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    2020年, 第4期
    刊出日期:2020-04-01
      
    阿勒泰动物多样性专题
    中国阿勒泰地区鸟类物种编目、丰富度格局和区系组成(阿勒泰动物多样性专题)
    李娜 丁晨晨 曹丹丹 初红军 戚英杰 李春旺 平晓鸽 孙悦华 蒋志刚
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019023
    摘要 ( 278 )   PDF (10471KB) ( 264 )   收藏
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    中国阿勒泰地区位于新疆北部, 与哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古国交界, 该区包含阿尔泰山及山前荒漠和绿洲, 属于全球200个生物多样性最丰富和最具代表性生态区之一的阿尔泰-萨彦岭生物热点地区。阿勒泰地区生境多样, 鸟类物种资源丰富。尽管以往曾在阿勒泰地区进行过一些鸟类调查, 但对于该地区不同景观和生境类型中鸟类物种丰富度和分布尚无详尽报道。本文通过2013年-2016年在中国境内阿尔泰山及山前平原地区不同生境类型中的鸟类进行实地调查, 并且通过总结文献资料及观鸟爱好者的记录数据, 重新整理了阿勒泰地区鸟类名录及地理分布, 分析了鸟类的物种组成、区系成分; 通过鸟类分布位点数据, 选取气候、土地覆被类型、人类足迹指数及地形共4类环境因子作为自变量建立MaxEnt生态位模型, 通过模拟77种鸟类的适宜分布区并叠加分布图层, 获得了阿勒泰地区的鸟类物种丰富度分布格局。结果表明: 阿勒泰共有鸟类344种, 隶属19目55科149属, 其中雀形目163种。在垂直海拔带上, 鸟类物种数分别为高山裸岩带24种, 高山草甸带35种, 山地森林草原带172种, 低山灌木带130种, 荒漠草原带84种, 平原绿洲带173种, 以及各海拔带的湿地与水域生境中水鸟92种; 在区系成分上, 以北方型鸟类占主(170种, 占49.4%), 其次为北方广布种(93种, 占27.0%)。阿尔泰山地的鸟类区系呈现出西伯利亚动物区系特征, 山前平原地区呈现蒙新区分布特征, 因此, 阿勒泰地区动物地理区系属于古北界欧洲-西伯利亚亚界阿尔泰-萨彦岭区阿尔泰亚区; 山前平原地区属于古北界中亚亚界蒙新区西部荒漠亚区。MaxEnt模型推测阿勒泰地区山前平原绿洲地区、山地森林草原带和低山灌木带具有较高的鸟类物种丰富度, 尤其是额尔齐斯河流域下游的绿洲带宽阔, 鸟类物种丰富, 而高山区和荒漠生境中鸟类物种相对较少。模型预测的结果与实际调查情况相符。阿勒泰地区应采用生态友好的经济发展策略, 加强对乔木和灌木的保护, 有助于维持较高的鸟类物种多样性。此外, 降低生境破碎化不仅对该地区物种保护有重要作用, 也对阿尔泰-萨彦岭生物热点地区的山地鸟类多样性有重要意义。
    阿尔泰山前荒漠两种沙蜥体况指数特征及其与生态因子的关系(阿勒泰动物多样性专辑)
    陶夏秋 蒋志刚 吉晟男 初红军 杨道德 李春旺
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019090
    摘要 ( 169 )   PDF (471KB) ( 85 )   收藏
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    为明确奇台沙蜥(Phrynocephalus grumgrzimailoi)和旱地沙蜥(Phrynocephalus helioscopus)体况指数的年龄性别特征,及其与海拔、年均温、年降水、温差之间的关系。我们收集了阿勒泰地区84只奇台沙蜥与176只旱地沙蜥的体况数据,用对数Log体重/Log体长计算两者体况指数。结果显示:(1)旱地沙蜥与奇台沙蜥种间体况指数差异显著。(2)旱地沙蜥体况指数雌雄两性差异不显著,奇台沙蜥体况指数雌雄两性差异显著。(3)两种蜥蜴成体与亚成体间体况指数均差异明显。以月份为单位,奇台沙蜥体况指数月份差异明显,旱地沙蜥体况指数月份差异不明显。(4)年降水对奇台沙蜥体况指数起到了重要作用,海拔对旱地沙蜥体况指数起到了作用,推测为补充因子,主要通过与其他生态因子组合发挥作用。
