鱼类作为生态指标

为何使用鱼类作为生物指标？1. 对于提供生态系统的“商品和服务”很重要，如渔业2. 将更广时空尺度的生态系统健康整合在一起（包括通过食物链）3. 可能对于某些形式的干扰更敏感，如 :

– 水文改变– 纵向障碍– 栖息地改变

4. 通常人们对鱼类的生物和生理耐受力有很好的理解– 有利于度量发展和解读

将鱼类作为指标的挑战• 与大型无脊椎动物和藻类相比，取样更难，成本更高

– 在短时期内很难采集某一点上所有或“大多数”的鱼类物种– 单独的调查很少捕获大多数鱼类物种

• 难以在不同地理区域之间应用– 与热带地区相比，高纬度和高海拔地区通常多样性很低– 与大型无脊椎动物 / 藻类相比，相关鱼类物种之间的耐受力 / 取食 / 生命史存在很大差别– 例如，鲤科鱼类非常多

• 这些问题造成设置“参照状况”或“目标”时面临很大困难

两个实例• 鱼类 -IBI ( 生物完整性指数 )

– 美国和欧洲广泛采用• 可持续河流审计 ( 鱼类主题 )

– 用来报告澳大利亚墨累达令流域的鱼类健康– 从 IBI 类型的方法中衍生出来– 对不同的调查技术和活动进行了大量分析

• 这两个方法都结合了 3 个组成层次的信息 :– 鱼类群落组成– 鱼群数目状况– 个体健康情况

鱼类 -IBI• 起源于美国中西部的多尺度指数 ( 如

Karr, 1986) 。• 在美国得到广泛使用，修改后用于欧洲。• 根据每个州 / 地区的实际情况，对 IBI 方法的应用做了因地制宜的处理

Source: http://water.epa.gov/scitech/monitoring/rsl/bioassessment/ch08b.cfm

Source: http://water.epa.gov/scitech/monitoring/rsl/bioassessment/ch08b.cfm

鱼类 -IBI 度量的地理变化

两种方法都依赖于参照状况• 参照状况 : 在没有显著的人类干扰的情况下，所估计的状况。

– 对于人类干扰很普遍或有很长历史的情况下，难以确定。– 在这些方法最初发展的地方，很多时候存在良好的“参照”位置，但后来应用的地方却不是如此– 对于很多地区来说是难以应用的，包括澳大利亚和中国

墨累达令流域可持续河流审计的报告• 墨累达令流域

– 106 万 km2

– 18 个子流域– 每个子流域（海拔）有 4个区域进行报告– 从沙漠到湿润性温带到高山环境– 鱼类多样性低：约 30-40个种类

设定可持续河流审计（ SRA ）鱼类的“参照”状况1. 结合专家意见、之前的研究、博物馆的收藏和历史数据，得出参照状况2. 来自每一州的科学家参加到专家委员会，来审议流域内鱼类分布数据，并参加到每一州的研究中，最后对参照状况下每一子流域和每一区域内每一鱼类物种的分布情况进行了预测。3. 参照状况的估计基于记载信息，可以随着未来知识的改善重新进行修订和分析。

• 是一个漫长且困难的过程 !

From Davies et al. 2008

SRA 鱼类指标指标组 度量预期性 每一区域和子流域内观测的 / 预期的

鱼类物种丰富度本土性 本地物种的比例

本地物种的丰富度本地物种丰富度的比例

报告度量

SRA 鱼类指标诊断度量

Diagnostic metrics

指标 描述底栖鱼类的丰富度浮游鱼类的丰富度大型食肉鱼类的比例 捕食对象体长 <15mm 巨型食肉鱼类的比例 捕食对象体长 >15mm 总丰富度 一个区域内的平均丰富度 ( 与“良

好”站点的情况相比较）异常性 将可见的异常与平均得分结合起来 ( 器官损害 / 寄生虫 / 瘤 / 伤口等等 )耐受力不强的物种的丰富度 与预测数目相比，不耐受干扰（如水质较差，泥沙，冷水污染，洄游障碍等）的本地和外来物种的数目。

报告• 每 3年报告一次• 在子流域尺度上整合结果

– 有详细的子流域尺度的报告• 其他主题包括大型无脊椎动物，水鸟，水文和物理形态

总结• IBI 类型的鱼类指标是可行的• 依赖于大量的关于鱼类分布情况和耐受力的背景信息• 对区域在数据可获得性和“参照”鱼群状况方面的差异敏感• 最好通过一个协调的取样计划来帮助确定指标，以便为每一个度量提供必要的数据

一些背景• 大型无脊椎动物是最广泛应用的河流健康生物指标

– 在评价水质方面表现不错，特别是重金属、有机污染物– 取样效率高– “四海为家” – 类似的种类在世界的不同地方 都存在

• 但是：– 对于水文和物理量形态（地貌）的变化不很敏感– 无法量化环境“商品和服务”，如渔业产量