新聞科研進(jìn)展
近年來(lái)，國家全面實(shí)施長(cháng)江生態(tài)環(huán)境保護修復戰略，如長(cháng)江流域重點(diǎn)湖泊“三網(wǎng)”退出、“退垸還湖”、“水生生物自然保護區全面禁捕”等保護修復措施的深入實(shí)施，湖泊休養生息制度逐步健全完善。然而，禁漁對長(cháng)江中下游湖泊魚(yú)類(lèi)多樣性、群落結構及資源量的影響仍缺乏全面且長(cháng)期的研究。系統闡釋湖泊生態(tài)恢復演替過(guò)程中魚(yú)類(lèi)群落重建機制將為湖泊生物多樣性維持與食物可持續產(chǎn)出提供科學(xué)依據，也為流域性生態(tài)恢復措施的效果評估提供技術(shù)支撐。
2016-2021年，中國科學(xué)院水生生物研究所劉家壽研究員團隊在梁子湖開(kāi)展了連續6年的魚(yú)類(lèi)群落季度觀(guān)測。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)群落對于禁漁措施的積極與無(wú)效響應，系統揭示了禁漁對湖泊魚(yú)類(lèi)群落恢復演替的作用機制（圖1）。
圖1 禁漁對梁子湖魚(yú)類(lèi)群落恢復的辯證影響
研究發(fā)現，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在過(guò)度捕撈期迅速下降，但禁漁后并未出現恢復趨勢，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)度捕撈影響的多數物種并沒(méi)有在“全面禁漁階段”得到有效恢復。魚(yú)類(lèi)種群的恢復通常需要更長(cháng)時(shí)間，因此當前禁捕時(shí)間較短也是導致這一現象的潛在原因（圖2）。
圖2 魚(yú)類(lèi)群落指標隨時(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。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)系統的生產(chǎn)力是相對穩定的，禁捕未導致魚(yú)類(lèi)資源量的持續上升，物種間的相互作用（包括捕食者-獵物關(guān)系、種間競爭等）能夠維持生態(tài)系統平衡。研究還發(fā)現，魚(yú)類(lèi)群落的總豐度和總生物量波動(dòng)趨勢主要受少數種類(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)群落僅以少數物種占絕對優(yōu)勢，印證了多樣性沒(méi)有恢復的原因是大多數魚(yú)類(lèi)種群沒(méi)有得到重建恢復（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)養和棲息生境選擇等功能性狀對禁漁的響應，發(fā)現魚(yú)類(lèi)群落對禁漁的積極響應主要包括兩個(gè)方面：1）直接影響，高營(yíng)養級?mèng)~(yú)類(lèi)種群的恢復；2）間接影響，營(yíng)養級聯(lián)效應緩解了魚(yú)類(lèi)群落個(gè)體小型化趨勢。然而，魚(yú)類(lèi)群落在生境利用方面趨于單一化，表現為中上層魚(yú)類(lèi)的優(yōu)勢度上升，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（圖4）。
圖4 梁子湖魚(yú)類(lèi)群落功能結構
在系統闡釋禁漁對湖泊魚(yú)類(lèi)群落恢復演替影響的基礎上，本研究提出長(cháng)江中下游水生生物自然保護區需采取更有針對性的生態(tài)修復措施，如全面多樣的生境修復，探索恢復江湖連通，科學(xué)實(shí)施增殖放流，支撐湖泊魚(yú)類(lèi)多樣性、結構、功能及資源量的全面恢復（圖1）。
值得深思的是，梁子湖的魚(yú)類(lèi)群落恢復需更長(cháng)時(shí)間，持續堅持實(shí)施禁漁對魚(yú)類(lèi)多樣性恢復至關(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）應適時(shí)起捕，但恢復生產(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，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）。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )等項目的資助。研究工作由水生所與法國圖盧茲第三大學(xué)合作完成。湖北省農業(yè)農村廳等單位在野外觀(guān)測方面提供了支持。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。