚(yú)類(lèi)群落功能結(jié)構(gòu)
在系統(tǒng)闡釋禁漁對(duì)湖泊魚(yú)類(lèi)群落恢復(fù)演替影響的基礎(chǔ)上，本研究提出長(zhǎng)江中下游水生生物自然保護(hù)區(qū)需采取更有針對(duì)性的生態(tài)修復(fù)措施，如全面多樣的生境修復(fù)，探索恢復(fù)江湖連通，科學(xué)實(shí)施增殖放流，支撐湖泊魚(yú)類(lèi)多樣性、結(jié)構(gòu)、功能及資源量的全面恢復(fù)（圖1）。
值得深思的是，梁子湖的魚(yú)類(lèi)群落恢復(fù)需更長(zhǎng)時(shí)間，持續(xù)堅(jiān)持實(shí)施禁漁對(duì)魚(yú)類(lèi)多樣性恢復(fù)至關(guān)重要，但依賴(lài)人工增殖放流且在湖泊不能自然繁殖的高齡個(gè)體（如鰱、鳙等）應(yīng)適時(shí)起捕，但恢復(fù)生產(chǎn)性捕撈必將產(chǎn)生更大的人為干擾，直接影響?hù)~(yú)類(lèi)群落的恢復(fù)，不利于禁捕成果的鞏固。
該研究近期以“Direct and indirect effects of a fishing ban on lacustrine fish community do not result in a full recovery”為題在英國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)旗下經(jīng)典期刊《Journal of Applied Ecology》上發(fā)表（https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1365-2664.14491）。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目的資助。研究工作由水生所與法國(guó)圖盧茲第三大學(xué)合作完成。湖北省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳等單位在野外觀(guān)測(cè)方面提供了支持。水生所漁業(yè)生態(tài)學(xué)學(xué)科組博士生馮凱為論文的第一作者，王齊東副研究員為通訊作者。