《Fishes》：The Effect of Strong Anthropogenic Impact on the Ichthyofauna: A Case Study of the Varna–Beloslav Lake Complex (Eastern Bulgaria)
Tihomir Roussinov Stefanov,
Pencho Georgiev Pandakov,
Dimitar Zhelyazkov Dimitrov,
Violeta Ivanova Evtimova and
Nikolay Minchev Todorov
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过去一个世纪，瓦尔纳-贝拉斯拉夫湖群系统因航运运河开挖和周边工业发展承受了强烈的人为压力。为评估由此引发的鱼类群落长期变化，研究人员在2021-2024年间进行了为期四年的实地调查。结果显示，该系统的鱼类多样性急剧下降，目前仅记录到28种鱼，约为历史记录物种数的三分之一。水形态退化、盐碱化、密集船舶交通和污染是导致鱼类多样性下降的主要原因。这项研究为评估强烈人类干扰下的沿海生态系统演变提供了关键案例，对类似生态系统的保护和恢复具有重要警示意义。
在保加利亚东部的黑海沿岸，瓦尔纳湖和贝拉斯拉夫湖曾是一个生机勃勃的湿地复合体。然而，自20世纪初开始，为了航运和发展工业，人类活动深刻改变了这片水域的命运。1909年，一条连接瓦尔纳湖与黑海的5米深通航运河被开挖，海水自此涌入，拉开了湖泊盐化的序幕。随后，1923年连接两湖的运河以及1976年加深至12米的主要航运通道的建成，更是彻底改变了湖泊的水文和生态格局。密集的船舶交通、沿岸的工业排放、以及由此带来的污染，共同作用于这片脆弱的水域。那么，一个世纪以来，这些剧烈的人为干扰对原本生活在此的鱼类造成了怎样的影响？昔日的淡水鱼群是否依然安在？整个鱼类群落的组成发生了怎样的更迭？为了回答这些问题，由Tihomir Roussinov Stefanov等人组成的研究团队，对瓦尔纳-贝拉斯拉夫湖群系统进行了一次为期四年的系统性“人口普查”，旨在揭示强烈人为压力下鱼类群落的百年变迁。这项研究发表在《Fishes》期刊上。
研究者们开展这项系统性调查，主要运用了多种鱼类学采样技术。他们在2021年至2024年间，对湖群系统的16个采样点进行了半年一次的调查。采样工具包括用于沿岸区域的沙滩地拉网、用于较大范围采样的北欧型刺网以及鱼笼。捕获的大部分个体在现场进行鉴定、计数和测量后放生，少数样本保存用于实验室进一步分析。此外，研究还结合了垂钓者和渔民的捕获记录，以补充偶尔出现的物种信息。在采样点，研究者同步测量了水温、pH、溶解氧(DO)、氧饱和度和盐度等关键理化参数。
研究结果
1. 当前鱼类群落组成与分布
本次调查在整个湖群系统共记录到28种鱼类。其中瓦尔纳湖物种最丰富，有23种；贝拉斯拉夫湖有16种；而人工形成的亚塔塔(Yatata)保护区仅发现5种。圆尾鲲虎鱼(Neogobius melanostomus)是当前最优势的物种，平均丰度(Na)高达93.78。金梭鲻(Chelon auratus)、梭鲻(Chelon saliens)和博氏银汉鱼(Atherina boyeri)等物种也较为常见。值得注意的是，一些物种仅采集到单个个体，如欧洲鳗鲡(Anguilla anguilla)、长吻海马(Hippocampus guttulatus)等。调查还显示，目前记录到的物种绝大多数是海洋来源的，它们是在湖泊与海洋连通后迁入的。仅有如鲫(Carassius carassius)等极少数物种，被认为是重大水文改造前原始鱼类区系的残余。
