中国淡水鱼类功能多样性方法与格局的研究

摘要

当今世界人口的急速增长和人类经济活动的不断加剧，全球范围内生物多样性正以超出人们想象的速度降低，这一结果极大的影响了人类依赖生物圈所带来的生态系统福祉。目前，群落功能生态学已经成为解决生态问题的一种重要途径，我国对于群落功能多样性主要集中在微生物群落和植物群落，而在鱼类群落方面研究几乎是空白。我国鱼类资源正面临着严重的威胁，包括栖息地环境破坏，水质恶化和富营养化加重，外来物种入侵，兴修水利造成的江湖阻隔，种质资源下降。因此本文开展了鱼类功能多样性研究，为鱼类资源保护提供了新的理论依据和切入点。本文首先对鱼类学著作和数据库中记录的物种信息进行考证，结合作者所在课题组近几年的野外鱼类调查记录，构建了中国内陆水域淡水鱼类数据库。其次研究功能多样性方法可行性，包括通过测量多种影响物种生物学特性的功能性状（比如摄食、觅食策略、大小、运动方式、繁殖和栖息地）或者测量一组具有生态学意义和功能的形态学指标。最后，研究了中国三级流域鲤科鱼类群落的β功能多样性，将群落水平多样性可以分为物种替换（即群落间物种的替代）和嵌套结构（即反映群落中物种数目差异的部分）两部分，群落功能多样性也有类似的处理，探讨中国鲤科鱼类多样性分布差异。本论文的主要研究结果体现在以下几个方面:
　　(1)本文考证了中国鱼类学著作和数据库中记录的物种信息，以及利用GIS地理信息系统软件对我国河流三级分区水域鱼类各阶元多样性格局进行了分析。结果显示我国现有内陆水域鱼类1133种，隶属于19目54科286属。原生种中，以鲤科为主，包含578种，占总数的51.02％。我国淡水鱼类物种多样性由南向北呈现逐渐降低的趋势，由西向东逐渐升高的趋势。中国鲤科鱼类物种多样性分布也有类似的趋势。
　　(2)以长江中下游洪泛平原湖泊鱼类为例，探讨了116种鱼类功能性形态特征与其营养级位置之间的关系，结果表明只有当鱼类为植食性鱼类和肉食性鱼类才有特化的功能性形态与之相适应。植食性鱼类有较窄的口裂;伏击型肉食性鱼类体型呈纺锤形，背鳍靠近头部，眼睛较大且靠上，头部面积较大;追击型肉食性鱼类体型呈流线型，头部较小，背鳍和腹鳍靠近尾部，而杂食性鱼类在本研究中无更多证据证明有特化的外部形态，亟待进一步研究。
　　(3)选择长江中下游湖泊28种常见鱼类，研究鱼类形态与其食性和栖息地之间的关系;结果表明，在整个长江中下游洪泛湖泊群落水平上鱼类的外部形态与生态性状之间没有显著的相关性，鱼类形态可能更加趋向于复杂的水文条件，然而分类阶元处于较狭小的范围时，其形态变量与功能性状还是具有一定的相关性，这些结果对于进一步研究鱼类生态功能形态学研究更有意义。
　　(4)从全国范围内来看，随着鲤科鱼类物种丰富度的增加，功能丰富度也逐渐增加。分类水平β多样性主要呈现为北方地区比南方地区高的趋势。南方地区物种多样性高，物种之间通过高强度竞争效应造成生态位高度分化。而北方地区，随着纬度的降低，物种数量逐渐减少，高强度的环境约束使得该区域的功能多样性低，生态位分化程度也较低。就功能β多样性而言，高水平的功能β多样性主要是由于高功能嵌套水平的影响，而高水平的功能嵌套主要是由于低水平的功能冗余影响，这说明群落物种间的功能冗余度低。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 中国淡水鱼类分布区系区划回顾

1．1．1 中国淡水鱼类分布区划的根据及标准

1．1．2 国外学者研究时期

1．1．3 国内学者研究时期

1．2 基于功能性状的功能生态学研究

1．2．1 功能性状相关概念及其内涵

1．2．2 功能性状国内外研究进展

1．3 研究目的及意义

第二章 中国淡水鱼类物种多样性研究

2．1 中国淡水鱼类名录确认

2．2 基于河流三级流域的鱼类物种多样性

第三章 鱼类形态特征与营养级位置之间关系的初探

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．2．1 用食性数据计算营养级位置

3．2．2 鱼类几何形态测量分析

3．2．3 统计分析

3．3 结果

3．3．1 食性结果

3．3．2 形态特征结果

3．3．3 鱼类营养级位置与其相对扭曲度值之间的GAM分析

3．4 讨论

3．4．1 长江中下游洪泛平原湖泊鱼类营养级位置分析

3．4．2 鱼类几何形态测量学

3．4．3 鱼类营养级位置与其形态之间的关系

第四章 长江中下游洪泛平原湖泊常见鱼类生态形态与其栖息地和营养关系同质性的研究

4．1 前言

4．2 数据收集与分析方法

4．2．1 物种信息收集

4．2．2 数据分析

4．3 结果

4．4 讨论

第五章 中国三级流域鱼类群落β功能多样性研究

5．1 前言

5．2 材料与方法

5．2．1 将分类水平的β多样性分为物种替代和物种嵌套两个水平

5．2．2 功能水平β多样性的功能替代和功能丰富度两个方面

5．2．3 中国鲤科鱼类区系的分类和功能水平β多样性测定

5．3 结果

5．4 讨论

参考文献

致谢

硕士期间发表的文章及专利