王盡文, 杜 明, 林 森, 張紹萍, 蒲思潮, 黃 娟, 李 凡

日照近岸海域春秋季蝦蟹類的種類組成特征

王盡文1, 2, 杜 明3, 林 森1, 2, 張紹萍1, 2, 蒲思潮1, 2, 黃 娟1, 2, 李 凡4

(1. 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室, 山東 青島 266061; 2. 國家海洋局 北海預(yù)報中心, 山東 青島 266061; 3. 國家海洋局 北海環(huán)境監(jiān)測中心, 山東 青島 266033; 4. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院, 山東 煙臺 264006)

黃海; 日照; 蝦蟹類; 物種多樣性; 優(yōu)勢種

1 材料與方法

1.1 樣品采集和分析

國家海洋局北海預(yù)報中心分別于2012年5月(春季)和2013年11月(秋季)在日照近岸海域進(jìn)行了蝦蟹類資源調(diào)查, 兩季調(diào)查共布設(shè)41個站位(圖1)。樣品調(diào)查和分析按《GB12763.6海洋調(diào)查規(guī)范第6部分海洋生物調(diào)查》[9]相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。種名及分類以《中國海洋生物名錄》[10]為依據(jù)。調(diào)查船為功率88.2 kW的單拖網(wǎng)漁船; 網(wǎng)具為單拖底拖網(wǎng), 網(wǎng)口1 300目、網(wǎng)目尺寸40 mm、網(wǎng)口周長51.5 m、囊網(wǎng)網(wǎng)目20 mm。每站拖曵1 h, 平均拖速2.7 kn。漁獲蝦蟹類樣品在現(xiàn)場鑒定種類, 并記錄相關(guān)數(shù)據(jù), 樣本經(jīng)冰凍保存后帶回實驗室詳細(xì)測定生物學(xué)數(shù)據(jù)。

1.2 評價方法

1.2.1 優(yōu)勢種

利用Pinkas[11]相對重要性指數(shù)(Index of Relative Importance,)確定優(yōu)勢種。具體判定參照王雪輝[12]等的劃分標(biāo)準(zhǔn)。值≥1 000定義為優(yōu)勢種,值在100~1000定義為重要種。

圖1 調(diào)查站位圖

= (+)×(1)

式(1) 中,為某一蝦蟹類的漁獲尾數(shù)占總尾數(shù)的百分比,為某一蝦蟹類漁獲質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比,為某一蝦蟹類出現(xiàn)的站位數(shù)占總站位數(shù)的百分比。

1.2.2 多樣性

利用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)()[13]、Margalef 的種類豐富度指數(shù)()[14]和Pielou均勻度指數(shù)()[15]來分析漁業(yè)資源群落生態(tài)多樣性。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的公式為:

Margalef種類豐富度指數(shù)計算公式為:

Pielou物種均勻度指數(shù)計算公式為:

式(2)~式(4)中:為樣品中的種類總數(shù);為漁獲總尾數(shù);為第種漁獲物占總漁獲物的比例。

2 結(jié)果

2.1 種類組成和分布

2.2 優(yōu)勢種

圖2 日照近岸海域蝦蟹類種類數(shù)平面分布

表1 日照近岸海域蝦蟹類種類名錄

表2 日照近岸海域蝦蟹類主要物種(IRI >100)特征值

注:.蝦蟹類生物量百分比;.蝦蟹類尾數(shù)百分比;. 蝦蟹類出現(xiàn)頻率;: 相對重要性指數(shù)

2.3 生物量、豐度及其時空分布(圖3~圖4)

2012年春季日照近岸海域蝦蟹類生物量為305 g/h~ 5 648 g/h(圖3A), 平均為2 678 g/h, 最高值出現(xiàn)在RZ07站, 最低值出現(xiàn)在RZ15站; 豐度為224 個/h~ 6 503 個/h(圖4A), 平均為2 799 個/h, 最高值出現(xiàn)在RZ09站, 最低值出現(xiàn)在RZ16站。調(diào)查的21個站位中生物量>4 000 g/h的有6個, 其中5個站位分布在調(diào)查范圍的北部海域; 豐度>4 000 個/h的站位有6個, 其中4個站位分布在調(diào)查范圍的北部海域。2013年秋季日照近岸海域蝦蟹類生物量為792 g/h ~ 34 728 g/h(圖3B), 平均為12 145 g/h, 最高值出現(xiàn)在RZ06站, 最低值出現(xiàn)在RZ02站; 豐度為792 個/h~ 38 070 個/h(圖4B), 平均為5 721 個/h, 最高值和最低值的出現(xiàn)站與生物量的出現(xiàn)站相同, 也分別出現(xiàn)在RZ06站和RZ02站。在秋季調(diào)查的20個站位中生物量>10 000 g/h的有10個, 其中7個站位分布在調(diào)查范圍的北部海域; 豐度>4 000 個/h的站位有9個, 其中7個站位分布在調(diào)查范圍的北部海域。兩次調(diào)查結(jié)果顯示, 調(diào)查海域春季和秋季的生物量和豐度均呈南低北高的趨勢。從季節(jié)變化上看, 調(diào)查海域秋季生物量大約為春季的4.5倍; 秋季豐度大約為春季的2.0倍。

