日照近岸海域春季魚類群落結(jié)構(gòu)
2022-08-30 03:52:14王盡文紀瑩璐
海洋湖沼通報 2022年4期
王盡文，紀瑩璐，蔡 帥，商 杰，黃 娟*，王 波，李 凡
(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. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長島增值實驗站， 山東 煙臺 265800; 4. 自然資源部第一海洋研究所， 山東 青島 266071;5. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院， 山東 煙臺 264006)
引 言
日照海岸位于黃海西部，北起甜水河口，南到繡針河口，全長99.6 km，沿岸有沭河、傅疃河、濰河等多條河流入海。該海域營養(yǎng)物質(zhì)豐富，是多種海洋生物的產(chǎn)卵場、索餌場和傳統(tǒng)漁場[1]。近年來由于環(huán)境、氣候的變化和人類活動等諸多因素的影響，漁業(yè)資源日益衰退，一些傳統(tǒng)經(jīng)濟種類逐漸被低價質(zhì)種類取代[2]。目前國內(nèi)對黃海海域漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)的報道較多[3-7]，但僅針對日照近岸海域的則鮮有報道。本文根據(jù)2016年5月份在日照近岸海域底拖網(wǎng)調(diào)查結(jié)果，對日照市近岸海域春季魚類種類組成、優(yōu)勢種和群落結(jié)構(gòu)特征進行了分析研究，以期為日照市相關(guān)部門對當?shù)貪O業(yè)資源的管理和利用提供基礎(chǔ)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 采樣與分析
國家海洋局北海預(yù)報中心和自然資源部第一海洋研究所聯(lián)合于2016年5月(春季)在日照近岸海域進行漁業(yè)資源調(diào)查，共布設(shè)26個監(jiān)測站位如圖1所示。樣品調(diào)查和分析按《GB 12763.6海洋調(diào)查規(guī)范第6部分海洋生物調(diào)查》[8]相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。魚類種名及分類以《海洋生物分類代碼(GB/T 17826-1999)》[9]和《中國海洋生物名錄》[10]為依據(jù)。漁船為單拖網(wǎng)船，功率88.2 kW，漁業(yè)資源拖網(wǎng)調(diào)查所用網(wǎng)具為單拖底拖網(wǎng)，網(wǎng)口1300 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。拖曵時，網(wǎng)口寬度約16 m，每站的實際掃海面積為0.08 km2。漁獲物在船上鑒定種類，并按種類記錄重量、尾數(shù)等數(shù)據(jù)，樣本經(jīng)冰凍保存后帶回實驗室詳細測定生物學(xué)數(shù)據(jù)。
1.2 評價方法
1.2.1 絕對資源密度
絕對資源密度的計算執(zhí)行中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標準，采用掃海面積法[11]，基本原理是通過拖網(wǎng)時網(wǎng)具掃過的單位面積內(nèi)捕獲的游泳動物的數(shù)量，計算單位面積內(nèi)的現(xiàn)存絕對資源密度。公式如下：
(1)
式中,ρ為現(xiàn)存資源量；D為相對資源密度，即平均漁獲量；a為網(wǎng)次掃海面積；p為網(wǎng)具捕獲率。
捕獲率表示網(wǎng)具對魚類等的捕撈效率，在網(wǎng)具規(guī)格選定的情況下，它主要取決于不同魚類對網(wǎng)具的反應(yīng)，各種魚類等的生態(tài)習(xí)性不同，對網(wǎng)具的反應(yīng)也不一樣。根據(jù)魚類等的不同生態(tài)習(xí)性，把網(wǎng)具的捕獲率大體上分為如下3類：中上層魚類p取0.3，近底層魚類，p取0.5；底層魚類，p取0.8。
