摘要
为了解博斯腾湖鱼类资源现状及其与环境因素的关系，于2019年5月（春季）、7-8月（夏季）、10月（秋季），采用分裂波束回声探测仪（Simrad EY60， 120 kHz）开展全湖水声学探测，并对水环境指标进行现场测量。结果显示，博斯腾湖鱼类密度在夏季最高，平均值为（8 783±2 611） ind./h
博斯腾湖位于新疆天山东段焉耆盆地东南部，由天山山间构造在盆地最低洼处形成，是干旱和半干旱地区的代表性湖
鱼类是湖泊生态系统的重要组成部分，其种群变化对整个生态系统和其他生物群落的结构与动态产生深远影
博斯腾湖（86°42′E~87°26′E， 41°49′N~42°09′N，
图1 博斯腾湖的轮廓图、水环境采样点和水声学走航路线分布
Fig. 1 Contour map of Lake Bosten， distribution of sampling sites for aquatic environment investigation and cruising route for hydroacoustic detection
水声学全湖探测时间为2019年5月（春季）、7-8月（夏季）、10月（秋季），冬季因湖面结冰，未能开展调查。每个季节在湖区调查持续7 d左右， 探测时间为采样当天的08：00-18：00， 采用平行走航断面，走航路线如
水声学设备为Simrad EY60型分裂波束回声探测仪，换能器频率120 kHz，-3 dB波束宽7°。在调查之前采用直径23 mm标准铜球对换能器进行实地校准， 步骤按标准方法进
环境调查与水声学探测同期开展。在全湖设置33个固定采样点（
使用Echoview软件处理ER60程序采集的水声学原始数据，采用回波积分法计算鱼类密度。根据声学映像中信号目标强度（target strength， TS， 单位dB）的分布情况， 将背景噪声阈值设置为-66 dB。鉴于回声映像中鱼体信号分散和噪声较多，经测试后采用分裂波束单体目标判别方法 2 （split-beam method 2）对鱼体信号进行轨迹追踪和判别，根据轨迹追踪计数并计算水体鱼类密度。参数设定如下：脉冲宽度决定水平=6 dB，最小标准脉宽=0.4，最大标准脉宽=1.5，最大波束补偿=6 dB，短轴角度最大标准偏差=0.6，长轴角度最大标准偏差=0.6。为评估博斯腾湖鱼类的水平分布特征，将水声学探测得到的声学映像以200 m为单位划分为单元，并分别计算各单元的鱼类密度。
采用PCA （principle component analysis）分析方法对博斯腾湖水环境因子特征进行排序。鱼类密度 （density， ind./h
水声学调查结果显示，博斯腾湖鱼类密度季节间差异显著 （P<0.001，
图2 博斯腾湖全湖鱼类密度的季节变化
Fig.2 Seasonal variation in the overall fish density of Lake Bosten
***： 显著差异； NS： 不显著。 ***： Significantly different； NS： Not significantly.
博斯腾湖属中生代断陷构造湖泊，湖盆呈深碟形，中间底平，靠近湖岸水深急剧变浅。水声学探测结果显示博斯腾湖春季平均水深6.9 m，最深处15.8 m。博斯腾湖春季等深线如
图3 博斯腾湖等深线分布图（2019年5月）
Fig.3 Bathymetric distribution map of Lake Bosten （May 2019）
| 参数Parameter | 春季Spring | 夏季Summer | 秋季Autumn |
|---|---|---|---|
| 水深/m Depth | 7.0±4.5 | 7.1±4.4 | 7.2±4.4 |
| 水温/℃ WT | 16.0±1.3 | 25.6±0.9 | 14.3±1.0 |
| 透明度/m SD | 4.2±1.5 | 2.0±0.9 | 4.1±0.9 |
| 溶解氧/(mg/L) DO | 8.9±0.11 | 8.1±1.0 | 9.1±0.4 |
| 电导率/(μS/cm) Cond | 1 273±79 | 1 538±179 | 1 155±59 |
| pH | 8.40±0.12 | 8.45±0.09 | 8.80±0.07 |
| 盐度/‰ Sal | 0.14±0.04 | 0.30±0.06 | 0.16±0.02 |
| 叶绿素a/(µg/L) Chl a | 3.14±0.28 | 8.03±1.1 | 5.16±0.21 |
注Note：WT：Water temperature；SD：Secchi depth DO：Dissolved oxygen；Cond：Conductivity；Sal:Salinity.下同。The same as below.
