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2025 , Vol. 23 >Issue 1: 132 - 139

DOI: https://doi.org/10.13248/j.cnki.wetlandsci.20240056

Comparative study on the structure and diversity of fish communities in Hutuo River and Fuyang River

  • Yang Chunhui , 1, 2 ,
  • Li Yiqun 1 ,
  • Wang Shenzhi 1 ,
  • Gao Wenbin 1 ,
  • Xu Yufu 1 ,
  • Zhang Haipeng , 1, *
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Received date: 2024-03-01

  Revised date: 2024-04-27

  Online published: 2026-03-12

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Copyright ©2025 Wetland Science. All rights reserved.
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Abstract

In 2018, the South-to-North Water Diversion Centre Line Project started ecological water replenishment of the Hutuo River and Fuyang River to repair the environmental environment of the rivers and lakes. To understand the current status of fish resources and their community relationships in the two rivers after the water replenishment, a fish resource survey was conducted on the Hutuo River and Fuyang River in Hebei Province in April, July, and October each year from 2021 to 2023, and the structure and diversity of fish communities in the two watersheds were investigated and comparative analyses, such as the similarity of the compartments, were carried out. The results showed that 32 species of fish of 26 genera in 5 orders and 10 families were collected from Hutuo River, and 36 species of fish of 30 genera in 5 orders and 10 families were collected from Fuyang River. The fish communities of both Hutuo River and Fuyang River were dominated by hydrostatic sedentary, sedentary viscous egg-laying, omnivorous, and benthic fishes. The dominant species were small fishes such as whelk Pseudorasbora parva and Hemiculter leucisculus, and the zonation was dominated by the fishes of the Chinese Plain Zonation Complex. The Margalef index of fish communities in Hutuo River and Fuyang River were 2.01-2.72 and 1.96-2.45, respectively; the Shannon-Wiener index was 2.61-3.29 and 2.29-2.83, respectively; and the Pielou index was 0.59-0.72 and 0.48-0.58, respectively. The fish in the Hutuo River and Fuyang River were diverse and richer and the similarity of community structure was higher, reflecting the common characteristics of the typical fish community structure of river plains in the Haihe River Basin. Continuous water replenishment and other ecological restoration measures have improved the water environment, protected and restored fish resources and diversity, and are of great significance to the environmental restoration of the wetlands of the two rivers.

Cite this article

Yang Chunhui , Li Yiqun , Wang Shenzhi , Gao Wenbin , Xu Yufu , Zhang Haipeng . Comparative study on the structure and diversity of fish communities in Hutuo River and Fuyang River[J]. Wetland Science, 2025 , 23(1) : 132 -139 . DOI: 10.13248/j.cnki.wetlandsci.20240056

鱼类作为水生态系统中的顶级群落[1]，在生态系统中发挥重要作用。滹沱河和滏阳河位于海河流域子牙河上游，为子牙河水系两大支流。近年来，为了更好地保护渔业资源，中华人民共和国农业农村部批准在滹沱河建立了中山湖、柏坡湖国家级水产种质资源保护区，主要保护对象为日本沼虾(Macrobrachium nipponense)和黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)；在滏阳河建立了沙漳河红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)、日本沼虾国家级水产种质资源保护区和永年洼黄鳝(Monopterus albus)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)国家级水产种质资源保护区。目前，关于河北省内滹沱河和滏阳河鱼类群落结构及多样性的研究仅有2019年和2020年鱼类多样性的数据[2]。滹沱河曾经开展过鱼类种类组成及多样性的相关调查[3-6]，但是其调查区域多位于山西省境内且时间较久远，滏阳河则没有鱼类物种记录。
为了修复河湖生态环境，河北省于2018年开始对滹沱河和滏阳河实施生态补水工程。本研究于2021—2023年，对河北省境内滹沱河、滏阳河鱼类资源进行了调查，旨在探明长期补水后滹沱河、滏阳河的鱼类资源现状及其群落关系，为两河鱼类多样性的保护及湿地生态修复提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区