    研究报告
    哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林树种beta多样性格局形成的驱动力
    姚志良 温韩东 邓云 曹敏 林露湘
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019356
    摘要 ( 233 )   PDF (751KB) ( 85 )   收藏
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    Beta多样性通常指群落在时间和空间上物种组成的差异,包括物种周转组分和物种丰富度差异组分。驱动beta多样性格局形成的生态过程决定了群落的时空动态,然而驱动beta多样性及其两个组分格局形成的驱动力还存在较多争议。以往研究表明,beta多样性的格局存在取样尺度的依赖性,驱动其形成的生态过程在不同取样尺度下的相对重要性也随之改变。本研究以哀牢山20 ha亚热带中山湿性常绿阔叶林动态监测样地为研究对象,在不同取样尺度上,将样方间的Bray-Curtis指数分解为物种周转组分和物种丰富度差异组分,通过典范冗余分析和变差分解的方法揭示环境过滤和扩散限制对于beta多样性及其两个组分格局形成的相对重要性及其尺度依赖性。结果表明:(1) beta多样性、物种周转组分和物种丰富度差异组分均随取样尺度的增大而减小。在不同取样尺度下,物种周转组分对于beta多样性的贡献始终占主导地位。(2)随着取样尺度的增大,环境过滤驱动beta多样性格局形成的相对重要性逐渐增加,扩散限制的相对重要性逐渐降低。本研究进一步证实了取样尺度在beta多样性格局形成及其驱动力定量评价中的重要性,今后的研究需要进一步解析上述尺度效应的形成机制。
    桂西南喀斯特季节性雨林多年叶凋落量的时空动态
    贾梦可 郭屹立 李冬兴 王斌 向悟生 丁涛 黄甫昭 文淑均 陆树华 李先琨
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019403
    摘要 ( 77 )   PDF (678KB) ( 111 )   收藏
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    森林凋落物是森林生态系统极其重要的组成部分,关系着森林生态系统的物质循环和养分平衡。然而,有关异质性自然森林生态系统中生物与非生物因子对凋落物凋落量的影响机制还存在较大争议。本文以弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha动态监测样地中设置的90个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对象,选取2013?2018年连续6年的叶凋落数据探讨了森林叶凋落量的时空动态,旨在深入了解该地区森林生态系统的物质循环过程及凋落量的影响因子。结果显示:2013?2018年的多年年均叶凋落量为4,099.44 kg/ha,标准误为232.34,变异系数为0.15,这表明不同年际间叶凋落量存在明显差异;不同年际间叶凋落量的节律性变化为双峰型、三峰型或多峰型,说明不同年份的叶凋落量存在明显的节律性差异,但总体表现出高峰期主要出现在每年的春季(3?4月)和秋季(8?10月);生态因子对叶凋落量年际动态存在显著影响,其累计解释偏差为69.3%,其中海拔对叶凋落量的影响最强,解释偏差为46.5%;而生物因子,如胸径变异系数、单位面积胸高断面积之和和物种丰富度则对叶凋落量的影响较弱。多年的连续监测表明,喀斯特季节性雨林不同年际间叶片的凋落量和节律性存在显著差异,而非生物因子,如海拔是形成叶凋落量空间变异的主要因素。