2.4 群落多樣性分析(圖5~圖7)

2012年春季調(diào)查多樣性指數(shù)為0.06~1.55(圖5A), 平均為0.92, 最高值出現(xiàn)在RZ04站, 最低值出現(xiàn)在RZ10站; 均勻度指數(shù)為0.05~0.96(圖6A), 平均為0.54, 最高值出現(xiàn)在RZ04站, 最低值出現(xiàn)在RZ10站; 豐富度指數(shù)為0.26~1.26(圖7A), 平均為0.65, 最高值出現(xiàn)在RZ14站, 最低值出現(xiàn)在RZ10站。2013年秋季調(diào)查多樣性指數(shù)為0.12~2.06(圖5B), 平均為1.05, 最高值出現(xiàn)在RZ12站, 最低值出現(xiàn)在RZ11站; 均勻度指數(shù)為0.07~0.76(圖6B), 平均為0.48, 最高值出現(xiàn)在RZ12站, 最低值出現(xiàn)在RZ11站; 豐富度指數(shù)為0.15~1.83(圖7B), 平均為1.03, 最高值出現(xiàn)在RZ12站, 最低值出現(xiàn)在RZ02站。從季節(jié)變化上看, 秋季的多樣性指數(shù)平均值和豐富度指數(shù)平均值大于春季, 均勻度平均值小于春季。

3 討論

3.1 種類組成和優(yōu)勢種分析

蝦蟹類種類組成和分布與其所處海域的水溫、溶解氧(DO)、無機(jī)鹽等要素密切相關(guān)。不同的季節(jié)種類組成和優(yōu)勢種也各不相同。據(jù)文獻(xiàn)記載[16]黃渤海共有蝦類60種、蟹類90種; 本文春秋兩季調(diào)查共捕獲蝦蟹類25種, 其中蝦類16種、蟹類9種, 分別占該海區(qū)種類總數(shù)的26.66%和10.00%。李濤[17]等于2007年4月在山東半島南部近岸海域共捕獲蝦蟹類19種; 李科震[8]根據(jù)2013~2016年山東半島近海作業(yè)漁船的漁撈日志統(tǒng)計山東近岸海域有蝦類23種、蟹類19種。3次調(diào)查結(jié)果差異的原因主要為調(diào)查時間、所用網(wǎng)具和調(diào)查范圍不同。

圖3 日照近岸海域蝦蟹類生物量平面分布

圖4 日照近岸海域蝦蟹類豐度平面分布

圖5 日照近岸海域物種多樣性指數(shù)分布

圖6 日照近岸海域物種均勻度指數(shù)分布

圖7 日照近岸海域物種豐富度指數(shù)分布

在本文的兩季調(diào)查中, 春季出現(xiàn)15種, 包括蝦類10種、蟹類5種; 秋季出現(xiàn)22 種, 包括蝦類14種、蟹類8種; 春季各站位出現(xiàn)種類數(shù)平均為6.0種, 秋季平均為9.3種; 兩個指數(shù)秋季均高于春季。這一方面是因為春季近岸水域混合水帶較寬, 海洋生態(tài)環(huán)境處于不穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān), 另一方面和一些物種的越冬洄游有關(guān)。如本文中僅在秋季捕獲的中國對蝦在3、4月份大都進(jìn)入渤海, 5月份(本文春季調(diào)查時間)在萊州灣、渤海灣等各大河口附近產(chǎn)卵繁殖, 11月底(本文秋季調(diào)查時間)又經(jīng)山東半島沿岸(本文調(diào)查區(qū)域)向黃海的南部越冬。所獲25種蝦蟹類中以對蝦科種類最多, 這和李科震[8]報道的結(jié)果相同。從生態(tài)類型上看, 日照近岸海域蝦蟹類以暖水種和暖溫種居多, 如戴氏赤蝦、中國對蝦、周氏新對蝦、葛氏長臂蝦等, 也有少量冷溫性種類, 如日本褐蝦。調(diào)查海域蝦蟹類區(qū)系兼有北溫帶和熱帶的特點。