2. 环境参数的变化
测量数据显示，湖泊系统的环境已发生显著改变。瓦尔纳湖和贝拉斯拉夫湖的平均盐度均已升至约14.8‰，远高于20世纪60年代的历史数据（瓦尔纳湖表层水约11.4‰，贝拉斯拉夫湖在工业化前仅0.62‰）。溶解氧(DO)浓度呈现明显的季节性波动，夏初较高，初秋下降，这与夏季底部积累的硫化氢(H2S)以及水体分层有关。pH值也较历史记录略有上升。这些变化综合反映了水文地貌改变、与海水交换增强以及持续工农业和生活污染所带来的强烈生态压力。
3. 百年鱼类区系的剧变
通过与历史数据对比，可以清晰看到鱼类群落结构的颠覆性变化。在20世纪20年代首次系统调查时，瓦尔纳湖记录到38种鱼，贝拉斯拉夫湖记录到26种，且当时贝拉斯拉夫湖完全是淡水生态系统，鱼类以淡水种类为主。到20世纪60年代，随着盐化加剧，一些淡水种类如欧鳊(Abramis brama)、狗鱼(Esox lucius)等开始消失，而海洋鱼类种类增加。本研究（代表21世纪20年代的状况）发现，鱼类总多样性已大幅下降，目前记录的28种仅约为历史报告物种数的三分之一。原有的许多淡水鱼类，如欧鳊、曼德伦欧白鱼(Alburnus mandrensis)、狗鱼等已完全消失。贝拉斯拉夫湖的变化更为剧烈，其重要的渔业价值已丧失，目前鱼类丰度极低，主要由鲲虎鱼和鲻鱼等耐受性强的海源物种主导。
4. 入侵物种与保护现状
除了原生群落更替，外来入侵物种也进一步威胁着该系统。食蚊鱼(Gambusia holbrooki)早在1927年就被有意引入用于蚊虫防控，如今在两湖均有分布，且在亚塔塔保护区极为丰富。银鲫(Carassius gibelio)和太阳鲈(Lepomis gibbosus)等外来种也出现在该区域。系统中仅有少数物种具有保护价值，如被列入保加利亚红色名录的欧洲鳗鲡和蛇头鲲虎鱼(Gobius ophiocephalus)，以及作为昔日淡水湖系统残余物种的鲫。
结论与讨论
研究表明，瓦尔纳-贝拉斯拉夫湖群系统的鱼类区系在过去一个世纪经历了深刻且不可逆的转变。与黑海的连通及随后一系列水文地貌和工业改造，导致了大多数本地淡水物种的消失，并被海洋性和广盐性物种所取代。鱼类多样性和生物量急剧下降，反映了环境条件的恶化以及周期性污染和缺氧事件的影响。如今，湖泊中维持着贫乏的鱼类群落，由少数耐受性强的海洋物种主导。同时，持续增加的盐度、改变的溶解氧和pH regime（状况），都标志着生态系统状态的根本性改变。
这一案例清晰地表明，强烈而持续的人为干扰（如航运通道建设、工业污染）可以在相对较短的时间内彻底改变一个沿海生态系统的物种组成和生态功能，导致生物多样性的显著丧失和生态系统的简化。亚塔塔保护区作为一个人为形成的淡水湿地，虽然物种相对贫乏且被外来种主导，却为部分淡水生物提供了最后的避难所，这突显了在高度改变的景观中，即使是非自然形成的栖息地也可能具备一定的保护价值。
本研究的重要意义在于，它为一个世纪尺度上人类活动如何重塑沿海湖泊鱼类群落提供了详实的实证记录。它不仅揭示了特定物种的灭绝与更替，更阐明了驱动这些变化的关键环境因子（如盐碱化、污染）。研究结果强调了对此类受强烈人为影响的生态系统采取紧急管理措施的必要性，包括升级污水处理设施以减少污染、尝试恢复淡水栖息地以及保护残存的生物多样性。这项研究为评估全球类似沿海生态系统在人类活动下的演变轨迹和制定保护策略提供了重要的科学参考。
