謝旭,俞存根,鄭基,夏陸軍,畢耜瑤,張平,鄧小艷,苗露
魚山漁場披山海域蝦類群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系
謝旭,俞存根,鄭基,夏陸軍,畢耜瑤,張平,鄧小艷,苗露
(浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,浙江舟山316022)
為分析魚山漁場披山海域蝦類種類組成、優(yōu)勢種、生物多樣性等群落結(jié)構(gòu)特征,根據(jù)2015年11月、2016年2月、5月、8月在魚山漁場披山海域進(jìn)行底拖網(wǎng)生物資源調(diào)查所獲得的15個站位資料,定量分析了其群落結(jié)構(gòu)的相似性,以及群落結(jié)構(gòu)與水文環(huán)境因子間的關(guān)系。結(jié)果表明:本次調(diào)查共鑒定出蝦類15種,隸屬于8科11屬,其中優(yōu)勢種為脊尾白蝦Exopalaemon carinicauda、哈氏仿對蝦Parapenaeopsis hardwickii、中華管鞭蝦Solenocera crassicornis、細(xì)巧仿對蝦Parapenaeopsis tenella、中國毛蝦Acetes chinensis、葛氏長臂蝦Palaemon gravieri和日本鼓蝦Alpheus juponicus共7種;不同季節(jié)的蝦類種類組成差異較大,優(yōu)勢種類組成變化較大,其中以秋季的蝦類種類數(shù)最多,冬季最少;優(yōu)勢種種類數(shù)春季最多,冬季最少;不同季節(jié)漁獲種類的水深分布有較大差異,蝦類種類以5~10 m水深帶分布較多,小于5 m水深帶較少;多樣性指數(shù)冬季低于其他季節(jié),其中小于5 m水深帶較高,10~15 m水深帶較低,蝦類多樣性指數(shù)隨水深的增加呈遞減趨勢。研究表明,水深、底層水溫、表層鹽度、底層鹽度和化學(xué)需氧量是影響調(diào)查海域蝦類種類組成和群落結(jié)構(gòu)特征的主要環(huán)境因子。
魚山漁場披山海域;蝦類;多樣性;群落結(jié)構(gòu);環(huán)境因子
蝦類味道鮮美,經(jīng)濟(jì)價值高,屬優(yōu)質(zhì)海產(chǎn)品。近年來,在中國近海漁業(yè)資源不斷衰退的情況下,蝦類的捕撈已成為海洋捕撈的重要組成部分。同時,蝦類作為許多魚類的餌料,是組成海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),蝦類資源量變動會對整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡造成明顯影響。因此,研究蝦類群落變動規(guī)律及其與環(huán)境因子間的關(guān)系,對維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
目前,對東海蝦類的研究,主要集中在區(qū)系[1-4]、 蝦類數(shù)量分布[5]和蝦類資源量[6-8]方面,而對東海蝦類群落特征的研究方面,僅見俞存根等[9]、陳小慶等[10]報(bào)道了東海蝦類群落結(jié)構(gòu)特征;何賢保等[11]報(bào)道了舟山漁場及附近海域蝦類群落結(jié)構(gòu)特征;夏陸軍等[12-13]、晁文春等[14]報(bào)道了南麂列島海域蝦類、甲殼類種類組成和群落結(jié)構(gòu)特征;徐捷等[15]報(bào)道了呂泗漁場蝦類群落結(jié)構(gòu)特征;齊海明等[16-17]報(bào)道了浙江椒江口海域蝦類、甲殼類群落結(jié)構(gòu)特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系;張洪亮等[18]報(bào)道了浙江南部沿岸產(chǎn)卵場蝦類群落結(jié)構(gòu)特征。國外學(xué)者對蝦類群落結(jié)構(gòu)的研究也較多,Lobry等[19]和Munga等[20]報(bào)道了Gironde河口和Malindi-Ungwana灣蝦類群落的結(jié)構(gòu)特征。