滹沱河和滏阳河区域气候为暖温带大陆性季风气候，春旱夏涝，年际降水分配极不均匀，5月和6月流量最小，最大流量出现在7月和8月[7]。滹沱河全长587 km，流域面积为2.73×104 km2，地势西高东低，发源于山西省忻州市繁峙县泰戏山桥儿沟村一带，穿越太行山进入河北省平山县，在出山口处形成冲洪积扇，东流至献县，与滏阳河交汇形成子牙河[8]；滹沱河在山西省部分占全流域的70%，地形以山地、丘陵为主，在河北省部分占全流域的30%，地形以平原为主[8]。滏阳河全长413 km，流域面积为2.17×104 km2，流域西南高、东北低，地形依次为丘陵区、冲积平原区，艾辛庄以上各支流发源于太行山东麓，艾辛庄以下各支流发源于平原[9]；滏阳河河形蜿蜒，支流繁多而集中于左岸，为典型的不对称扇形河道，有大小支流20余条，多为季节性河道[9]。随着南水北调中线工程对滹沱河、滏阳河生态补水的实施，周边生态环境质量得到了明显的改善，沿河建设了多个湿地公园。

1.2 调查点布设与调查方法

根据历史调查站位，在滹沱河，布设调查点3个；在滏阳河，布设调查点7个(图1)。各调查点所在河道宽度为10~50 m，平均水深约为2 m。2021—2023年，每年4月、7月和10月的15日，各采样1次。
1 Distribution of fish resource survey stations in Hutuo River and Fuyang River

滹沱河、滏阳河鱼类资源调查站位分布图

参照《内陆水域渔业自然资源调查手册》[10]，采用地笼网(网目0.6 cm，笼长15 m，网高0.4 m)和拉网(网目1 cm，网长30 m，网高2 m)相结合的方式，以捕捞法为主，进行样品采集。其中，地笼网捕捞对象为底栖鱼类、中下层鱼类，拉网主要捕捞对象为中上层鱼类。参照《黄河鱼类志》[11]，对捕捞的鱼类进行种类鉴定。测定每种渔获物的个体数和生物量，以及个体的全长(mm)、体长(mm)、体质量(g)等生物学指标。

1.3 数据分析

采用相对重要性指数(IRI)[12]，判断群落优势种。当IRI≥1 000时，该物种为优势种；当1 000>IRI≥100时，该物种为重要种[12]。
采用Margalef指数[13]、Shannon-Wiener指数[14]和Pielou指数[15]，进行群落物种多样性分析。其计算公式详见文献。
采用平均地理相似性系数(AFR系数，rAFR)、Jaccard系数(CJ)、Sorenson系数(CS)、Czekanowski系数(CD)，进行鱼类区系相似性分析[16]。其计算公式为：
\begin{document}$ \mathit{r} _{ \mathit{AFR} } \mathrm= \mathit{a} \mathrm{(} \mathit{N} _{ \mathrm{1}} \mathrm+ \mathit{N} _{ \mathrm{2}} \mathrm{)/2} \mathit{N} _{ \mathrm{1}} \mathit{N} _{ \mathrm{2}} $\end{document}
\begin{document}$ \mathit{C} _{ \mathit{J} } \mathrm= \mathit{a} \mathrm{/(} \mathit{N} _{ \mathrm{1}} \mathrm+ \mathit{N} _{ \mathrm{2}} \mathrm- \mathit{a} \mathrm{)} $\end{document}
\begin{document}$ \mathit{C}_{\mathit{S}}\mathrm{=}\mathit{\mathrm{2}a}\mathrm{/(}\mathit{N}_{\mathrm{1}}\mathrm{+}\mathit{N}_{\mathrm{2}}\mathrm{)} $\end{document}
\begin{document}$ \mathit{C} _{ \mathit{D} } \mathrm{=2} \mathit{a} \mathrm{/(2} \mathit{a} \mathrm+ \mathit{b} \mathrm+ \mathit{c} \mathrm{)} $\end{document}
公式(1)~(4)中，a为2个流域共有的鱼类物种数；b为第1个流域独有种数；c为第2个流域独有种数；N1为第1个流域物种数；N2为第2个流域物种数。鱼类区系的关系判断标准：当rAFR≥80%时，为相同区系；当60%≤rAFR≤79%时，为关系密切；当40%≤rAFR≤59%时，为周缘关系；当rAFR<40%时，为疏远关系。鱼类群落相似性判别标准：当CJ、CS和CD值在0.00~0.25时，为极不相似；其值在0.25~0.50时，为轻度相似；其值在0.50~0.75时，为中度相似；其值在0.75~1.00时，为高度相似。

