河北沿海大型水母生物量調(diào)查

鄭向榮+李燕+張海鵬+慕建東+楊超臣

DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.01.004

摘要：河北沿海自2008年起水母數(shù)量逐年增加，嚴(yán)重影響漁業(yè)生產(chǎn)、破壞近岸旅游業(yè)。2012年對河北沿海大型水母進(jìn)行調(diào)查，設(shè)置了34個站位，對大型水母生物量和種類、海洋理化因子、浮游動物數(shù)量變動及分布進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)大型水母種類4種，其中沙海蟄生物量最大，其次是海月水母，海蟄、霞水母生物量最低。沙海蜇數(shù)量均較去年增多，秦皇島沿海、渤海灣滄州沿海，灤河口數(shù)量最高，達(dá)到了15～75 t/km2；其次是渤海灣，為7.6～15 t/km2；最低的為0.5～1.5 t/km2。近岸海區(qū)營養(yǎng)鹽含量較遠(yuǎn)海高，營養(yǎng)鹽含量高的地區(qū)水母數(shù)量居多，說明水體富營養(yǎng)化在一定程度上導(dǎo)致水母數(shù)量增長。浮游植物數(shù)量、浮游動物數(shù)量與水母分布圖分析發(fā)現(xiàn)，水母數(shù)量較多浮游動植物數(shù)量均較少，說明水母和浮游生物量在空間分布上可能具有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：大型水母；水母爆發(fā)；理化因子；浮游生物

水母（jellyfish）是一個泛稱，主要包括腸腔動物門（Cnidaria）的水螅蟲綱（Hydrozoa）、管水母亞綱（Siphonophorae）和缽水母綱（Scyphomedusae）等具有固著水螅型和浮游水母型的水母，以及終生營浮游生活的櫛水母門（Ctenophora）水母。在我國海域已發(fā)現(xiàn)35種。渤海海域分布有7種，其中大型水母主要有：海蜇(Rhopilema esculentum )、沙海蜇(又稱口冠水母，Nemopilema nomurai)、霞水母屬(Cyanea)、海月水母(Aurelia aurita)等[1-2]。

過去幾十年中，由于人類活動的影響，海洋生態(tài)系統(tǒng)正發(fā)生著變化。一些海域出現(xiàn)了前所未有的水母暴發(fā)現(xiàn)象，水母暴發(fā)不僅嚴(yán)重影響了漁業(yè)生產(chǎn)活動，造成了嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難；還破壞了近岸旅游業(yè)，威脅游客人身安全。諸多研究表明，大氣環(huán)境、海洋環(huán)境、浮游生物數(shù)量和結(jié)構(gòu)的變化等因素和水母的大面積暴發(fā)密切相關(guān)[3]。河北沿海自2008年起水母數(shù)量逐年增加，嚴(yán)重影響漁業(yè)資源及人們生命安全，本項目研究了河北沿海水母生物量與海洋理化因子、浮游動物數(shù)量變動及分布之間的關(guān)系，以期為監(jiān)測水母爆發(fā)和防范水母災(zāi)害提供可靠的理論和數(shù)據(jù)支撐。

1材料與方法

1.1監(jiān)測區(qū)域及站位布設(shè)

2012年8-9月在河北沿海進(jìn)行大型水母跟蹤調(diào)查。監(jiān)測范圍為117。48′-120。05′E，38。25′-39。92′N間海域，設(shè)計調(diào)查站位34個。詳細(xì)站位見圖1。

圖1水母跟蹤調(diào)查站

1.2水母采集

采用B型單拖網(wǎng)，漁船以3 kn（節(jié)）速度拖行，1 h掃海面積0.111 km2。各個站點監(jiān)測內(nèi)容包括水母數(shù)量和種類組成。

1.3浮游動植物采集

浮游植物采集用浮游植物Ⅲ型網(wǎng)，浮游動物采集用浮游動物Ⅱ型網(wǎng)。網(wǎng)口中部放置流速計，樣品采集后用5%的福爾馬林固定，帶回實驗室分析。

1.4水樣采集

各站位采用YSI 650 MDS便攜式多參數(shù)水質(zhì)測定儀測定溫度、鹽度、DO、pH；水樣按國標(biāo)GB 17378.4-2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》測定COD、DIN、葉綠素、磷。

