珠江水系鱼类与环境的相互作用对鱼类多样性海拔梯度格局的影响

External morphological characteristics of organisms are present the interactions between organisms and their surrounding environments, this theory has been widely accepted. But the strength of interaction between organisms and their environments can impact the biodiversity distribution pattern, this theory remains controversial. The inherent mechanism of forming species diversity of altitudinal gradients has long been a perplexing problem of ecology. This study plan to select the main stream of Pearl River, a south Asian tropical river and with important status in our country, as study objects. By setting a chain of altitudinal gradient study sites from upstream to downstream, and comparing external morphological characteristic data of fish in different altitudes rivers, this study aim to backstep the strength difference of interaction between fishes and their surrounding environments. At the same time, combined with environmental factors and genetic diversity analysis, we want to explore the impact of interaction between fishes and their surrounding environments on fish diversity pattern in altitude gradient, and clarify the mechanism of species diversity altitudinal patterns in aquatic ecosystems, hoping to improve the species diversity distribution theory system. Meanwhile, by finding out the influence of local habitat to fish community structure and species diversity, we can provide theoretical guidance for protecting wild fisheries resources or carrying out corresponding partition protecting for special species in the Pearl River.

生物的外部形态特征表征其与周围生物和环境之间的相互作用这一理论已广为接受，但是生物与环境之间相互作用的强度影响生物多样性的分布格局这一理论仍具有争议。物种多样性海拔梯度格局形成的内在机理，长期以来是个令人困惑的重大基础理论问题。本项研究，选择渔业资源丰富的南亚热带珠江主干流作为研究对象，通过设置海拔梯度研究点系列，比较分析不同海拔梯度河流中鱼类的外部形态特征数据，反推鱼类与环境相互作用强度差异，同时结合环境因子和遗传多样性分析，探讨鱼类与环境之间的相互作用强度对鱼类物种多样性海拔梯度分布格局的影响，补充物种多样性分布格局理论体系。同时弄清局域生境对鱼类群落结构和物种多样性的影响，为珠江水系野生渔业资源保护与持续利用和针对特殊种类的分区保护提供理论依据。

鱼类的外部形态特征是其与周围生物和环境之间相互作用的产物，认识河流鱼类群落及其外部形态特征同环境因子之间的动态关系，对于渔业资源及多样性保护和管理至关重要。本项研究以渔业资源丰富的南亚热带珠江主干流作为研究对象，沿海拔梯度设置上、中、下游研究对照系列，分别在种群和群落尺度上，从功能多样性与分类多样性的角度分析了鱼类群落及其外部形态特征与局域栖息地环境之间的相互作用关系，经研究发现：（1）鱼类与局域栖息地环境的相互作用能显著影响其外部功能形态，进而形成功能多样性海拔梯度差异。高海拔个体外部功能形态特征主要受水体透明度和水流速度的影响，低海拔个体主要受河相系数和降水量的影响。（2）珠江鱼类群落分为以餐、南方拟餐、黄颡鱼等小型鱼类为主的中上游类群和以赤眼鳟、鲮鱼、广东鲂等中型鱼类为主的中下游类群。中下游分类多样性高、上游及河口江段分类多样性低。区分鱼类群落结构垂直变化的主要环境因子为年均气温、降雨量、年均径流量、河流宽度与透明度。（3）大部分鱼类个体体长都处于10–20厘米之间，个体小型化是整个流域普遍存在的现象。然而体型大小、体重结构并没有遵循伯格曼法则随着海拔的升高而升高，主要是由于大坝构建、生物入侵显著降低了鱼类体长和体重值，然而水产养殖却显著增加了个体大小。（4）罗非鱼在珠江水系占据空的功能生态位，因此其能快速入侵南方水系。同时发现在有限的研究年限内，罗非鱼的入侵尽管对分类多样性无显著影响，但是却显著影响本地鱼类群落的功能多样性、减少本地种的生物量、肥满度、体型大小等重要经济指标。以上研究结果阐明了鱼类与其局域栖息地环境因子之间的相互作用是鱼类多样性海拔梯度格局的形成的重要机制之一，同时对于珠江以及南方水系渔业资源多样性保护与可持续利用、外来水生生物控制等提供了基础数据与理论。为合理保护和管理我国南方鱼类多样性，栖息地的恢复和外来水生生物控制是首要策略。