魚山漁場披山海域位于甌江入???,為臺灣暖流、浙江沿岸流和大陸徑流交匯區(qū)。該海域水質(zhì)肥沃,營養(yǎng)物質(zhì)豐富、餌料生物充足、水文環(huán)境適宜,是多種海洋生物繁殖、索餌、生長的優(yōu)良棲息地,有魚、蝦、蟹、貝等400余種。為了保護(hù)魚山漁場披山海域海洋生物多樣性及其生境,促進(jìn)魚類、貝類資源的恢復(fù),當(dāng)?shù)卣?011年成立了玉環(huán)披山省級海洋特別保護(hù)區(qū)[21]。為了解保護(hù)區(qū)內(nèi)蝦類資源開發(fā)及利用現(xiàn)狀,研究人員開展了本次蝦類的群落結(jié)構(gòu)特征與環(huán)境因子關(guān)系的調(diào)查研究。本研究中,主要根據(jù)2015—2016年在魚山漁場披山海域開展?jié)O業(yè)資源拖網(wǎng)調(diào)查所獲得的蝦類數(shù)據(jù),分析研究了魚山漁場披山海域蝦類的群落結(jié)構(gòu)特征與水文環(huán)境間的關(guān)系,旨在掌握魚山漁場披山海域蝦類資源現(xiàn)狀,以期為玉環(huán)披山省級海洋特別保護(hù)區(qū)蝦類資源的科學(xué)保護(hù)、管理及其可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。
本研究中數(shù)據(jù)采自 2015年 11月 (秋季)、2016年2月 (冬季)、2016年5月 (春季)、2016年8月 (夏季)在魚山漁場披山海域20 m水深以內(nèi)淺海區(qū)開展?jié)O業(yè)資源定點(diǎn)拖網(wǎng)調(diào)查結(jié)果。調(diào)查區(qū)域?yàn)?28°01′41″~ 28°08′11″N, 121°21′18″~121°32′38″E, 共設(shè)置15 個調(diào)查站位 (圖1)。 調(diào)查船租用 “浙樂漁休00122號”底拖網(wǎng)漁船,主機(jī)功率為220 kW,網(wǎng)具為底拖網(wǎng),規(guī)格為530目×60 mm。船上配備有衛(wèi)導(dǎo)、探魚儀,以及導(dǎo)航、定位等助漁助航設(shè)備。
圖1 調(diào)查站位圖Fig.1 Survey stations of fishery resources
1.2.1 樣品的采集 調(diào)查時每站拖曳約1 h,拖速約3.5 kn。漁業(yè)資源調(diào)查方法按照 《海洋漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》 (SC/9403—2012)[22]進(jìn)行。同時,利用溫鹽深測定儀CTD同步測定各調(diào)查站位的水溫、鹽度、葉綠素?cái)?shù)值。每個調(diào)查站位拖網(wǎng)所獲的漁獲物全部取樣裝入樣品袋中,并進(jìn)行編號、記錄后冰鮮保存,帶回實(shí)驗(yàn)室分析、鑒定,使用電子天平稱重,精確度為0.1 g。
1.2.2 優(yōu)勢種及物種多樣性的計(jì)算 優(yōu)勢種的判斷依據(jù)為相對重要性指數(shù) (IRI),其計(jì)算公式為
其中:ni、wi分別為第i種蝦類的個體數(shù)和生物量(kg/m2);N、W分別為蝦類總個體數(shù)和總生物量(kg/m2);fi為第i種蝦在m次取樣中出現(xiàn)的次數(shù);m為總?cè)哟螖?shù)。
優(yōu)勢種的季節(jié)更替變化運(yùn)用種類更替率A分析[23],即與前一季節(jié)比較的更替情況,計(jì)算公式為
其中:C為相臨兩個季節(jié)間減少或增加的物種數(shù);S為相臨兩個季節(jié)間相同的物種數(shù)。
物種多樣性主要采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù) (H′)、均勻度指數(shù) (J)、豐富度指數(shù) (d)3個指標(biāo)表達(dá),計(jì)算公式分別為
其中:ni為第i種蝦的個體數(shù);N為蝦類總尾數(shù);S為蝦類總種數(shù)。
1.2.3 調(diào)查海域蝦類群落結(jié)構(gòu)分析 本研究中采用等級聚類 (非加權(quán)組的平均,即UPGAMA)的聚類分析方法 (CLUSTER)和非度量多維標(biāo)度排序方 法 (Non-metric multidimensional scaling,MDS)分析魚山漁場披山海域蝦類群落結(jié)構(gòu)特征。在Bray-Curtis相似性矩陣基礎(chǔ)上作聚類分析圖和MDS二維圖[24]。聚類 (CLUSTER)和非度量多維標(biāo)度排序分析均在PRIMER 5.0軟件包 (Plymouth Marine Laboratory,UK)[25]上完成。 用 Bray-Curtis相似性指數(shù) (B)計(jì)算各季節(jié)蝦類群落結(jié)構(gòu)組成的差異[26]:
其中:xij、xim分別為第i個種類在j站位和m站位單位時間的漁獲量 (經(jīng)4次方根轉(zhuǎn)換)。