2 结果与分析

2.1 鱼类种类组成

本次调查在滹沱河和滏阳河共采集到鱼类5目11科37种(表1)。其中，在滹沱河采集到5目10科26属32种，在滏阳河采集到5目10科30属36种(表1)。在目级分类阶元组成中，滹沱河中的鲤形目有22种，占总物种数的68.75%；鲈形目有4种，占总物种数的12.50%；鲇形目有3种，占总物种数的9.38%；颌针鱼目有2种，占总物种数的6.25%；胡瓜鱼目仅有1种，占总物种数3.13%。滏阳河中的鲤形目有25种，占总物种数的69.44%；鲈形目有5种，占总物种数的13.89%；鲇形目有4种，占总物种数的11.11%；颌针鱼目和胡瓜鱼目各有1种，各占总物种数的2.78%。在科级水平上，滹沱河和滏阳河流域都以鲤科物种数最多，占总物种数的60%以上，其他各科物种都在1~3种。
1 Species composition, distribution, ecological type and faunal division of fishes in Hutuo River and Fuyang River

滹沱河和滏阳河鱼类种类组成、分布、生态类型及区系划分

目/科/种 滹沱河 滏阳河 生态类型 区系划分
栖息水层 栖息环境 食性 繁殖特性
注：+表示调查中发现的鱼类。U：中上层鱼类；L：中下层鱼类；De：底栖鱼类；1：静水定居型鱼类；2：溪流定居型鱼类；3：江湖洄游型鱼类；PH：植食性鱼类；CA：肉食性鱼类；OM：杂食性鱼类；SP：产漂流性卵鱼类；H：产沉性卵鱼类；V：产黏性卵鱼类；P：产浮性卵鱼类；S：蚌内产卵鱼类；A：江河平原区系复合体；B：北方平原区系复合体；C：新近纪区系复合体；E：南方平原区系复合体。
一 颌针鱼目 Beloniformes
(一)怪颌鳉科 Adrianichthyidae
1青鳉 Oryzias latipes + + U 1 CA P E
(二)鱵科 Hemiramphidae
2日本下鱵 Hyporhamphus sajori + U 3 CA V E
二 鲤形目 Cypriniformes
(三)花鳅科 Cobitidae
3泥鳅 Misgurnus anguillicaudatus + + De 1 OM H C
4大鳞副泥鳅 Paramisgurnus dabryanus + + De 1 OM H C
(四)鲤科 Cyprinidae
5棒花鱼 Abbottina rivularis + + De 1 OM H A
6短须鱊 Acheilognathus barbatulus + + L 1 OM S C
7兴凯鱊 Acheilognathus chankaensis + + L 1 OM S C
8大鳍鱊 Acheilognathus macropterus + + L 1 OM S C
9鲫 Carassius auratus + + De 1 OM V C
10草鱼 Ctenopharyngodon idellus + + L 3 PH SP A
11翘嘴鲌 Culter alburnus + + U 1 CA V A
12红鳍原鲌 Cultrichthys erythropterus + + U 1 CA V A
13鲤 Cyprinus carpio + + De 1 OM V C
14短须颌须鮈 Gnathopogon imberbis + L 2 OM H A
15棒花鮈 Gobio rivuloides + + De 2 OM H A
16花䱻 Hemibarbus maculatus + + De 2 OM V A
17贝氏䱗 Hemiculter bleekeri + + U 1 OM H A
18䱗 Hemiculter leucisculus + + U 1 OM H A
19马口鱼 Opsariichthys bidens + + U 2 CA SP A
20似鳊 Pseudobrama simoni + + L 1 PH SP A
21寡鳞飘鱼 Pseudolaubuca engraulis + U 1 OM V E
22麦穗鱼 Pseudorasbora parva + + L 1 OM V B
23高体鳑鲏 Rhodeus ocellatus + + L 1 OM S C
24中华鳑鲏 Rhodeus sinensis + + L 1 OM S C
25黑鳍鳈 Sarcocheilichthys nigripinnis + + L 1 OM SP A
26蛇鮈 Saurogobio dabryi + De 2 OM SP A
27点纹银鮈 Squalidus wolterstorffi + + L 2 OM SP A
三 胡瓜鱼目 Osmeriformes
(五)银鱼科 Salangidae
28大银鱼 Protosalanx chinensis + + U 3 CA H A
四 鲈形目 Perciformes
(六)鳢科 Channidae
29乌鳢 Channa argus + + De 1 CA P E
(七)虾虎鱼科 Gobiidae
30波氏吻虾虎鱼 Rhinogobius cliffordpopei + + De 1 OM V E
31子陵吻虾虎鱼 Rhinogobius giurinus + + De 1 CA V E
(八)沙塘鳢科 Odontobutidae
32小黄黝鱼 Micropercops swinhonis + + De 1 CA V E
(九)鮨鲈科 Percichthyidae
33鳜 Siniperca chuatsi + L 1 CA P A
五 鲇形目 Siluriformes
(十)鲿科 Bagridae
34黄颡鱼 Pelteobagrus fulvidraco + + De 1 CA H E
35瓦氏黄颡鱼 Pelteobagrus vachellii + + De 1 CA H E
36乌苏拟鲿 Pseudobagrus ussuriensis + De 2 CA H E
(十一)鲇科 Siluridae
37鲇 Silurus asotus + + De 1 CA H C

