CN111248116B - 一种评价外来作用力对鱼类群落影响的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，其是在外来作用力定量化的前提下，于一段时间内按时测量不同鱼种的不同个体间的体长、体宽和体高，分别得到各鱼种的不同个体大小数据，然后代入单个鱼个体大小指标公式得到不同测量时刻对应的各鱼种的单个鱼个体大小指标；然后再将同一鱼种同一测量时刻对应的单个鱼个体大小指标相加再除以该鱼种测量的个体数，得到各鱼种的平均个体大小指标值；然后将同一测量时刻对应的各鱼种的平均个体大小指标值相加再除以鱼种种数，计算同一测量时刻对应的整个鱼类个体大小指标的平均值；最后采用斯皮尔曼秩相关系数公式得到秩相关系数γ和P值，从而完成该外来作用力对鱼类群落影响的评价。
Description
技术领域
本发明属于渔业技术领域，具体涉及一种评价外来作用力对鱼类群落影响的方法。
背景技术
由于人口的增长、社会经济的迅速发展和对渔业资源不合理的开发利用，如水坝建设导致的鱼类通道受阻、产卵场功能消失、过度捕捞、外来物种入侵等因素，严重破坏了水生生态环境，已导致全球范围内鱼类群落结构的改变以及渔业资源的极大丧失，鱼类资源正面临着严重威胁。但是外来作用力，特别是水电站建设等对鱼类物种群落的影响都是采用定性的描述，且现有的计算方法都是基于鱼类物种数量进行计算的，但是外来作用力对鱼类物种的数量产生影响需要很长的一段时间才能得以验证。但是水电站建设等外来作用力在短时间内，虽然对物种数量并不会产生显著的影响，但是对鱼类的个体大小(如鱼类个体小型化)就会产生显著影响，且鱼类的个体大小指标是鱼类群落与生态系统功能健康的重要指标。因此如何在较短的时间内准确定量评价外来作用力对鱼类群落的影响，一直是渔业资源与生态领域急需解决的技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，该方法将鱼类的个体大小变化作为鱼类群落改变的重要指标，且遵从易于定量化测量与计算的原则，定量评价外来作用力对鱼类群落的影响；与传统的评价方法相比，该发明方法既能定量评价，又不依赖于鱼类物种数量的变化，简单准确可行。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，包括如下步骤
S1、选取群落中常见鱼种作为研究对象，分别在一时间段(如Y年)内定时(如每年或每季或每月)测量各鱼种中若干(不同鱼种测量条数可以不同)成年个体的体长(SL)、体宽(BW)和体高(BD)，得到该时间段内不同测量时刻(如Y年内每年)测得的各鱼种的单个鱼个体大小数据，测量结果精确到毫米；
S2、建立各鱼种的单个鱼个体大小指标(BS)公式为：
即
分别计算得到该时间段内不同测量时刻对应的各鱼种的单个鱼个体大小指标，然后将同一鱼种同一测量时刻对应的单个鱼个体大小指标相加再除以该鱼种测量的个体数，得到各鱼种的平均个体大小指标值；
S3、将外来作用力定量化，如以总装机容量作为水电站的影响值，然后将同一测量时刻对应的各鱼种的平均个体大小指标值相加这再除以鱼种种数，计算该时间段内同一测量时刻(如Y年内每年)整个鱼类个体大小指标的平均值
S4、采用斯皮尔曼秩相关系数公式：
其中n为等级个数，即第1个测量时刻至第2个测量时刻为第一个等级，第2个测量时刻至第3个测量时刻为第二个等级……，以此类推到第Y个测量时刻共有(Y-1)个等级，d为等级差数，
分析在外来作用力的影响下，鱼类个体大小的变化，得出斯皮尔曼秩相关系数γ和P值。
如果γ为负值且P值小于0.05，这说明，外来作用力使得鱼类个体大小显著降低，对鱼类群落负影响极大；如果γ为正值且P值小于0.05，这说明，外来作用力使得鱼类个体大小显著增加，对鱼类群落正影响极大；无论γ值如何，只要P值大于0.05，则说外来作用力对鱼类个体大小和鱼类群落没影响。
作为优选地，步骤S1中，为减少体宽的测量误差，怀卵的雌性个体不参与测量。
作为优选地，步骤S3中，外来作用力在研究的时间段内稳定存在。
两个相邻的测量时刻之间的时间间距相等。且两个相邻的测量时刻之间的时间间距为一年或者一月或者一季。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种简单高效定量的评价外来作用力对鱼类群落影响的新方法，与传统的采用定性描述评价法相比，精度提高且简单易行，是一种可以普遍适用的评价外来作用力对鱼类群落影响的新方法。
附图说明
图1为本发明鱼类体长和体高的测量示意图；
图2为本发明鱼类体宽的测量示意图。
具体实施方式
为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面结合附图，以水电站A的建设对河流鱼类群落的影响为实例对本发明的具体步骤进行详细说明。
水电站A的总装机容量为100MW，其所在的河流鱼类群落中优势种和常见种共有6种：广东鲂(gdf)、赤眼鳟(cyz)、鲮鱼(ly)、白鲢(bl)、
(c)和黄颡鱼(hsy)，水电站A已建设Y年。
1、水电站建设的第1年，依照图1和2的测量方式，测量群落中每个鱼种成年个体的体宽、体高和体长值，其中，广东鲂(gdf)O尾、赤眼鳟(cyz)P尾、鲮鱼(ly)Q尾、白鲢(bl)R尾、
(c)S尾和黄颡鱼(hsy)T尾，如广东鲂测量的体宽结果为BWgdf1、BWgdf2、……、BWgdfO，体高结果为BDgdf1、BDgdf2、……、BDgdfO，体长测量结果为BLgdf1、BLgdf2、……、BLgdfO，如此依次测量出赤眼鳟(cyz)、鲮鱼(ly)、白鲢(bl)、