群落季節(jié)更替指數(shù)(AI)和遷移指數(shù)(MI)[27]計(jì)算公式分別為
其中:A為各季節(jié)實(shí)際物種數(shù);C為本季節(jié)新遷入物種數(shù);D為本季節(jié)將要遷出物種數(shù);R為全年各季節(jié)均出現(xiàn)的物種數(shù);AI反映物種更替導(dǎo)致群落穩(wěn)定性降低的節(jié)律,其值越大,表示群落穩(wěn)定性越差;MI表示研究系統(tǒng)外遷入與遷出種的兩種成分在群落中的相對比例,當(dāng)C>D時,MI為正值,表示遷入種數(shù)多于遷出種數(shù),當(dāng)C=D時,MI則為零,表示群落動態(tài)平衡,當(dāng)C<D時,MI為負(fù)值,表示遷出種數(shù)多于遷入種數(shù)。
蝦類數(shù)量分布圖采用Surfer 8軟件繪制。生物量和水文環(huán)境之間的關(guān)系采用冗余分析 (Redundancy analysis, RDA) 方法分析[28-29], 用 CANOCO 3.0軟件進(jìn)行運(yùn)算,排序結(jié)果用物種-環(huán)境因子關(guān)系的雙序圖表示。
DCA排序前4個軸中,最大值大于4時,選用單峰模型CCA,最大值介于3和4之間時,選用單峰模型CCA或者選用線性模型RDA均可,最大值小于3時,選用線性模型RDA;DCA排序前4個軸中,最大值小于3時,選用線性模型RDA。RDA是一種線性多元直接梯度分析方法[30],它把對應(yīng)分析與多元回歸結(jié)合起來,每一步計(jì)算結(jié)果均與環(huán)境因子進(jìn)行回歸,以確定蝦類群落與環(huán)境的對應(yīng)關(guān)系。在RDA排序圖中,環(huán)境因子用帶有箭頭的線段表示,連線的長短表示蝦類群落和種類分布與該環(huán)境因子關(guān)系的相關(guān)性大小,連線越長,說明相關(guān)性越大,反之越小。箭頭連線與排序軸的夾角表示該環(huán)境因子與排序軸相關(guān)性大小,夾角越小,相關(guān)性越高,反之越低。箭頭連線與某一站位(或種類)的垂直線距離表示其相關(guān)性大小,垂線距離越小,正相關(guān)性越高,反之越低,處于另一端的則表示與該類環(huán)境因子具有負(fù)相關(guān)性。
由表1可見:根據(jù)本次調(diào)查采集樣品共鑒定出蝦類15種,隸屬于8科11屬;秋季出現(xiàn)種類最多,為12種;春、夏季次之,均為11種;冬季較少,為10種。各季節(jié)均以對蝦科出現(xiàn)種類數(shù)最多,周年4個季節(jié)均出現(xiàn)的共有種為細(xì)巧仿對蝦Parapenaeopsis tenella、哈氏仿對蝦Parapenaeopsis hardwickii、周氏新對蝦Metapenaeus joyneri、脊尾白蝦Exopalaemon carinicauda、葛氏長臂蝦Palaemon gravieri、鮮明鼓蝦Alpheus distinguendus和日本鼓蝦Alpheus juponicus7種,占總種類數(shù)的46.67%;僅在一個季節(jié)出現(xiàn)的蝦類有2種,占總種類數(shù)的13.33%。本研究中的生物種類名錄主要參照 《中國海洋生物名錄》[31]。
表1 魚山漁場披山海域蝦類科、屬、種的組成Tab.1 Compositions of shrimp at species, genus and family levels in Pishan waters of the Yushan fishing ground
從表2可見:將調(diào)查海域按水深分為小于5、5~10、 10~15、 15~20 m 4個水深帶, 分析魚山漁場披山海域的蝦類種類組成。從表3可見:春、夏、秋3個季節(jié)蝦類種類隨水深增加呈先遞增后遞減的趨勢;春季,蝦類種類數(shù)在水深10~15 m區(qū)域最多,小于10 m區(qū)域次之,15~20 m區(qū)域最少;夏、秋季,蝦類種類數(shù)在水深5~10 m區(qū)域最多,10~20 m區(qū)域次之,小于5 m區(qū)域最少;冬季,蝦類種類隨水深增加呈遞增趨勢,在水深10~20 m區(qū)域的蝦類最多,5~15 m區(qū)域次之,小于5 m區(qū)域最少。水深小于5 m的區(qū)域,蝦類春季最多 (9種),冬季節(jié)最少 (4種);水深5~10 m的區(qū)域,蝦類夏、秋季較多 (10種),冬季最少 (8種);水深10~15 m的區(qū)域,蝦類春季最多 (10種),夏、秋、冬3季較少 (8種);水深15~20 m的區(qū)域,蝦類冬季最多 (10種),春、夏季較少 (7種)。3個水深帶均有分布的共有種較少,春季共有種最多 (7種),夏、冬季次之 (4種),秋季共有種最少 (3種)。這表明,棲息在水深5~10 m區(qū)域的蝦類種類最多,棲息水深小于5 m區(qū)域的蝦類種類最少。