2.2 鱼类生态类型及区系组成

参考历史资料[17-22]，对37种鱼类的生态类型进行综合分类(表1)。按栖息水层划分，底栖鱼类、中下层鱼类和中上层鱼类分别有16种、12种和9种，分别占总种数的43.24%、32.43%和24.32%。按栖息环境划分，静水定居型鱼类、溪流定居型鱼类和江湖洄游型鱼类分别有27种、7种和3种，分别占总种数的72.97%、18.92%和8.11%。按食性划分，杂食性鱼类、肉食性鱼类和植食性鱼类分别有21种、14种和2种，分别占总种数的56.76%、37.84%和5.41%。按繁殖特性划分，产沉性卵鱼类、产黏性卵鱼类、产漂流性卵鱼类、蚌内产卵鱼类和产浮性卵鱼类分别有12种、11种、6种、5种和3种，分别占总种数的32.43%、29.73%、16.22%、13.51%和8.11%。
1985年，史为良[23]对斯蒂格曼的动物区系复合体学说进行了完善，将中国淡水鱼类分为8种区系复合体。滹沱河和滏阳河鱼类由江河平原区系复合体、北方平原区系复合体、新近纪区系复合体和南方平原区系复合体组成(表1)。江河平原区系复合体鱼类最多，共有16种，占总种数的43.24%；新近纪区系复合体鱼类和南方平原区系复合体鱼类次之，都有10种，各占总种数的27.03%；北方平原区系复合体仅有麦穗鱼1种，占总种数的2.70%。麦穗鱼原本归属江河平原区系复合体，后来根据其化石分布及习性，改划入北方平原区系复合体[23]。