    水杉原生种群结构及空间分布格局
    黄 小 朱 江, 姚 兰, 艾训儒, 王 进 吴漫玲 朱强 陈绍林
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019283
    摘要 ( 217 )   PDF (537KB) ( 195 )   收藏
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    水杉(Metasequoia glyptostroboides)是我国特有的孑遗植物,其种群的状态一直被国内外的广泛关注。本文分析现存水杉原生种群结构和空间分布格局及不同生长阶段空间关联性,从空间格局角度深入认识水杉原生种群结构和分布格局及形成该格局可能存在的机理。基于水杉原生种群的调查数据,将水杉原生种群分为10个径级和9个高度级,对水杉原生种群径级和高度级结构进行分析,并依据径级结构将水杉分为三种生长阶段:中树(Ⅰ级~Ⅳ级)、成年树(Ⅴ级~Ⅷ级)、老龄树(Ⅸ级、Ⅹ级)。运用点格局分析中的成对相关函数g(r)以及三个零模型(完全空间随机模型、异质泊松模型、先决条件模型),分析水杉原生种群空间分布格局、各生长阶段空间分布格局及空间关联性。结果表明:现存水杉原生种群个体数5630株,其中40株呈濒危状态,465株处于衰弱状态,其生存状况主要受外部原因(雷击、雪击、鸟害和蚁害)和内部原因(断梢、根部腐烂或空洞、偏冠和个体干枯)的影响;在种群结构分析中,水杉原生种群个体数主要集中分布在较为成熟的阶段,径级结构和高度级结构均呈纺锤型,属于典型的衰退型种群;基于完全空间随机模型,水杉原生种群整体在所有尺度呈现随机分布,中树在较小尺度(r<33hm)上呈现聚集分布,成年树和老龄树在较大尺度(r<47hm)上呈现聚集分布,在排除生境异质性影响后,聚集尺度均减小,整个种群及不同生长阶段的聚集尺度分别为0~30hm、0~21hm、0~29hm和0~25hm;基于完全空间随机模型,三个生长阶段之间在所有尺度均为正关联,在排除生境异质性影响后,不同生长阶段的正关联尺度减小,均在0~28hm呈正关联。综上,水杉原生种群个体数量正呈现逐步减少的趋势,且受到个体生长状况受到各种因素的影响,整个原生种群主要为聚集分布格局,各个生长阶段间具有正向的关系,从现有的空间格局来看,生境异质性和扩散限制导致该格局的主要原因。
    唐鱼养殖群体与广州附近4个野生种群的遗传关系
    李潮 金锦锦 罗锦桢 王春辉 王俊杰 赵俊
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019290
    摘要 ( 168 )   PDF (573KB) ( 25 )   收藏
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    为研究唐鱼(Tanichthys albonubes)养殖群体与广州附近野生种群之间的遗传关系,本文分析了唐鱼3个代表性养殖群体和4个野生种群,共计186个样本的Cyt b基因、两个核基因(ENC1和RAG1)以及13个微卫星位点数据。基于K2P模型的遗传距离结果显示,唐鱼野生种群间的遗传距离在0.005-0.015之间,养殖群体间的遗传距离为0.001-0.009。系统发育分析表明,唐鱼养殖群体包含4个单倍型谱系分支,其中2个分别与广州附近2个野生种群聚在一起,另外2个分别独立成支。单倍型网络亲缘关系分析显示,清远种群只有一个单倍型且与芳村养殖群体共享,芳村养殖群体拥有最多的单倍型。基于微卫星数据的STRUCTURE分析表明,所有群体最佳分簇数为2,清远种群与养殖群体聚为一簇,良口和石门种群聚为另一簇。主成分分析结果显示,养殖群体高度重叠并能与野生种群分开,清远种群与养殖群体存在部分重叠。利用IMa3的基因流分析表明,存在清远种群至芳村养殖群体的单向基因流。综合本文结果,作者认为唐鱼养殖群体应起源于广州附近多个野生种群。清远种群来源于养殖群体中的芳村养殖群体。基于本研究的结果,建议在未来唐鱼的保护策略中,应禁止不规范的放流活动并且禁止将不同野生种群补充至养殖群体,同时加强唐鱼养殖群体和野生种群的遗传资源管理和持续监测。