表2 魚山漁場披山海域不同水深帶站位點(diǎn)分布Tab.2 The survey stations at different water depths in Pishan waters of the Yushan fishing ground
表3 魚山漁場披山海域不同水深帶蝦類種類數(shù)組成Tab.3 The shrimp species composition at different water depths in Pishan waters of the Yushan fishing ground
根據(jù)相對重要性指數(shù) (IRI)分析蝦類群落中的優(yōu)勢種成分,結(jié)果如表4所示。將IRI>1000的定為優(yōu)勢種,將IRI=100~1000的定為常見種[32]。結(jié)果表明,本次調(diào)查優(yōu)勢種為脊尾白蝦、哈氏仿對蝦、中華管鞭蝦Solenocera crassicornis、細(xì)巧仿對蝦、中國毛蝦Acetes chinensis、葛氏長臂蝦和日本鼓蝦等7種,不同季節(jié)的優(yōu)勢種存在明顯的季節(jié)更替,春-夏季、夏-秋季、秋-冬季和冬-春季間優(yōu)勢種更替率分別為14.29%、80.00%、66.67%和80.00%,春季優(yōu)勢種有脊尾白蝦、細(xì)巧仿對蝦、中國毛蝦、葛氏長臂蝦和日本鼓蝦等5種,夏季優(yōu)勢種有哈氏仿對蝦、中華管鞭蝦和葛氏長臂蝦等3種,秋季優(yōu)勢種有脊尾白蝦、中華管鞭蝦和細(xì)巧仿對蝦等3種,冬季優(yōu)勢種僅有脊尾白蝦1種。
表4 魚山漁場披山海域主要蝦類相對重要性指數(shù) (IRI)的季節(jié)變化Tab.4 Seasonal changes in the IRI of shrimp dominant species in Pishan waters of the Yushan fishing ground
比較不同季節(jié)蝦類的多樣性指數(shù)值,由表5可見:蝦類各季節(jié)的豐富度指數(shù)以春季最高,秋、冬季次之,夏季最低;均勻度指數(shù)以秋季最高,春、夏季次之,冬季最低;多樣性指數(shù)以秋季最高,春、夏季次之,冬季最低。
表5 魚山漁場披山海域蝦類群落多樣性指數(shù)的季節(jié)變化Tab.5 Seasonal change in the diversity index of shrimp communities in Pishan waters of the Yushan fishing ground
比較不同水深蝦類的多樣性指數(shù)值,由表6可見:蝦類的豐富度指數(shù),隨水深增加,四季平均值呈先減后增的趨勢,春、夏季呈遞減,秋季呈先減后增的趨勢,冬季呈遞增;蝦類的均勻度指數(shù),隨水深的增加,四季平均值呈先減后增的趨勢,春、冬季呈先減后增的趨勢,夏季呈遞減,秋季呈先增后減的趨勢;蝦類的多樣性指數(shù),隨水深的增加,四季平均值呈先減后增的趨勢,春、冬季呈先減后增的趨勢,夏季呈遞減,秋季呈先增后減的趨勢。
表6 魚山漁場披山海域不同水深蝦類群落多樣性指數(shù)的季節(jié)變化Tab.6 Seasonal changes in diversity indices of shrimp communities in different water depths in Pishan waters of the Yushan fishing ground
對魚山漁場披山海域蝦類生物量進(jìn)行聚類分析和NMDS排序,結(jié)果如圖2所示。從圖2可知,四季NMDS分析結(jié)果的脅迫系數(shù)為0.09~0.16,表明該圖形較好地反映了群落間的相似性程度[33]。各季節(jié)站位的聚類分析和NMDS分析結(jié)果基本一致,春、夏季該海域的蝦類均可劃分為3個群落,分別為群落Ⅰ、群落Ⅱ和群落Ⅲ;秋、冬季均可劃分為2個群落,分別為群落Ⅰ和群落Ⅱ。
圖2 魚山漁場披山海域蝦類采樣站點(diǎn)的聚類分析和NMDS排序圖Fig.2 Group average clustering and NMDS ordination of shrimp sampling stations in Pishan waters of the Yushan fishing ground