2.3 鱼类的优势种与重要种

如表2所示，滹沱河鱼类的优势种分别为麦穗鱼、点纹银鮈、䱗和马口鱼，重要种分别为子陵吻虾虎鱼、鲫、红鳍原鲌、棒花鱼和中华鳑鲏；滏阳河鱼类的优势种分别为麦穗鱼、子陵吻虾虎鱼和䱗，重要种分别为鲫、红鳍原鲌、马口鱼和兴凯鱊。麦穗鱼和䱗是2个水域的共同优势种，鲫、子陵吻虾虎鱼、红鳍原鲌和马口鱼等中小型鱼类在鱼类群落中均占优势，同一种鱼类在2个水域的IRI指数虽然有一定差异，但优势度总体类似。
2 Dominant species, important species and relative importance indexes of fish communities in Hutuo River and Fuyang River

滹沱河和滏阳河鱼类群落优势种、重要种及相对重要性指数

滹沱河滏阳河
物种名称质量
占比%		数量
占比%		出现率%相对重要
指数		优势
类别		物种
名称		质量
占比%		数量
占比%		出现率%相对重要
指数		优势
类别
麦穗鱼6.4316.4666.671 526.23优势种麦穗鱼17.3435.0772.533 801.36优势种
点纹银鮈12.5826.6738.461 509.81优势种子陵吻虾虎鱼9.3324.8547.251 615.42优势种
䱗15.0212.2651.281 398.83优势种䱗11.8110.0547.251 032.85优势种
马口鱼17.019.3141.031 079.76优势种鲫9.202.1440.66461.03重要种
子陵吻虾虎鱼2.3813.2261.54960.10重要种红鳍原鲌6.622.8530.77291.44重要种
鲫13.211.5046.15679.13重要种马口鱼6.079.7216.48260.36重要种
红鳍原鲌6.532.5541.03372.75重要种兴凯鱊4.972.2921.98159.51重要种
棒花鱼2.672.1930.77149.50重要种
中华鳑鲏1.004.6025.64143.55重要种

2.4 鱼类群落多样性指数

如图2所示，滹沱河和滏阳河的鱼类多样性水平都较高。滹沱河和滏阳河鱼类群落Margalef指数分别为2.01~2.72和1.96~2.45，平均值分别为2.30和2.27；Shannon-Wiener指数分别为2.61~3.29和2.29~2.83，平均值分别为3.05和2.57；Pielou指数分别为0.59~0.72和0.48~0.58，平均值分别为0.67和0.54。总体来看，2021—2022年滹沱河和滏阳河鱼类多样性呈上升趋势并达到最大值，滹沱河鱼类多样性指数高于滏阳河，且分布更均匀，但在2023年鱼类多样性都有所下降，两河鱼类多样性相近。
2 Fish community diversity index in the Hutuo River and Fuyang River from 2021 to 2023

2021—2023年滹沱河和滏阳河鱼类群落多样性指数

2.5 鱼类区系相似性

通过鱼类组成的相似程度，可以了解水域间的历史时空变化和发育关系[24-25]。对鱼类区系相似性的分析结果表明，滹沱河与滏阳河的共有鱼类为31种，滹沱河独有鱼类1种(日本下鱵)，滏阳河独有鱼类5种(短须颌须鮈、寡鳞飘鱼、蛇鮈、鳜、乌苏拟鲿)。由此可得AFR系数、Jaccard系数、Sorenson系数和Czekanowski系数分别为91.49%、0.84、0.91和0.91，表明2个水域鱼类区系表现为共同区系的关系，鱼类组成高度相似。