    黔西北石漠化地区两栖动物多样性及其生境选择
    王存璐 陈浒 张红梅 李林芝 郭城 陈静 魏强
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019351
    摘要 ( 27 )   PDF (1522KB) ( 72 )   收藏
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    对于两栖动物多样性及其生境选择的调查, 可在一定程度上为两栖动物的保护提供基础性资料。我们于2018年9–10月、2019年3–8月对毕节撒拉溪示范区30个研究样方的两栖动物进行调查, 共观察到两栖动物5,688只, 隶属2目6科9属10种。采用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀性指数等分析了不同等级石漠化环境中的两栖动物物种多样性, 采用Sorenson相似性系数、聚类分析等方法分析了群落的相似性与差异性。结果显示: (1)云南小狭口蛙(Glyphoglossus yunnanensis)为优势种, 贵州疣螈(Tylototriton kweichowensis)、红点齿蟾(Oreolalax rhodostigmatus)、中华蟾蜍(Bufo gargarizans)、华西雨蛙(Hyla annectans)、昭觉林蛙(Rana chaochiaoensis)为常见种, 粗皮姬蛙(Microhyla butleri)、沼水蛙(Hylarana guentheri)、筠连臭蛙(Odorrana junlianensis)、威宁蛙(Rana weiningensis)为稀有种。(2)无石漠化区与潜在石漠化区两栖动物物种数、个体数以及生境类型较之其他三个等级石漠化区更为丰富, 多样性指数、丰富度指数以无石漠化区为最大。(3)无石漠化区和潜在石漠化区之间、无石漠化区和潜在石漠化区分别与其他三个等级区之间表现出较强的差异性。研究表明, 喀斯特地区石漠化导致的生境差异是两栖动物分布差异的重要原因, 加强石漠化的生态治理是喀斯特地区保护两栖动物的重要途径。
    垂叶榕小蜂群落及种间互作网络季节动态
    董乙乂, 彭艳琼 王 波
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019294
    摘要 ( 80 )   PDF (463KB) ( 112 )   收藏
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    群落中的物种相互作用构成了复杂的生态网络。物种的种群数量和组成的季节性动态变化已有较多的研究。但是对于生态网络的动态变化知之甚少。揭示生态网络的动态变化对于理解群落的稳定性以及群落的动态变化过程和机理具有重要意义。本研究以垂叶榕(Ficus benjamina)榕小蜂群落为研究对象, 分别在西双版纳的干季和雨季采集了榕小蜂的种类和数量信息。比较了两个季节榕小蜂群落的动态变化以及共存网络的参数(例如网路直径、连接数、嵌套性和群落矩阵温度)变化。结果显示: 雨季榕果内传粉榕小蜂(Eupristina koningsbergeri)所占比例高于干季, 传粉榕小蜂的种群数量也高于干季, 而在干季非传粉榕小蜂的种类增加(干季15种小蜂,雨季14种)。从榕树–传粉榕小蜂互利共生系统的适合度来看, 干季非传粉小蜂的增加对传粉榕小蜂和榕树的适合度是不利的。在干季, 共存网络物种间的连接数(干季0.95,雨季0.47)多于雨季, 群落矩阵温度(干季23.24,雨季2.64)也显著高于雨季。表明干季榕小蜂群落组成及种间关系较雨季更为复杂而多样, 高的矩阵温度暗示群落受到的干扰更大。
    澜沧江流域水生昆虫群落分类和功能多样性海拔格局的空间尺度差异
    魏慧玉 陈凯 王备新
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019359