從表7可見:春季,群落Ⅰ的組內(nèi)相似性為15.29%,主要特征種為細(xì)巧仿對蝦、中國毛蝦和周氏新對蝦等;群落Ⅱ的組內(nèi)相似性為34.88%,主要特征種為葛氏長臂蝦、脊尾白蝦、日本鼓蝦、細(xì)巧仿對蝦和周氏新對蝦等;群落Ⅲ的組內(nèi)相似性為28.33%,主要特征種為脊尾白蝦和細(xì)巧仿對蝦等。夏季,群落Ⅰ的組內(nèi)相似性為58.36%,主要特征種為哈氏仿對蝦、脊尾白蝦和中華管鞭蝦等;群落Ⅱ的組內(nèi)相似性為58.23%,主要特征種為葛氏長臂蝦、哈氏仿對蝦、脊尾白蝦和中華管鞭蝦等;群落Ⅲ的組內(nèi)相似性為74.68%,主要特征種為哈氏仿對蝦和中華管鞭蝦等。秋季,群落Ⅰ的組內(nèi)相似性為57.18%,主要特征種為脊尾白蝦、細(xì)巧仿對蝦和中華管鞭蝦等;群落Ⅱ的組內(nèi)相似性為27.39%,主要特征種為葛氏長臂蝦和脊尾白蝦等。冬季,群落Ⅰ的組內(nèi)相似性為57.60%,主要特征種為脊尾白蝦等;群落Ⅱ的組內(nèi)相似性為42.95%,主要特征種為鮮明鼓蝦等。
表7 魚山漁場披山海域蝦類各群落內(nèi)平均相似性貢獻(xiàn)率之和占90%以上的特征種Tab.7 Characteristic species for different community groups with average similarity contribution rates accounting for over 90%in Pishan waters of the Yushan fishing ground %
由表8可見:春季,群落Ⅰ和群落Ⅱ的相異性為81.74%,主要分歧種為葛氏長臂蝦、脊尾白蝦、日本鼓蝦、細(xì)巧仿對蝦、中國毛蝦和周氏新對蝦等;群落Ⅰ和群落Ⅲ的相異性為90.98%,主要分歧種為脊尾白蝦、細(xì)巧仿對蝦和中國毛蝦等;群落Ⅱ和群落Ⅲ的相異性為69.01%,主要分歧種為葛氏長臂蝦、脊尾白蝦、日本鼓蝦、細(xì)巧仿對蝦和周氏新對蝦等。夏季,群落Ⅰ和群落Ⅱ的相異性為41.72%,主要分歧種為葛氏長臂蝦、哈氏仿對蝦、脊尾白蝦和中華管鞭蝦等;群落Ⅰ和群落Ⅲ的相異性為38.66%,主要分歧種為哈氏仿對蝦、脊尾白蝦和中華管鞭蝦等;群落Ⅱ和群落Ⅲ的相異性為44.77%,主要分歧種為葛氏長臂蝦、哈氏仿對蝦、脊尾白蝦和中華管鞭蝦等。秋季,群落Ⅰ和群落Ⅱ的相異性為68.48%,主要分歧種為脊尾白蝦、細(xì)巧仿對蝦和中華管鞭蝦等。冬季,群落Ⅰ和群落Ⅱ的相異性為94.45%,主要分歧種為葛氏長臂蝦、脊尾白蝦和鮮明鼓蝦等。
各季節(jié)的漁獲物種類數(shù)、遷入物種數(shù)、遷出物種數(shù)和各季節(jié)均出現(xiàn)的物種數(shù)由表9所示,根據(jù)這些參數(shù)可以算出各季節(jié)的更替指數(shù)和遷移指數(shù),從而可描繪出季節(jié)的變化趨勢。由圖3可見:蝦類群落穩(wěn)定性最好的為秋季,其次是夏季,春、冬季蝦類群落穩(wěn)定性較差,群落更替指數(shù)>120。由圖3還可見:春、秋季蝦類物種遷入量超過遷出量,冬季蝦類物種遷出量超過遷入量。
表8 魚山漁場披山海域蝦類各群落間平均相異性貢獻(xiàn)率之和占90%以上的分歧種Tab.8 Discriminating species for different community groups with average dissimilarity contribution rates accounting for over 90%in Pishan waters of the Yushan fishing ground %
注:Av.Diss表示平均差異性,Contrib表示貢獻(xiàn)率
Note:Av.Diss=average dissimilarity, Contrib=contribution
表9 魚山漁場披山海域蝦類群落季節(jié)更替指數(shù)和遷移指數(shù)的參數(shù)Tab.9 Seasonal AI and MI of shrimp community in Pishan waters of the Yushan fishing ground
調(diào)查海域蝦類群落與表層溫度 (ST)、表層鹽度 (SS)、底層溫度 (BT)、底層鹽度 (BS)、水深(depth)、化學(xué)需氧量 (COD)和葉綠素(Chl-a)等7個環(huán)境因子的RDA排序結(jié)果如圖4和表10所示。
圖3 魚山漁場披山海域蝦類群落更替指數(shù)和遷移指數(shù)Fig.3 AI and MI of shrimp community in Pishan waters of the Yushan fishing ground