3.2 生物多樣性分析

蝦蟹類資源由于營養(yǎng)豐富, 歷來為水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋捕撈的主要對象。在近岸海域其群落結(jié)構(gòu)更容易受到人為干擾的影響。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)()普遍用來研究群落結(jié)構(gòu)的變化和受人為干擾程度。日照港近岸海域蝦蟹類多樣性分析表明, 調(diào)查海域整體上多樣性指數(shù)()處在一個較低的水平。秋季多樣性指數(shù)()大于春季。這主要是因為春夏季是大部分物種的產(chǎn)卵季節(jié), 此時實施的伏季休漁制度保護(hù)了蝦蟹的親體和幼體資源, 經(jīng)過一個夏季的休養(yǎng)生息, 到了秋季這些補(bǔ)充群體構(gòu)成了秋季生物資源的主要部分, 使得秋季多樣性指數(shù)()較高。春季則由于經(jīng)過秋冬兩季的捕撈作業(yè), 蝦蟹類資源量處在一個相對較低水平(本研究中秋季豐度和生物量均遠(yuǎn)超春季)。此時海域環(huán)境因子也處在一個不穩(wěn)定狀態(tài), 使得春季多樣性指數(shù)()較低。生物多樣性除了受物種豐度影響外, 物種所處海域的水溫、水深、底質(zhì)類型也起很大作用。朱鑫華[2]等曾報道水溫和底質(zhì)類型之間的相似度為0.9873。孫婉[22]等報道海水深度是影響蟹類空間分布的關(guān)鍵因素。蝦蟹類在所處的營養(yǎng)鏈中是一個較低的位置, 其數(shù)量變動與上一個營養(yǎng)級和下一個營養(yǎng)級均有較大關(guān)系。如多個研究表明毛蝦的攝食強(qiáng)度與圓篩藻的數(shù)量變動和分布密切相關(guān)[23-25]; 逄志偉[26]報道蝦蟹類的數(shù)量變動與高營養(yǎng)級的魚類存在一定的聯(lián)系。營養(yǎng)鏈中這種捕食與被捕食的關(guān)系, 也是引起蝦蟹類春秋季各指數(shù)差異的原因之一?？傊? 以上因素的疊加是造成了調(diào)查海域蝦蟹類各指數(shù)差異。

[1] 劉效舜, 吳敬南, 韓光祖, 等. 黃渤海區(qū)漁業(yè)資源調(diào)查與區(qū)劃[M]. 北京: 海洋出版社, 1990.Liu Xiaoshun, Wu Jingnan, Han Guangzu, et al.Inves-tigation and division of fishery resources in the Yellow Sea and Bohai Sea[M]. Beijing: China Ocean Press, 1990.

[2] 朱鑫華, 吳鶴洲, 徐鳳山, 等. 黃、渤海沿岸水域游泳動物群落結(jié)構(gòu)時空格局異質(zhì)性研究[J]. 動物學(xué)報, 1994b, 40(3): 243-252. Zhu Xinhua, Wu Hezhou, Xu Fengshan, et al. The hete-rogeneity of spatiotemporal patterns of nekton com-munity structure in the coastal waters of Yellow Sea and Bohai Sea[J]. Acta Zoologica Sinica, 1994b, 40(3): 243-252.

[3] 萬瑞景, 姜言偉. 黃海硬骨魚類魚卵、仔稚魚及其生態(tài)調(diào)查研究[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 1998, 19(1): 60-73. Wan Ruijing, Jiang Yanwei. Studies on the ecology of eggs and larvae of osteichthyes in the Yellow Sea[J]. Marine Fisheries Research, 1998, 19(1): 60-73.

[4] 單秀娟, 陳云龍, 戴芳群, 等. 黃海中南部不同斷面魚類群落結(jié)構(gòu)及其多樣性[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2014, 34(2): 377-389. Shan Xiujuan, Chen Yunlong, Dai Fangqun, et al. Variations in fish community structure and diversity in the sections of the central and southern Yellow Sea[J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(2): 377-389.