(c)和黄颡鱼(hsy)的体宽、体高和体长值；
2、依次测量出水电站建设的第2年、第3年、……、第Y年，群落中广东鲂(gdf)、赤眼鳟(cyz)、鲮鱼(ly)、白鲢(bl)、
(c)和黄颡鱼(hsy)的体宽、体高和体长值；
3、计算第一年各种类的鱼体大小指标值，其中：
4、依次计算出水电站建设的第2年、第3年、……、第Y年，各种鱼类个体大小指标BS2、BS3、……、BSY；
5、依次计算水电站建设的第1年，第2年、第3年、……、第Y年，所有鱼类个体大小指标均值
如
6.将得的鱼类个体大小指标均值
代入斯皮尔曼秩相关系数公式：
中，其中n是等级个数，即第1年至第2年为第一个等级，第2年至第3年为第二个等级……，以此类推共(Y-1)个等级，
分析水电站A的建设对鱼类个体大小的影响，SPSS软件计算得出斯皮尔曼秩相关系数γ和P值，如果γ为负值且P值小于0.05，这说明，水电站的建设使得鱼类个体大小显著降低，水电站的建设对鱼类群落负影响极大；如果γ为正值且P值小于0.05，这说明，水电站的建设使得鱼类个体大小显著增加，水电站的建设对鱼类群落正影响极大；无论γ值如何，只要P值大于0.05，则说明水电站的建设对鱼类个体大小和鱼类群落没影响。
本发明方法解决了传统依靠鱼类物种数量来评估外来作用力对鱼类群落结构的影响评估上的不准确性等问题，是一种计算简单、结果可靠、能适用于各种不同类型的外来种作用力对鱼类群落影响的评估方法。
下面结合附图与实例，以水电站A(总装机容量为100MW)的建设对河流鱼类群落的影响为实例对本发明的具体步骤进行详细说明。
水电站A所在的河流鱼类群落中优势种和常见种有6种：广东鲂(gdf)9尾、
(c)9尾、赤眼鳟(cyz)8尾、鲮鱼(ly)7尾、白鲢(bl)3尾和黄颡鱼(hsy)3尾。水电站A已建设6年。
1、依照图1，依次测量出水电站建设的第1年、第2年、第3年、第4年、第5年、第6年，广东鲂(gdf)、
(c)、赤眼鳟(cyz)、鲮鱼(ly)、白鲢(bl)、和黄颡鱼(hsy)每个种成年个体的体宽、体高和体长值，测量结果见附表1；
表1水电站A所在的河流鱼类群落体型指标测量结果
2、计算水电站建设的第1年，每一种鱼的个体大小指标均值，其中，
3、然后依次计算出水电站建设的第2年、第3年、第4年、第5年、第6年，每一种鱼的个体大小指标，第1年至第6年每一种鱼的个体大小指标的均值，具体见表2。
表2第1年至第6年每一种鱼的个体大小指标均值
4.计算第一年整个鱼类个体大小指标均值为
5.将所得的
和
代入斯皮尔曼秩相关系数公式：
中，其中n＝(Y-1)＝5，
和
分析水电站A的建设对鱼类个体大小的影响，SPSS(统计产品与服务解决方案软件)自动计算得出斯皮尔曼秩相关系数γ＝-1.0和显著性检验P＝0.00，说明，水电站的建设使得鱼类个体大小显著降低，水电站的建设对鱼类群落负影响极大。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选取群落中常见鱼种作为研究对象，分别在一时间段内定时测量各鱼种中若干成年个体的体长、体宽和体高，得到该时间段内不同测量时刻测得的各鱼种的单个鱼个体大小数据；
S2、建立各鱼种的单个鱼个体大小指标公式为：
即
分别计算得到该时间段内不同测量时刻对应的各鱼种的单个鱼个体大小指标，然后将同一鱼种同一测量时刻对应的单个鱼个体大小指标相加再除以该鱼种测量的个体数，得到各鱼种的平均个体大小指标值；
S3、将外来作用力定量化，然后将该时间段内同一测量时刻对应的各鱼种的平均个体大小指标值相加再除以鱼种种数，计算该时间段内同一测量时刻对应的整个鱼类个体大小指标的平均值
S4、采用斯皮尔曼秩相关系数公式：
其中n为等级个数，即第1个测量时刻至第2个测量时刻为第一个等级，第2个测量时刻至第3个测量时刻为第二个等级……，以此类推到第Y个测量时刻共有(Y-1)个等级，d为等级差数，
分析在外来作用力的影响下，鱼类个体大小的变化，SPSS软件计算得出斯皮尔曼秩相关系数γs 和P值：
①如果γs为负值且P值小于0.05，即外来作用力使得鱼类个体大小显著降低，对鱼类群落负影响极大；
②如果γs 为正值且P值小于0.05，即外来作用力使得鱼类个体大小显著增加，对鱼类群落正影响极大；
③无论γs 值如何，只要P值大于0.05，即外来作用力对鱼类个体大小和鱼类群落没影响。
2.根据权利要求1所述的评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，其特征在于，所述步骤S1中，鱼种中成年个体的选择排除怀卵的雌性个体。
3.根据权利要求1所述的评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，其特征在于，所述步骤S3中，外来作用力在研究的时间段内稳定存在。
4.根据权利要求1所述的评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，其特征在于，两个相邻的测量时刻之间的时间间距相等。
5.根据权利要求4所述的评价外来作用力对鱼类群落影响的方法，其特征在于，两个相邻的测量时刻之间的时间间距为一年或者一月或者一季。
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