圖4 魚山漁場披山海域蝦類與環(huán)境因子的RDA排序Fig.4 Seasonal distribution of RDA sort of shrimp and environmental factors in Pishan waters of the Yushan fishing ground
表10 魚山漁場披山海域蝦類群落結(jié)構(gòu)和水文環(huán)境因子之間的相關(guān)性分析Tab.10 Correlationship between shrimp community structure and environmental factors in Pishan waters of the Yushan fishing ground
從表10和圖4可見:春季,調(diào)查海域蝦類群落受表層鹽度和底層鹽度極顯著影響 (p<0.01),表層鹽度與第一、第二排序軸的相關(guān)性分別為0.200和-0.980,底層鹽度與第一、第二排序軸的相關(guān)性分別為0.129和-0.992,PS12號站位受其影響顯著。夏季,調(diào)查海域蝦類群落受底層溫度和水深影響顯著 (p<0.05),底層溫度與第一、第二排序軸的相關(guān)性分別為-0.934和-0.356,葛氏長臂蝦、細(xì)巧仿對蝦和刀額新對蝦Metapenaeus ensis受其影響較大,PS12和PS14號站位受其影響顯著;水深與第一、第二排序軸的相關(guān)性分別為0.998和0.063,中國毛蝦受其影響較大,PS1和PS9號站位受其影響顯著。秋季,調(diào)查海域蝦類群落受化學(xué)需氧量影響較大 (p<0.05),化學(xué)需氧量與第一、第二排序軸的相關(guān)性分別為0.227和0.974,PS10號站位受其影響顯著。冬季,調(diào)查海域蝦類群落受底層溫度影響較大,底層溫度與第一、第二排序軸的相關(guān)性分別為0.078和-0.997,安氏白蝦Exopalaemon annandalei受其影響較大,PS4和PS9號站位受其影響顯著。
本次調(diào)查中,共鑒定出蝦類15種,隸屬于8科11屬,秋季 (12種)>春季 (11種)=夏季(11種)>冬季 (10種)。4個季節(jié)均有分布的種類有細(xì)巧仿對蝦、哈氏仿對蝦、周氏新對蝦、脊尾白蝦、葛氏長臂蝦、鮮明鼓蝦和日本鼓蝦7種,約占蝦類總種數(shù)的46.67%,而大部分蝦類僅在某些季節(jié)出現(xiàn),如東海紅蝦Plesionika izumiae僅在春季出現(xiàn),戴氏赤蝦Metapenaeopsis dalei僅在秋季出現(xiàn),這表明魚山漁場披山海域蝦類種類以季節(jié)性種類為主。與夏陸軍等[12-13]于2013—2014年對相鄰海域南麂列島海洋自然保護(hù)區(qū)調(diào)查結(jié)果相比,種類數(shù)減少了40%,4個季節(jié)均出現(xiàn)的種類增加了40%。從生態(tài)類型看,15種蝦類大多為廣溫、廣鹽性種類,這可能與臺灣暖流和浙江沿岸流交互影響有關(guān)[13]。從不同水深區(qū)域分析,春、夏、秋3個季節(jié)蝦類種類數(shù)隨水深的增加呈先增后減的趨勢,以水深在5~10 m區(qū)域蝦類種數(shù)最多,在水深小于5 m區(qū)域最少,冬季蝦類種類數(shù)隨水深增加呈遞增趨勢。說明春、夏、秋3個季節(jié)許多蝦類洄游到此索餌、生殖,并且主要棲息于水深在5~10 m區(qū)域,冬季隨溫度降低,蝦類向深水區(qū)遷移。
與夏陸軍等[12-13]于2013—2014年對相臨海域南麂列島海洋自然保護(hù)區(qū)的調(diào)查結(jié)果相比,本次調(diào)查優(yōu)勢種中減少了鮮明鼓蝦,增加了中國毛蝦和葛氏長臂蝦2種。不同季節(jié)的優(yōu)勢種存在明顯的季節(jié)更替,夏-秋季間優(yōu)勢種更替率為80.00%,這可能是優(yōu)勢種脊尾白蝦在 4—6月處于產(chǎn)卵高峰期[34],且夏季餌料生物豐富,水溫環(huán)境適宜,個體迅速成長,到秋季成為較大個體,使其從夏季的常見種演變?yōu)榍锛镜牡谝粌?yōu)勢種;秋-冬季間優(yōu)勢種更替率為66.67%,冬季隨著水溫降低,中華管鞭蝦和細(xì)巧仿對蝦等多數(shù)蝦類向深水區(qū)洄游[35],優(yōu)勢種由秋季的脊尾白蝦、中華管鞭蝦和細(xì)巧仿對蝦演變?yōu)槎镜募刮舶孜r;冬-春季間優(yōu)勢種更替率為80.00%,春季隨著水溫的升高,大量蝦類洄游到調(diào)查海域進(jìn)行索餌和生殖,優(yōu)勢種由冬季的脊尾白蝦演變?yōu)榇杭镜募刮舶孜r、細(xì)巧仿對蝦、中國毛蝦、葛氏長臂蝦等。