2結(jié)果與分析

2.1水母數(shù)量和種類

2.1.1水母數(shù)量2012年對河北近海大型水母資源量及分布狀況進(jìn)行了采樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)的大型水母種類依然是沙海蜇、海月水母和青蜇，其數(shù)量均較2011年增多，其中沙海蟄數(shù)量最多，最高地區(qū)達(dá)60 t/km2以上。2012年海月水母較往年增多，數(shù)量遠(yuǎn)不及沙海蟄，個體較大，傘徑在20～30 cm不等。河北省沿海水母生物量主要集中于秦皇島沿海、渤海灣滄州沿海，灤河口數(shù)量最高，達(dá)到了15～75 t/km2；其次是渤海灣，為7.6～15 t/km2；最低的為0.5～1.5 t/km2（見圖2）。

另外，對河北省沿海海蜇捕撈生產(chǎn)情況進(jìn)行的調(diào)查結(jié)果顯示，雖然今年河北省近海海蜇資源量較大，但多為沙海蟄，經(jīng)濟(jì)價值較低，很大程度上影響了經(jīng)濟(jì)效益。沙海蜇數(shù)量爆發(fā)性增長，出現(xiàn)定置網(wǎng)被沖走、拖網(wǎng)崩裂等現(xiàn)象，影響了海蜇的捕撈生產(chǎn)。

圖22012年河北海域沙海蟄分布圖

由表1可見，2008-2012年河北海域海蜇漁獲量統(tǒng)計，海蜇漁獲量總體呈現(xiàn)增加趨勢，而唐山海蜇漁獲量最高，2012年最高達(dá)到24 820 t。河北沿海唐山海蜇漁獲量最高，其次是秦皇島、滄州。河北省海域海蜇漁獲總量自2009年以來每年都超過20 000 t，而據(jù)調(diào)查其中絕大部分產(chǎn)量是沙海蜇，沙海蜇生物量一直處于較高水平。

表1河北海域海蜇漁獲量統(tǒng)計t

年份秦皇島唐山滄州總計20082327 5875258 344200986720 91221621 995201035319 92321020 48620112124 66528224 968201229224 82017325 285注：唐山以捕撈加工海蜇為主，2012年海蜇漁獲量僅為總產(chǎn)量的5%左右。

2.1.2水母種類

表2河北省海域小型水母種類表

外肋水母(Ectopleura dumortieri)半球杯水母(P.hemispaericum)真囊水母(Euphysora bigelowi)藪枝水母(Obelia spp)燈塔水母(Turritopsis nutricula)四觸手絲水母(Lovenella assimilis)嵴狀鐮螅水母(Zanclea costata)擬杯水母（Phialuciumcarolinae）斑芮氏水母(Rathkea octopunctata)印度八擬杯水母(Octophialucium indicum)小介穗水母(Podocoryne minina)六福和平水母(Eirene hexanemalis)不列顛高手水母(Bougainvillia britannica)八蕊水母(Eutima (Octorchis) gegenbauri)雙高手水母(B.bitentaculata)錫蘭和平水母（Eirene ceylonensis）束高手水母(B.ramosa)海月水母(Aurelia aurita)嵊山杯水母(Phialidium chengshanense)球型側(cè)腕水母(Pleurobrachia globosa)

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)4個種大型水母。其中沙海蟄生物量最大，其次是海月水母，海蟄、霞水母生物量最低。和以往相比，種類減少但數(shù)量增加。

2.2海洋理化指標(biāo)

本次調(diào)查各站點取表、底層，平均水溫24 ℃、鹽度28‰，較2011年同期水溫26 ℃、鹽度30‰均降低，有研究顯示，溫度高、鹽度低水母數(shù)量會增多。

唐山近海的P含量最高，為0.019 5 mg/L；秦皇島近海最低，為0.001 mg/L。整體呈現(xiàn)為近岸高，遠(yuǎn)海低的趨勢。203、208站位最低0.001 mg/L，225站位最高0.019 5 mg/L。

圖32012年河北海域P含量

COD含量整體呈現(xiàn)近岸高，遠(yuǎn)海低趨勢。京唐港、灤河口、秦皇島近海含量高，分別為2.96 mg/L、2.84 mg/L；渤海灣滄州海區(qū)含量低，為0.044 5 mg/L。221站位COD含量最高，為2.96 mg/L；233站位COD含量最低，為0.044 5 mg/L。