1.2.2 生態(tài)優(yōu)勢度
利用Pinkas[12]相對重要性指數(shù)(Index of Relative Importance，IRI)確定優(yōu)勢種。將 IRI 值大于 等于 1 000 的種類定義為優(yōu)勢種，IRI值在100～1 000的定義為重要種。
IRI= (N+W) × F
(2)
式中，N為某一游泳動物的漁獲尾數(shù)占總尾數(shù)的百分比的值;W為某一游泳動物漁獲重量占總重量的百分比;F為某一游泳動物出現(xiàn)的站位數(shù)占總站位數(shù)的百分比。
1.2.3 多樣性
利用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H′)[13]、Margalef 的種類豐富度指數(shù)(D)[14]和Pielou均勻度指數(shù)(J)[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:
(3)
Margalef種類豐富度指數(shù)計算公式為：
(4)
Pielou物種均勻度指數(shù)計算公式為：
(5)
式(3)～式(5)中：S為樣品中的種類總數(shù);N為漁獲總尾數(shù);Pi為i種魚獲物占總漁獲物的比例Hmax為log2S。
2 結(jié)果
2. 1 種類組成和分布
本次調(diào)查共捕獲38種魚類(表1)，分別屬于9目23科35屬。其中鱸形目(Perciformes)最多，有18種，占魚類總種數(shù)的47.37%；其次是鯡形目(Clupeiformes)，有6種，占總種數(shù)的15.79%；鲉形目(Scorpaeniformes) 和鰈形目(Scorpaeniformes) 均為4種，各占總種數(shù)的10.53%；海龍目(Syngnathiformes)為 2 種，占總種數(shù)的5.26%；鰻鱺目 (Anguilliformes)、仙魚目( Aulopiformes) 、鮟鱇目(Lophiiformes)、鲀形目(Tetraodontiformes)均出現(xiàn)1種，各占總種數(shù)的2.63%。從科級上看蝦虎魚科(Gobiidae)最多，有5種，占總種數(shù)的13.16%；其次為石首魚科(Sciaenidae)有4種，占總種數(shù)的10.53%。從屬級上看屬(Callionymus)和棱鳀屬(Thrissa)各出現(xiàn)2種，其它33屬均出現(xiàn)一種。
續(xù)表1
在調(diào)查的26個站位中，RZ02站出現(xiàn)種數(shù)最多，為18種；其次為RZ09站和RZ15站，均為17種；RZ02站位最少，為4種；除RZ02站外出現(xiàn)種數(shù)少于10種的站位有RZ03站、RZ18站、RZ19站和RZ20站；其余14個站位出現(xiàn)種數(shù)介于10～15之間?？傮w來說各站位出現(xiàn)種類數(shù)分布比較均勻。
2.2 優(yōu)勢種組成
所獲38種魚類中優(yōu)勢種有5種，重要種9種 (表2)。生態(tài)優(yōu)勢度排名前5的優(yōu)勢種生物量和尾數(shù)分別占總生物量和總尾數(shù)47.04% 和 73.37%。除優(yōu)勢種和重要種外，其余24種魚類相對重要性指數(shù)值較小且相互之間差別很大，有5種甚至小于1。本次調(diào)查出現(xiàn)頻率大于80%的5種，依次為六絲鈍尾蝦虎魚(Amblychaeturichthys)88.46%，方氏錦鳚(Enedriasfangi)84.62%，大瀧六線魚(Hexagrammosotakii)84.62%，緋(Callionymusbeniteguri)80.77%，尖海龍(Syngnathusacus)80.77%；重量組成比例大于10%的4種，依次為方氏錦鳚22.13%，緋11.88%，矛尾蝦虎魚(Chaeturichthysstigmatias)10.94%，黃鮟鱇(Lophiuslitulon)10.23%；數(shù)量組成比例大于10%的種類4種，依次為方氏錦鳚21.50%，尖海龍16.17%,緋14.57%, 絲蝦虎魚(Cryptocentrusfilifer)11.39%。