從不同季節(jié)蝦類的多樣性指數(shù)來看,冬季調(diào)查海域蝦類均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)均低于其他季節(jié)。這可能是由于調(diào)查海域受臺灣暖流和浙江沿岸流交互影響導(dǎo)致的,冬季調(diào)查海域主要受浙江沿岸流影響[36],導(dǎo)致冬季廣溫廣鹽性種類減少 (表4),冬季優(yōu)勢種僅有脊尾白蝦1種,而其他季節(jié)優(yōu)勢種均有3種以上。另外,冬季魚類個體較大,許多魚類捕食蝦類[37],也可能是冬季蝦類生物多樣性最低的原因之一。從不同水深區(qū)域分析調(diào)查海域的蝦類多樣性指數(shù)可見,春、夏季蝦類豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)均隨水深的增加呈遞減趨勢 (表6)。
調(diào)查海域蝦類群落結(jié)構(gòu)變化明顯 (圖2)。根據(jù)CLUSTER分析,春季和夏季可劃分為3個不同的群落,秋季和冬季可劃分為2個不同的群落,NMDS二維標(biāo)序圖較好地反映了4個季節(jié)群落間的相似性程度。夏季和冬季群落相似性較高,春季群落相似性較低,對相似性影響較大的特征種主要有中國毛蝦、葛氏長臂蝦、脊尾白蝦、日本鼓蝦、細(xì)巧仿對蝦和周氏新對蝦等。春季和冬季群落間相異性較大,夏季群落間相異性較小,對相異性影響較大的分歧種主要有葛氏長臂蝦、哈氏仿對蝦、脊尾白蝦和中華管鞭蝦等。秋季群落穩(wěn)定性最好,冬季隨著臺灣暖流的減弱,浙江沿岸流影響增強(qiáng)[36],水溫的降低,大量蝦類向外部較深海域進(jìn)行洄游,遷入量小于遷出量,冬季更替率大于其他季節(jié),群落穩(wěn)定性最差。
根據(jù)蝦類群落與水文環(huán)境因子相關(guān)性結(jié)果分析:周年4個季度月調(diào)查所獲15種蝦類中,4個季節(jié)均出現(xiàn)的種類僅有7種,53.33%的蝦類是洄游性蝦類,而蝦類的洄游能夠直接影響蝦類的分布情況,通過RDA分析,這可能是因?yàn)檎{(diào)查海域水深相對較淺,離大陸較近,且處在臺灣暖流和浙江沿岸流的交匯區(qū)[36],受其交互影響,以及降水、大陸徑流等影響,導(dǎo)致底層溫度成為影響蝦類分布最為重要的環(huán)境因子,夏冬2個季節(jié)底層溫度變化范圍較大,分別為1.7℃和0.4℃,蝦類分布受底層溫度影響顯著,特別是冬季,隨著溫度的降低,蝦類開始越冬洄游,各水深帶蝦類種類數(shù)隨水深的增加而遞增;其次是表層鹽度和底層鹽度對蝦類春季的分布影響較明顯,可能是由于調(diào)查海域水深較淺,離岸邊較近,受臺灣暖流和浙江沿岸流,以及降水、大陸徑流等因素影響,導(dǎo)致調(diào)查海域春季鹽度變化較大;而化學(xué)需氧量僅在秋季對蝦類的分布影響較明顯,可能是秋季藻類生物量較多,導(dǎo)致水體化學(xué)需氧量含量較低;水深僅在夏季對蝦類的分布影響較明顯,其他季節(jié)其影響較弱。
本次調(diào)查中所獲15種蝦類中,主要以廣溫、廣鹽性種類為主,4個季節(jié)均出現(xiàn)的種類僅有7種,53.33%的蝦類是洄游性蝦類;從不同水深區(qū)域分析,以水深在5~10 m區(qū)域蝦類種數(shù)最多,水深小于5 m的區(qū)域蝦類種數(shù)最少。優(yōu)勢種為脊尾白蝦、哈氏仿對蝦、中華管鞭蝦、細(xì)巧仿對蝦、中國毛蝦、葛氏長臂蝦和日本鼓蝦等7種。多樣性指數(shù)以秋季最高,春、夏季次之,冬季最低,且隨水深的增加均呈先減少后增加的趨勢,在水深5~10 m區(qū)域多樣性最低。對相似性影響較大的特征種主要有中國毛蝦、葛氏長臂蝦、脊尾白蝦、日本鼓蝦、細(xì)巧仿對蝦和周氏新對蝦等,對相異性影響較大的分歧種主要有葛氏長臂蝦、脊尾白蝦、日本鼓蝦、細(xì)巧仿對蝦、中國毛蝦和周氏新對蝦等。秋季群落穩(wěn)定性最好,蝦類物種遷入量大于遷出量,夏季群落穩(wěn)定性較好,蝦類物種遷入量和遷出量均處于平衡狀態(tài),冬季群落穩(wěn)定性最差,蝦類物種遷入量小于遷出量。通過RDA分析,蝦類分布受底層溫度影響最大,其次是表層鹽度和底層鹽度影響較明顯。
致謝:本研究中趙盛龍老師、陳健老師幫助種類鑒定,謹(jǐn)致謝忱!
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Community structure and relationship with environment in shrimp in Pishan waters at Yushan fishing ground