    摘要 ( 111 )   PDF (1325KB) ( 17 )   收藏
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    群落分类多样性和功能多样性的海拔分布格局研究,是了解生物多样性空间分布现状、揭示多样性维持和变化机制的重要组成。当前探索水生昆虫分类和功能多样性沿海拔梯度分布规律,及其局部和区域尺度差异性的研究依旧比较缺乏。本研究基于2013–2018年在云南澜沧江流域500–3900m海拔梯度共149个溪流点位的水生昆虫调查数据,计算了局部尺度(点位尺度)和区域尺度(250m海拔段)的丰富度、Simpson多样性和Evenness均匀度共3个分类多样性指数和树状图功能多样性(dbFD)、Rao二次熵(RaoQ)和功能均匀度(FEve)指数共三个功能多样性指数,利用线性或二次回归模型探索并比较了局部和区域尺度下分类和功能多样性的海拔格局特征。研究共采集水生昆虫277个分类单元;局部和区域尺度群落分类和功能多样性海拔分布格局存在显著差异,但单一空间尺度的分类和功能多样性沿海拔梯度的响应存在一定程度的一致性。在局部尺度,丰富度和dbFD沿海拔梯度无显著分布特征,Simpson多样性、RaoQ、Evenness均匀度和FEve指数沿海拔梯度呈现U型或者单调递减趋势。在区域尺度,Simpson多样性、RaoQ和Evenness均匀度沿海拔梯度无显著分布特征,丰富度和dbFD沿海拔梯度显著降低,但FEve随海拔增加呈显著增加趋势。
    生物编目
    中国造礁石珊瑚分类厘定
    黄林韬 黄晖 江雷
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019384
    摘要 ( 178 )   PDF (407KB) ( 87 )   收藏
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    造礁石珊瑚是珊瑚礁框架建造者,具有重要的生态系统稳定和服务功能,其分类对于造礁石珊瑚和珊瑚礁的研究和保护至关重要。目前,随着分子系统学的运用,造礁石珊瑚的分类体系发生改变,并伴随着出现大量同物异名。近年来也出现许多无中文学名的中国造礁石珊瑚新纪录种,这些都给物种认定和命名带来困难,阻碍了中国造礁石珊瑚的研究与保护工作。为此,本文收集了中国造礁石珊瑚物种记录文献资料,采用最新的造礁石珊瑚分类体系,确认同物异名,形成中国造礁石珊瑚物种表,并对中国造礁石珊瑚物种的中文名进行统一的规范和命名。结果表明,中国存有造礁石珊瑚2个类群16科77属431种。与《中国动物志 腔肠动物门 珊瑚虫纲 石珊瑚目 造礁石珊瑚》相比,科级分类阶元变更5个科,新增7个科;属级分类阶元新增26属,合并3属;种级分类阶元新增277种,变更13种,合并20种,新命名物种中文名290种。并且筛选出188个同物异名。此外,由于造礁石珊分类体系现仍有部分争议,文章在这里也进行了讨论说明。研究最终期望能为造礁石珊瑚的研究和保护提供重要的参考依据。
    方法
    国内8款常用植物识别软件的识别能力评价
    许展慧 刘诗尧 赵莹 涂文琴 常诏峰 张恩涛 郭靖 郑迪 耿鋆 顾高营 郭淳鹏 郭璐璐 王静 徐春阳 彭钏 杨腾 崔梦琪 孙伟成 张剑坛 刘皓天 巴超群 王鹤琪 贾竞超 武金洲 肖翠 马克平
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019272
    摘要 ( 141 )   收藏