表2 日照市近岸海域魚類優(yōu)勢種組成
2.3 漁獲量和資源密度
調(diào)查海域平均漁獲質(zhì)量為13.54 kg/h，RZ14站最高，為50.63 kg/h； RZ23站最低，為0.79 kg/h。除了RZ14站外還有RZ07站、RZ15站、RZ16站、RZ25站和RZ26站5個站位漁獲質(zhì)量超過了20 kg/h。其余20個站位在0.79～18.01 kg/h之間。調(diào)查海域平均漁獲數(shù)量為1 257.1 ind./h，RZ26站最高，為5893 ind./h； RZ23站最低，為52 ind./h。除了RZ26站外還有RZ14站、RZ15站、RZ21站和RZ25站4個站位漁獲數(shù)量超過了2 000 ind./h。其余20個站位在52～1 777 ind./h之間。(圖2)本次調(diào)查平均漁獲質(zhì)量和數(shù)量在空間分布上稍有差異，但都大致呈北低南高的趨勢。根據(jù)掃海面積法[11]計算，調(diào)查海域質(zhì)量資源密度為341.16 kg/km2，RZ14站最高，為1263.63 kg/km2； RZ23站位最低，為19.35 kg/km2；調(diào)查海域尾數(shù)資源密度為34.76×103 ind./km2，RZ22站最高，為159.87×103 ind./km2； RZ23站位最低，為1.25×103 ind./km2。和漁獲量分布趨勢相同，研究區(qū)域質(zhì)量資源密度和尾數(shù)資源密度分布也呈北低南高的趨勢(圖3)。
圖2 日照市近岸海域漁獲量分布(質(zhì)量、尾數(shù))
圖3 日照市近岸海域魚類密度分布(質(zhì)量、尾數(shù))
2.4 群落多樣性分析
豐富度指數(shù)0.28～2.16之間，平均為1.22，其中RZ08站最高，RZ07站最低，研究區(qū)域豐富度指數(shù)整體分布呈北高南低的趨勢。多樣性指數(shù)0.77～2.95之間，平均為2.06，其中RZ05站最高，RZ07站最低，整體分布呈南北兩翼高中間低的趨勢。均勻度指數(shù)0.28～0.85之間，平均為0.57，其中RZ23站最高，RZ07站最低，其整體分布和多樣性指數(shù)相同，呈兩側(cè)高中間低的趨勢。26個調(diào)查站位中RZ07站三項指數(shù)均為最低值。
表3 日照市近岸海域魚類群落多樣性
3 討論
3.1 種類組成和優(yōu)勢種
日照近岸地處暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū),每年洄游于渤、黃?；驏|海之間的許多魚類從此經(jīng)過[17]，歷史記載日照近岸出現(xiàn)的魚類有孔鰩(Rajaporosa)、藍點馬鮫(Scomberomorusniphonius)、銀鯧(Pampusargenteus)、角木葉鰈(Pleuronichthyscornutus)等40多種。本研究共捕獲魚類38種。董婧[18]等于1998年6月和9月在山東半島近岸共捕獲魚類36種，李濤[4]等于2007年4月在山東半島南部近岸海域共捕獲魚類47種。三次調(diào)查結(jié)果相比稍有差異，分析原因可能與研究區(qū)域范圍有關(guān)。本研究物種組成以鱸形目為主，其它出現(xiàn)較多的還有鯡形目、鲉形目和鰈形目。這和單秀娟[5]等對黃海中南部魚類的研究結(jié)果一致。從其適溫類型看研究區(qū)域魚類以暖溫種、暖水種為主，存在少量冷溫種；從其棲息水層看以近底層魚類、底層魚類為主，僅有少量中上層魚類。同單秀娟[5]等報道的黃海中南部魚類種類組成一致。