XIE Xu, YU Cun-gen, ZHENG Ji, XIA Lu-jun, BI Si-yao, ZHANG Ping, DENG Xiao-yan, MIAO Lu
(Fishery College, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China)
The shrimp community features including species composition, dominance species, and diversity as well as similarity of community structure and relationship between community structure and hydrological environmental factors were evaluated by the data from 15 positions by using bottom trawling around Pishan area in Yushan fish ground in November of 2015 and February, May, and August of 2016.A total of 15 species were found, belonging to 11 genera in 8 families, with dominance species of Exopalaemon carinicauda, Parapenaeopsis hardwickii, Solenocera crassicornis, Parapenaeopsis tenella, Acetes chinensis, Palaemon gravieri and Alpheus japonicus.The shrimp species composition was varied with seasons, resulting in the big difference in the composition of dominant species,with the maximal number of shrimp species in autumn and the minimal number in winter.There was the maximal number of dominant species in spring and the minimum in winter.The shrimp species and number in the catches were changed with water depth, with the most species at depths of 20-30 m and the minimum at depths of 30-40 m.There was lower Shannon-Wierer diversity index of shrimp community in winter than in other seasons, and decline with water depth, less at 5-10 m and more at 5 m.The findings indicate that water depths, temperature and salinity are the main environmental factors influencing species composition and feature of shrimp community structure.
Pishan waters in Yushan fishing ground; shrimp; diversity; community structure; environmental factor
S932.5
A
10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.06.013
2095-1388(2017)06-0713-11
2017-02-24
國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 (31270527);玉環(huán)縣海洋與漁業(yè)局委托項(xiàng)目 “玉環(huán)披山省級海洋特別保護(hù)區(qū)漁業(yè)資源調(diào)查與潮間帶生物資源調(diào)查2015.10—2017.05”
謝旭 (1991—),男,碩士研究生。E-mail:1426619449@qq.com
俞存根 (1960—),男,教授。E-mail:cgyu@zjou.edu.cn