圖42012年河北海域COD含量

DIN含量整體呈現(xiàn)渤海灣向外海逐漸降低趨勢。渤海灣黃驊港近海含量高，230站位DIN含量高達(dá)1.048 mg/L；京唐港及秦皇島近海含量低，為0.15 mg/L。其中208站位DIN含量最低，為0.005 mg/L。

圖52012年河北海域DIN含量

秦皇島近海葉綠素含量高，203站位高達(dá)18.847 mg/L。灤河口和京唐港葉綠素含量低，214站位0.041 mg/L、219站位0.035 mg/L。

圖62012年河北海域葉綠素含量

2.3浮游生物數(shù)量

2012年調(diào)查中浮游植物量在(148.666 7～15 781.228 6)×104cells/m3，優(yōu)勢種硅藻門的尖刺菱形藻、中肋骨條藻、洛氏角毛藻。近岸浮游植物數(shù)量較遠(yuǎn)海低，秦皇島、唐山浮游植物數(shù)量較滄州高。唐山223站位浮游植物量最高，為15 781.228 6×104cells /m3；滄州233站位浮游植物量最低148.666 7×104cells /m3。（見圖3）。

圖32012河北海域浮游植物量

浮游動物量在4.259～6 147.059 mg/m3，優(yōu)勢種為小擬哲鏢水蚤、大同長腹劍水蚤。近岸浮游動物數(shù)量較遠(yuǎn)海高，秦皇島近岸浮游動物數(shù)量高，在4 156～6 147 mg/m3，唐山浮游動物數(shù)量低，在4～311 mg/m3（見圖4）。

圖42012河北海域年浮游動物量

3討論

3.1水母數(shù)量與海水理化因子的關(guān)系

近幾年來全國海域時有發(fā)生水母爆發(fā)的現(xiàn)象。調(diào)查顯示，2008-2012年在渤海海域沙蜇的數(shù)量已呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢，水母暴發(fā)已嚴(yán)重影響近岸漁業(yè)和旅游業(yè)。

過往研究表明，水母暴發(fā)與大氣環(huán)境、海洋環(huán)境等因素密切相關(guān)。水母與水體富營養(yǎng)化聯(lián)系最密切，富營養(yǎng)化往往會導(dǎo)致水體尤其是底層水體中溶解氧濃度降低，水母類對低溶解氧的耐受力較強，所以在富營養(yǎng)化的水體中它們會比魚類等以浮游植物為食的動物占有優(yōu)勢，從而引起種群的爆發(fā)；全球變暖也可能是其爆發(fā)的原因，因為溫度是制約水母種群生殖的一個重要的生態(tài)因子，而全球變暖使得水溫升高，而水溫的升高勢必會使其種群數(shù)量大增，氣候變化、水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致食物較為充沛是水母數(shù)量遞增的重要因素[4]。

本調(diào)查發(fā)現(xiàn)近岸海區(qū)營養(yǎng)鹽含量較遠(yuǎn)海高，營養(yǎng)鹽含量高的地區(qū)水母數(shù)量居多，說明水體富營養(yǎng)化在一定程度上導(dǎo)致水母數(shù)量增長。有研究表明富營養(yǎng)化的形成會減少光的通透性，渾濁的環(huán)境可能不利于有視覺捕食的魚類而有利于無視覺捕食的水母類[5]。營養(yǎng)鹽濃度的增加會直接導(dǎo)致浮游生物量的增加，這是因為營養(yǎng)鹽的增加，導(dǎo)致小型甲藻增加，再沿食物鏈?zhǔn)垢∮蝿游镄⌒突?，小型的浮游動物使視覺捕食的魚類不方便根據(jù)餌料的尺寸做選擇，而有利于無視覺捕撈的水母類，因此水母比魚類更適合在以微型浮游生物為基礎(chǔ)的食物網(wǎng)中繁殖[6]。另一方面，富營養(yǎng)化通常和低氧環(huán)境聯(lián)系在一起，許多水母可以忍受小于或等于1 mg/L的低氧，這使得他們能適應(yīng)更多的環(huán)境[7]。本調(diào)查發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)鹽含量高的近岸，水母數(shù)量相對較多，與以往結(jié)論類似。