3 讨　论

滹沱河和滏阳河的鱼类群落，都以鲤形目和鲤科鱼类物种为主，麦穗鱼、䱗等小型鱼类为优势种。滏阳河鱼类群落结构与滹沱河相似，产漂流性卵和洄游性鱼类较少，以静水定居、产沉黏性卵、杂食性、底栖鱼类为主。与1981年[3-4]相比，目前滹沱河鱼类物种较为丰富，种类组成与优势类群基本一致。由于流域内网箱养殖被禁止，缺少了鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、鳊(Parabramis pekinensis)等人工放养种类，华鳈(Sarcocheilichthys sinensis)、中华刺鳅(Sinobdella sinensis)、隐须颌须鮈(Gnathopogon nicholsi)等少见鱼类本次调查也未发现，增加了短须鱊、中华鰟鲏、波氏吻虾虎鱼等平原型鱼类。调查还发现，滹沱河山西段[5]的鱼类物种丰富度虽然不如河北段，但山地溪流型鱼类增多，尤其是高原鳅属鱼类，这显然是由于滹沱河山西段多处于山地，河北段多位于平原所致。在区系组成上[26]，滹沱河和滏阳河属于华东区河海亚区，该亚区以江河平原鱼类为主，新近纪鱼类次之，鲤形目和鲤科鱼类最多。本次调查结果与之吻合，表明调查区域鱼类区系特征，更接近河海亚区鱼类区系。
滹沱河和滏阳河属于子牙河水系，鱼类多样性指数高于滹沱河上游山西段部分区域[6]与同属于海河流域的大清河水系[27]，低于同水系的衡水湖[28]。张鸿星[2]等2019年和2020年对滹沱河河北段和滏阳河的水质、浮游生物、底栖动物、鱼类等进行了调查，结果显示补水显著改善了河流水质和水生生物状况，两年滹沱河鱼类群落的Shannon-Wiener指数分别为1.2和0.8，滏阳河为1.0和1.2，与补水前相比有一定提升。在本次调查中，鱼类多样性的提升情况更加明显，滹沱河和滏阳河鱼类群落Shannon-Wiener多样性指数平均值分别为3.05和2.57，表明经过长期补水后，两河生态修复效果显著，鱼类多样性明显提高。滹沱河水量充足，水位较高，鱼类多样性指数也较高，鱼类分布较为均匀。滏阳河在枯水季节出现了区域性干涸情况，鱼类多样性受到一定影响。整体上看，两河鱼类多样性水平都较高，滹沱河稍高于滏阳河，2023年鱼类多样性下降可能是由于当年河北省强降雨引发的洪涝灾害所致。水系间的密切关系，使得不同水域的鱼类组成具有一定的相似性[29]。滹沱河与滏阳河的鱼类区系呈现共同区系的关系，相似性较高。补水前水源不相同，造成了鱼类区系的差异性；持续补水使其水源趋近，未来2个水域的鱼类区系相似性将进一步提高。
滹沱河和滏阳河经过截污、清淤、补水、扩宽河道等一系列生态修复措施，河道污染情况明显改善，流域内建立了多个国家级湿地公园和自然保护区，鳑鲏属、鱊属等生态指标性鱼类在各调查点都有分布，直接反映出河流生态环境逐步向好发展。但是，鱼类的多样性程度还未达到高水平，生态需水量不足，鱼类资源低龄化、小型化等问题依然存在。基于鱼类资源保护及多样性恢复，提出以下建议：一是保障流域生态需水量，满足鱼类越冬[30]及洄游等需求，尤其在繁殖季节，保证生态基流，在献县枢纽、艾辛庄枢纽等水利工程增设过鱼通道；二是加强渔政管理，对偷捕、使用非法网具等违法行为进行严厉打击，严格规范放生活动，对外来物种进行监测，建立外来物种入侵应急响应措施；三是合理进行增殖放流，提高鱼类丰富度，丰富生态位，对土著鱼类进行保护，建立水生生物资源与环境数据库；四是充分发挥水产种质资源保护区作用，加强宣传，提高公民环保意识，全面推进人与自然和谐共生。

4 结　论

2021—2023年，在滹沱河河北段采集到鱼类5目10科26属32种，在滏阳河采集到鱼类5目10科30属36种。滹沱河和滏阳河鱼类群落都以静水定居、产沉黏性卵、杂食性、底栖鱼类为主，群落结构相似性较高，多样性指数高于历史水平。持续补水改善了水环境，提高了鱼类多样性和群落相似性；应采取积极措施，加强两河湿地的保护与修复，促进鱼类多样性持续健康发展。

References

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