[5] 肖歡歡, 張崇良, 徐賓鐸, 等. 黃海中南部近岸海域春季魚類浮游生物群落空間格局研究[J]. 海洋學(xué)報, 2017, 39(8): 34-47. Xiao Huanhuan, Zhang Chongliang, Xu Binduo, et al.Spatial pattern of ichthyoplankton assemblage in the coastal waters of central and southern Yellow Sea in the spring[J]. Haiyang Xuebao, 2017, 39(8): 34-47.

[6] 王盡文, 陶卉卉, 張乃星, 等. 2016年春季日照港嵐山港區(qū)近岸海域漁業(yè)資源淺析[J]. 廣西科學(xué)院學(xué)報, 2018, 34(2): 125-129, 36.Wang Jinwen, Tao Huihui, Zhang Naixing, et al. Ana-ly-sis on the nearshore shallow of fishery in Lanshan harbor Rizhao Port in spring of 2016[J]. Journal of Guangxi Academy of Sciences, 2018, 34(2): 125-129, 136.

[7] 王盡文, 黃娟, 張亮, 等. 石臼港近岸海域秋季游泳動物群落結(jié)構(gòu)淺析[J]. 廣西科學(xué)院學(xué)報, 2020, 36(2): 158-163.Wang Jinwen, Huang Juan, Zhang Liang, et al. Analysis on the Nearshore Shallow of nekton in Shijiu port in Autumn[J]. Journal of Guangxi Academy of Sciences, 2020, 36(2): 158-163.

[8] 李科震. 山東半島沿海主要蝦蟹類資源生物學(xué)的研究[D]. 煙臺: 煙臺大學(xué), 2019.Li Kezhen. Study on the Biological Analysis of Re-sources of the Primary Shrimp and Crab Assemblages in the Coastal of ShandongPeninsula[D]. Yantai: Yantai University, 2019.

[9] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局, 國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會. GB/T 12763. 6海洋生物調(diào)查[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2007: 56-62.General Administration of Quality Supervision. Ins-pection and Quarantine of the People’s Republic of China. Specifications for oceanographic survey Part6: Marine biological survey GB/T 12763. 3-2007[S]. Beijing: Standards Press of China, 2007: 56-62.

[10] 劉瑞玉. 中國海洋生物名錄[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2008: 903-1066.Liu Ruiyu. CheckList of Marine Biota of China Seas[M]. Beijing: Science Press, 2008: 903-1066.

[11] Pinkas L, Oliphamt M S, IveRZon I L K. Food habits of albacore, bluefin tuna, and bonito in Californian wateRZ[J]. Clif Dep Fish Game Fish Bull, 1971, 152: 1-105.

[12] 王雪輝, 杜飛雁, 邱永松, 等. 1980-2007年大亞灣魚類物種多樣性、區(qū)系特征和數(shù)量變化[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2010, 21(9): 2403-2410.Wang Xuehui, Du Feiyan, Qiu Yongsong, et al. Varia-tions of fish species diversity, faunal assemblage, and abundances in Daya Bay in 1980-2007[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2010, 21(9) : 2403-2410.

[13] Shannon E C, Weaver W. The Mathematical Theory of Communication[M]. Illinois: Urbana UniveRZity of Illinois Press, 1949.

[14] Margalef R. Information theory in ecology[J]. General Systematics, 1958, 3: 36-71.

[15] Pielou E C. Ecological diversity[M]. New York: Wiley, 1975: 4-49.

[16] 王紅勇, 姚雪梅. 蝦蟹生物學(xué)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2007. Wang Hongyong, Yao Xuemei. Biology of shrimp and crab[M]. Beijing: China Agricultural Press, 2007.

[17] 李濤, 張秀梅, 張沛東, 等. 山東半島南部近岸海域漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化[J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報, 2011, 41(1/2): 41-50. Li Tao, Zhang Xiumei, Zhang Piedong , et al. Seasonal variation on community structure of fishery resources in the coastal waters of southern Shandong Peninsula[J]. Periodical of Ocean University of China, 2011, 41(1/2): 41-50.

[18] 吳耀泉, 柴溫明. 膠州灣水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動物資源及其利用[J].海洋科學(xué), 1993, 5(2): 21-23. Wu Yaoquan, Chai Wenming. Aquatic economic animal resources and their utilization in Jiaozhou Bay[J]. Marine Sciences, 1993, 5(2): 21-23.

[19] 宋海棠, 俞存根, 薛利建, 等. 東海經(jīng)濟(jì)蝦蟹類[M]. 北京: 海洋出版社, 2006.Song Haitang, Yu Cungen, Xue Lijian, et al. The eco-no-mical crabs and shrimps in East China Sea[M]. Beijing: China Ocean Press, 2006.