3.2水母數(shù)量與浮游生物關(guān)系

水母沒有呼吸器官與循環(huán)系統(tǒng)，只有原始的消化器官，水母捕獲的食物主要以浮游生物、經(jīng)濟(jì)魚類的稚魚和甲殼類的幼體為主。通過對東海、黃海水母研究發(fā)現(xiàn)，水母生物量最高區(qū)域，浮游動物的生物量均很低，而浮游動物的最高生物量區(qū)一般出現(xiàn)在水母生物量最高區(qū)域的邊緣，水母和浮游動物的生物量在空間分布上具有良好的負(fù)相關(guān)關(guān)系[8]。

本調(diào)查發(fā)現(xiàn)，浮游植物數(shù)量與浮游動物數(shù)量可能呈現(xiàn)一種負(fù)相關(guān)（見圖3-4），近岸浮游植物數(shù)量較遠(yuǎn)海減少，并且滄州浮游植物數(shù)量少。浮游動物數(shù)量近岸較遠(yuǎn)海增多，秦皇島近岸浮游動物數(shù)量多，其次是滄州。與水母分布圖分析發(fā)現(xiàn)，水母數(shù)量較多的站位浮游動植物數(shù)量均較少，這進(jìn)一步說明水母和浮游生物量在空間分布上具有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系（見圖2，3，4）。

水母一般以浮游動物為主要食物，營養(yǎng)鹽的增加，導(dǎo)致小型甲藻增加，再沿食物鏈?zhǔn)垢∮蝿游镄⌒突?，小型的浮游動物有利于水母類捕食。餌料生物的密度升高使以它為食的大型水母生物量增加，水母數(shù)量變動與浮游生物量之間基本呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，即水母高生物量海域，浮游動物生物量很低；水母分布區(qū)生物量較低的邊緣海域，浮游動物生物量較高。據(jù)報道，當(dāng)水母數(shù)量大量增長時，同海域中浮游動物的數(shù)量在短時間內(nèi)降至很低甚至為零[9]。當(dāng)浮游動物的生物量驟然增加且第一優(yōu)勢種發(fā)生變化時,水母發(fā)生量及分布范圍也有顯著增加。因此，浮游動物生物量大小與主要優(yōu)勢種組成可作為分析年間水母是否暴發(fā)的重要參考。

河北沿海碼頭、人工河、電廠、養(yǎng)殖區(qū)、排污口等近岸海洋工程數(shù)量龐大，而且渤海水交換相對較弱，使得近岸水域營養(yǎng)鹽含量和浮游植物生物量升高，形成了對水母繁殖和生存有利的條件。所以，監(jiān)測河北沿海理化因子和浮游植物生物量的變化對掌握水母的現(xiàn)存狀況和監(jiān)控水母的爆發(fā)有重要的現(xiàn)實意義；對預(yù)報水母災(zāi)害和減輕水母爆發(fā)帶來的經(jīng)濟(jì)損失具有重要的指導(dǎo)意義。

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Investigation of macro-jellyfish biomass in the Hebei coast

ZHENG Xiangrong1,2*, LI Yan1,2,ZHANG Haipeng1, MU Jiandong1,2,YANG Chaochen1,2

(1.Hebei Ocean and Fisheries Science Research Institue,Hebei Qin Huangdao 066200;

2.Marine Resources and Environmental Key Laboratory of Hebei Privince,Hebei Qin Huangdao 066200)

Abstract：Since 2008 jellyfish quantity is increaseing year by year in Hebei Coast, that have seriously impacted on fisherys and destructed the coastal tourism. In 2012 we set 34 stations in Hebei coastal.The investigation includes large-scale jellyfish biomass and species, marine physical and chemical factors, changes in quantity and distribution of planktonic animal. 4 species of largescale jellyfish were found, and the Nemopilema nomurai has the largest biomass, and then Aurelia aurita, Rhopilema esculentum and Cyanea. Nemopilema nomurai number was larger than the last year. The numbers in Qinhuangdao, Cangzhou, Luan River Estuary, reached 15～75 t /km2; the second is the Gulf of Bohai to 7.6～15 t /km2; the lowest is 0.5～1.5 t/km2. The content of nutrients in coastal areas is higher than open sea. While the areas with high numbers of jellyfish, there is high content of nutrients in the majority, that means eutrophication resulted in the growth of jellyfish to a certain extent. Analysis the distribution of large-scale jellyfish with the curve of phytoplankton and zooplankton animal, where there is a high jellyfish number there is a low plankton number, and this shows jellyfish has a negative correlation with plankton biomass distribution further.

Key words：macro-jellyfish;Jellyfish blooms; physicochemical factors; planktonic

（收稿日期：2013-10-10）