上世紀五六十年代，黃海海域的優(yōu)勢種主要為經(jīng)濟價值較高小黃魚(Larimichthyspolyactis)、帶魚(Trichiurusjaponicus)和鲆鰈類；七八十年代太平洋鯡(Clupeapallasii)、藍點馬鮫(Scomberomorusniphonius)、鮐魚(Scomber japonicus)先后成為優(yōu)勢種[19]，九十年代初漁獲重量較多的有細紋獅子魚、大頭鱈、黃鮟鱇、銀鯧、高眼鰈等，漁獲尾數(shù)較多的有銀鯧、鰳魚(Ilishaelonggata)、小黃魚和帶魚等[20]；九十年代末，經(jīng)濟價值較低的低值魚類黃鮟鱇和細紋獅子魚逐漸成為優(yōu)勢種[21]。本研究優(yōu)勢種主要為方氏錦鳚、緋、尖海龍、六絲鈍尾蝦虎魚和絲蝦虎魚。5個優(yōu)勢種均為小型低價值或無價值魚類。在9個重要種中經(jīng)濟價值較高或一般的有星康吉鰻(Congermyriaster)、皮氏叫姑魚(Johniusbelengerii)、短吻紅舌鰨(Cynoglossusjoyeri)、黃鮟鱇和大瀧六線魚。5種魚類質(zhì)量百分比共為22.09%，其中經(jīng)濟價值一般的黃鮟鱇占10.23%。除去優(yōu)勢種和重要種外，經(jīng)濟價值較高的小黃魚有14個站位出現(xiàn)，質(zhì)量組成百分比為0.25%；許氏平鲉有5個站位出現(xiàn)，質(zhì)量組成百分比為0.18%；銀鯧僅在RZ08號站出現(xiàn)1尾，質(zhì)量為40克。上世紀重要的經(jīng)濟物種帶魚和鰳魚均未在本次調(diào)查中出現(xiàn)。與該海域歷史資料相比，研究區(qū)域的優(yōu)勢種類發(fā)生了非常大的變化，日照近岸海域大型經(jīng)濟魚類數(shù)量較上世紀有所減少，主要捕撈對象逐漸轉(zhuǎn)為經(jīng)濟價值一般或較低的種類。這和戴芳群[7]等對黃、東海漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)的變化研究結(jié)果一致。分析原因，一方面過度捕撈使食物鏈頂端種類大幅減少，小型魚類被捕食幾率降低；另一方面目前我國實行的休漁制度可能對個體小的種類資源恢復(fù)更有利。本研究還發(fā)現(xiàn)，大瀧六線魚雖然質(zhì)量百分比(2.02%)和數(shù)量百分比(3%)很小，但站位出現(xiàn)頻率卻高達84.62%。這可能和大瀧六線魚的食性較雜有關(guān)，有關(guān)研究認為這些經(jīng)濟價值一般的大型底層魚類與其它成魚存在食物競爭關(guān)系，會加速所在海域優(yōu)勢種的更替[5]。鑒于日照近岸海域漁業(yè)資源嚴重退化的情況，建議有關(guān)部門實行限額捕撈和不同生態(tài)位物種增殖放流，以期保持當?shù)貪O業(yè)資源的可持續(xù)利用。
3.2 群落多樣性和鄰近海域?qū)Ρ?/h3>
生物賴以生存的外部環(huán)境越優(yōu)越，物種就越多，多樣度指數(shù)就越高；物種間數(shù)量和質(zhì)量越接近，均勻度越高，優(yōu)勢種越不明顯。本研究3個指數(shù)的平均值均在正常范圍內(nèi)。本文研究區(qū)域的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)空間分布均呈南北兩翼高中間低的特征，和資源量的空間分布特征不盡相同，如RZ25站資源量雖然較低，但多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)較高。根據(jù)多樣性指數(shù)定義，種類間分布越均勻多樣性指數(shù)越大，這種現(xiàn)象在其它海域[22]也有發(fā)生。研究區(qū)域豐富度指數(shù)空間分布呈北高南低的特征，和資源量的空間分布特征正好相反。這是因為研究區(qū)域各站出現(xiàn)種類數(shù)比較均勻，資源密度南部比北部高的原因。表4為本研究和連云港附近海域各指數(shù)的比較：本研究豐富度指數(shù)略小于連云港附近海域，多樣度指數(shù)和均勻度指數(shù)則高于連云港附近海域。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)常被用于評價水體受人為影響的程度，參考《水生生物監(jiān)測手冊》[24]，影響程度可以分成 4 類：H′=0，為受人為影響嚴重；0
表4 本研究豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和鄰近海域的對比
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