[20] Rochet M J, Trenkel V M. Which community indicators can measure the impact of fishery? A review and pro-posals[J]. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2003, 60(1): 86-99.

[21] Greenstreet S P R, Rogers S I. Indicators of the health of the North Sea fish community: Identifying reference levels for an ecosystem approach to management[J]. ICES Journal of Marine Science, 2006, 63(4): 573-593.

[22] 孫婉, 徐開達(dá), 盧占暉, 等. 春、夏季黃海南部和東海北部蟹類群落結(jié)構(gòu)的空間分布特征[J]. 浙江海洋大學(xué)學(xué)報, 2018, 37(6): 475-482. Sun Wan, Xu Kaida, Lu Zhanhui, et al. The Spatial Pattern of the Crab Community Structure in Spring and Summer in the Northern East China Sea and the Sou-thern Yellow Sea[J]. Journal of Zhejiang Ocean Univer-sity, 2018, 37(6): 475-482.

[23] 康元德. 渤海浮游植物的數(shù)量分布和季節(jié)變化[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 1991, 12: 31-54. Kang Yuande. Distribution and seasonal variation of phytoplankton in the Bohai Sea[J]. Marine Fisheries Research, 1991, 12: 31-54.

[24] 王俊, 康元德. 渤海浮游植物種群動態(tài)的研究[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 1998, 19(1): 43-52. Wang Jun, Kang Yuande. Study on population dynamics of phytoplankton in the Bohai Sea[J]. Marine Fisheries Research, 1998, 19(1): 43-52.

[25] 王毅波, 孫延瑜, 王彩霞, 等. 夏季渤海網(wǎng)采浮游植物群落和葉綠素分布特征及其對漁業(yè)資源的影響[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2019, 40(5): 42-51. Wang Yibo, Sun Yanyu, Wang Caixia, et al. Distribu-tion of the net-phytoplankton community and chloro-phyll-a in the Bohai Sea in summer and its impacts on fishery resources[J]. Progress in Fishery Sciences, 2019, 40(5): 42-51.

[26] 逄志偉. 膠州灣蝦蟹類群落結(jié)構(gòu)及主要種類漁業(yè)生物學(xué)特征[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2013. Pang Zhiwei. Community structure and fishery biolo-gical characteristics of shrimp and crab in Jiaozhou Bay[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2013.

Composition of Shrimps and crabs in the coastal waters of Rizhao during spring and autumn seasons

WANG Jin-wen1, 2, DU Ming3, LIN Sen1, 2, ZHANG Shao-ping1, 2, PU Si-chao1, 2, HUANG Juan1, 2, LI Fan4

(1. Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Ecology and Environment & Disaster Prevention and Mitigation, Qingdao 266061, China; 2. North China Sea Marine Forecasting Center of SOA, Qingdao Oceanic Environmental Monitoring CentralStation of SOA, Qingdao 266061, China; 3. North China Sea Environmental Monitoring Center, State Oceanic Administration, Qingdao 266033, China; 4. Shandong Marine Resource and Environment Research Institute, Yantai 264006, China)

To understand the speciescomposition and diversity of shrimps and crabs in the coastal waters of Rizhao City, we collected the required data in the bottom trawl surveys in May 2012 and November 2013. We identified a total of 25 species of shrimps and crabs. By the IRI(Index of Relative Importance, IRI)index,,,,, andwere ranked as the largest edible dominant species having a high commercial value in the study area. Importantly, we calculated Shannon diversity (), Pielou’s evenness index (), and Margalef’s species richness diversity () of the shrimp and crab communities during spring and autumn seasons. The overall diversity of shrimp and crab communities in the sea area is at a lower level. Moreover, the large edible shrimps and crabs with a high commercial value offer a huge advantage in terms of biomass and abundance.

the Yellow Sea; Rizhao City; shrimps and crabs; species diversity; dominant species

Apr. 4, 2020

S931

A

1000-3096(2021)01-0076-09

10.11759/hykx/20200404002

2020-04-04;

2020-05-09

國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YFC1402103); 國家重點研發(fā)計劃項目(2017YFC1403700)

[National Key R & D projects, No. 2016YFC1402103; Natio-nal Key R & D Projects, No. 2017YFC1403700]

王盡文(1980-), 男, 山東莘縣人, 高級工程師, 主要從事海洋生物研究, 電話: 18005320160, E-mail: 1109429515@qq.com; 黃娟,通信作者, E-mail: huangjuan@ncs.mnr.gov.cn

(本文編輯: 譚雪靜)