调查期间，博斯腾湖的水环境指标值见
本调查结果显示，博斯腾湖的盐度在夏季较高（0.14‰~0.30‰），春季和秋季较低，与电导率（1 155~1 538 µS/cm）的变化特征相吻合，明显高于长江中下游的常见湖泊。
博斯腾湖水环境因子的PCA分析结果显示前2个主成分轴分别解释了55.3%和15.2%的环境差异，累积解释了总变量的70.5%。夏季水环境总体特征为高水温、高盐度和高电导率，春季和秋季则表现出较高的透明度、溶解氧和pH值。因此，夏季与其他季节区分得较为明显，而春季和秋季在PCA图中的距离较近且有部分重叠，表明这2个季节的环境因子相似度较高 （
图4 博斯腾湖水环境因子时空变化的主成分分析
Fig.4 Principal component analysis of spatial and temporal variations of environmental factors in Lake Bosten
相关分析结果显示，博斯腾湖鱼类密度与透明度 （-0.23， 相关系数）呈显著负相关 （P<0.05），而与电导率 （0.34）和水温 （0.30）呈显著正相关（P<0.01）。此外，环境因子之间也存在不同程度的相关性，例如水温与电导率 （0.84）、叶绿素a（0.47）和水深（0.26）呈显著正相关（P<0.05），与pH（-0.75）、透明度 （-0.74）和溶解氧（-0.65）呈显著负相关（P<0.05） （
图5 博斯腾湖鱼类密度与环境因子相关系数矩阵
Fig. 5 Correlation coefficient matrix between fish density and environmental factors in Lake Bosten
为了解驱动鱼类分布的潜在机制，本研究通过随机森林分析确定了驱动鱼类分布的环境预测因子，模型整体具有显著性（P<0.001），方差累计解释率为24.9%（
图6 随机森林模型的特征重要性排序
Fig. 6 Ranking of feature importance in random forest model
橙色Orange：P<0.05，蓝色Blue：P>0.05.
本研究对博斯腾湖鱼类群落的季节性变化及其与环境因子的关系进行了初步探讨。研究结果表明，博斯腾湖鱼类群落受到环境季节差异和人类活动的共同影响。这与多数生态学研究的发现相吻合，反映了鱼类资源的季节动态与环境变化、食物来源、繁殖习性等关键因素密切相
湖泊的物理、化学和生物过程受到湖盆形态和深度的显著影响，这些特性决定了湖水的流动模式，如垂直混合和水平循环，进而影响营养物、溶解氧和其他溶解物质在湖中的分布，并对水生生物的生长和生存产生重要作
本研究揭示了鱼类密度与湖泊透明度之间的负相关关系，以及与水温之间的正相关关系。进一步分析发现，透明度与叶绿素a之间存在显著的负相关，而温度与叶绿素a之间则呈显著正相关。湖泊的透明度受浑浊度和悬浮物的影响，可以直接作用于鱼类的捕食行为，具体而言，低透明度可能意味着湖中存在更多的饵料生物和较低的被捕食
博斯腾湖位于气候敏感区域，在过去的几十年中，由于人类活动如灌溉、水坝建设和土地荒漠化的影响，湖泊的水位、盐度和成分都发生了显著变化。气候变化，特别是温度上升和降水模式的改变，也对湖泊的水成分和平衡产生了深远的影
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