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    随着智能手机和人工智能技术的发展,以手机App为载体的植物识别软件慢慢走进市民生活、科普活动和科研活动的各个方面。植物识别App的识别正确率是决定该App的使用价值和用户体验的关键因素。目前,国内应用市场上有许多植物识别App,它们的开发目的和应用范围各异,软件本身的关注点、数据库来源、算法、硬件也存在很大差异。对于不同人群,植物识别App有不同的意义,如对于科研人员来说,识别能力优秀的App是提高效率的一大工具;对植物爱好者来说,具一定准确率的识别App可以作为入门的工具。因此,对各App的识别能力进行分析与评价显得尤为重要。本文选取了8款常用的App,分别对400张已准确鉴定的植物图片进行识别。其中,在干旱半干旱区、温带、热带和亚热带4个区各选取100张。这些图片共计122科164属340种,涵盖了乔木、灌木、草本、草质藤本、木质藤本5种生长型,还包含23种国家级保护植物。种、属、科准确识别正确分别计4、2、1分,以此方法对软件识别能力按总得分进行排序,结果依次为花帮主、百度识图、花伴侣、形色、花卉识别、植物识别、发现识花、微软识花。
    研究报告
    腾格里沙漠东南缘不同生物土壤结皮细菌多样性及其季节动态特征
    靳新影 张肖冲 金 多 陈 韵 李靖宇,
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019298
    摘要 ( 40 )   PDF (534KB) ( 328 )   收藏
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    微生物多样性对于生物土壤结皮在沙漠生态系统中改善局部环境以及提升生态功能具有重要作用。本研究对腾格里沙漠东南缘沙坡头地区藻结皮、藓结皮及其下层的四季样品进行了16S rDNA高通量测序,以期阐明细菌多样性及其在生物土壤结皮演替过程中的季节变化规律。结果表明四种类型样品的细菌丰富度在夏季显著低于其他3个季节。4种类型样品中主要的细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)等,其中变形菌门和放线菌门为优势类群,夏季时变形菌门的相对多度显著高于春季、秋季、冬季,且在结皮层中相对多度显著高于结皮下层。放线菌门的相对多度在春季、夏季显著高于秋季、冬季,且结皮下层相对多度高于结皮层。生物土壤结皮演替过程中细菌多样性及其相对多度季节动态变化表明其对沙漠土壤局部环境的变化作出了响应,这为深入理解生物土壤结皮在沙漠生态系统中的生态功能提供了微生物多样性数据。
    新疆阿勒泰地区额尔齐斯河和乌伦古河流域鱼类的多样性演变和流域健康评价
    李雪健, 贾佩尧 牛诚祎 邢迎春 李浩林 刘海波 张春光 唐文乔 赵亚辉
    生物多样性. 2020, 28(4):  0-0.  doi:10.17520/biods.2019071
    摘要 ( 83 )   PDF (631KB) ( 194 )   收藏
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    为解阿勒泰地区额尔齐斯河和乌伦古河流域的鱼类多样性现状和历史演变, 本研究结合历史资料和标本, 于2013–2016年间在该流域进行连续鱼类多样性调查, 以Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou’s均匀性指数分析评估了当前流域内鱼类的多样性程度和时空变化。该流域历史上分布有土著鱼类23种, 当前分布有19种, 流域内还有外来鱼类15种。阿勒泰鱼类的区系组成以鲤科鱼类为主, 其中特有和珍稀濒危物种占比高, 具有重要的保护价值。多样性指数计算结果显示, 2013–2016年鱼类多样性情况整体稳定, 额尔齐斯河鱼类物种数高于乌伦古河。研究还基于鱼类生物完整性指数(F-IBI), 对34个采集点的河流健康状况进行了评价, 结果显示额尔齐斯河流域大多数调查点的健康状况处于“亚健康”或“一般”水平, 而乌伦古河流域多数调查点的健康状况处于“健康”水平。水利工程、外来物种、过度捕捞是影响阿勒泰地区鱼类多样性的重要因素。未来应通过个水利工程的联合调度、下泄合理生态流量、布设鱼类通道; 规范养殖渔业、严控外来物种; 本地土著鱼类的人工增殖放流; 以及合理的就地保护措施对阿勒泰地区的鱼类多样性加以保护, 提升水体健康程度。


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