萊州灣強壯濱箭蟲種群數(shù)量及個體大小季節(jié)分布

左 濤,王 俊,時永強

1 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,青島 266071 2 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)功能實驗室,青島 266200 3 農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室,青島 266071 4 山東省漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點實驗室,青島 266071

萊州灣強壯濱箭蟲種群數(shù)量及個體大小季節(jié)分布

左 濤1,2,3,*,王 俊1,2,4,時永強1,2,3

1 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,青島 266071 2 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)功能實驗室,青島 266200 3 農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室,青島 266071 4 山東省漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點實驗室,青島 266071

基于2011年5月至2012年4月(12 月和翌年1—2月冰期除外)在渤海萊州灣逐月采集的數(shù)據(jù)資料,分析萊州灣強壯濱箭蟲豐度空間分布和體長的季節(jié)變化,估算其生產(chǎn)力和攝食率,以掌握其種群動態(tài)特征,為評價該種在萊州灣生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能中地位提供參數(shù)和依據(jù)。結(jié)果顯示：強壯濱箭蟲豐度和生物量年變化曲線為雙峰型,最高峰出現(xiàn)于5月,次高峰出現(xiàn)于8—9月；4 mm和15 mm體長的個體分別是豐度和生物量的主要貢獻者。生產(chǎn)力估值為0.25 mg C m-3d-1,攝食率估值為0.88 mg C m-3d-1。種群月均體長以3—4月最高(>10 mm)、5月和11月最低(<5 mm)；月均體長與月表層水溫、鹽度呈負相關(guān)。春季5月、夏季7—8月和秋季10—11月中,小型個體豐度所占的比例較高,應(yīng)為種群數(shù)量增長期。各月的體長頻數(shù)分布可分辨出平均體長<5mm(Cohort I)、介于5—10 mm(Cohort II)和>10 mm(Cohort III)的3個同生群。Cohort III和Cohort I高豐度區(qū)的表層水溫和鹽度分別介于15—17℃和29—32。Cohort III基本不出現(xiàn)于水溫大于24℃的站位,其豐度與水溫呈顯著負相關(guān)。Cohort I基本不出現(xiàn)于水溫低于11℃的站位,其豐度與水溫呈顯著正相關(guān)。Cohort II高豐度區(qū)的表層水溫和鹽度為26—27℃和30—32。由上推測強壯濱箭蟲發(fā)生明顯體型更替的水溫閾值應(yīng)不超過15—17℃。

強壯濱箭蟲；體長；豐度；生產(chǎn)力；季節(jié)分布；萊州灣

強壯濱箭蟲(Aidanosagittacrassa(Tokioka,1938))是渤海的毛顎動物中唯一優(yōu)勢種。它在渤海周年出現(xiàn)[1],是渤海季節(jié)性浮游動物生物量的主要貢獻者[2]。它既是上、中層魚類和幼魚的食物組分[3],又是眾多浮游動物[4]以及幼魚[5-6]的捕食者,在渤海生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能中占據(jù)著重要的地位。萊州灣是渤海的三大海灣之一,是中國北部傳統(tǒng)的漁業(yè)生物產(chǎn)卵、孵育和索餌場。近年來,萊州灣內(nèi)生物群落結(jié)構(gòu)和格局已發(fā)生重大改變[7-8],原有的重要經(jīng)濟漁業(yè)生物如中國明對蝦、三疣梭子蟹、海蜇等需通過增殖放流來實現(xiàn)資源部分修復(fù)。這些放流種類的幼苗多以小型浮游動物為食[9],客觀上與強壯濱箭蟲形成了食物競爭關(guān)系。因此,深入了解萊州灣強壯濱箭蟲數(shù)量分布及其季節(jié)變化,掌握其種群結(jié)構(gòu)動態(tài),對于了解灣內(nèi)生物環(huán)境狀況和次級生產(chǎn)水平、評價和指導(dǎo)增殖放流有重要意義。

強壯濱箭蟲存在著明顯的季節(jié)生態(tài)變型和更替[10],各生態(tài)型在形態(tài)上、時空(出現(xiàn)季節(jié)和垂直分布)偏好差異大,生活周期不盡相同[11]。如日本瀨戶內(nèi)海[12]、東京灣[13]和膠州灣外[14]不同季節(jié)出現(xiàn)的強壯濱箭蟲生活世代周期從3個月至5個月不等。國內(nèi)有關(guān)強壯濱箭蟲的研究較多,包括數(shù)量分布[1,15-17]、體型變化[18]、年代際變化[19]及其生態(tài)指示作用[20-21],以及攝食[22]及其生理[23-24]、溫鹽耐受性[25-26]等實驗生態(tài)研究。但渤海強壯濱箭蟲的相關(guān)研究資料更多來源20世紀50年代[17,20]和90年代[1],近期研究報道[22]很少。本研究以萊州灣作為研究海域,利用近年采集的浮游生物周年調(diào)查資料,分析強壯濱箭蟲種群豐度時空分布,著重開展了強壯濱箭蟲個體大小及數(shù)量分布季節(jié)變動研究,估算萊州灣強壯濱箭蟲的現(xiàn)存量和生產(chǎn)力水平。本研究可為量化萊州灣生態(tài)系統(tǒng)功能群結(jié)構(gòu),優(yōu)化增殖放流預(yù)測提供有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與分析

2011年5—11月、2012年3—4月用漁船“魯昌漁4193號”(額定功率350kW)在萊州灣(37.25°—38.75°N,119°—120.75°E)進行了9個航次逐月定點綜合調(diào)查,站位布置可參見后文圖5和圖6。強壯濱箭蟲樣使用浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)孔徑為160 μm,網(wǎng)口面積為0.2 m2)從底至表垂直拖網(wǎng)采集獲得,甲醛固定保存。該網(wǎng)孔徑對于強壯濱箭蟲幼體和成體都具有較高的捕獲效率[27]。所有采樣都是在白天操作完成。強壯濱箭蟲樣品在實驗室Nikon SMZ1500體式顯微鏡下分樣、鏡檢、計數(shù)和體長測量。體長(BL)為從頭的前端至尾鰭末端,精確至0.1mm。

1.2 數(shù)據(jù)處理

個體計數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)化為豐度(單位濾水量個數(shù)),用個m3表示。個體干重生物量W(μg)則基于體長-生物量的經(jīng)驗公式W=0.197BL3.01[28]換算得到。生產(chǎn)力(mg C m-3d-1)和攝食率(mg C m-3d-1)的估算過程參考文獻[14,18],即先由干重生物量推得呼吸率[29]、再將呼吸率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生產(chǎn)力和攝食率[13]。

體長組值取1mm間隔分組后的體長上限,各體長組的豐度相對頻數(shù)為其豐度占所有體長組的總豐度的比值。強壯濱箭蟲體長-相對頻數(shù)分布利用混合分布法[30]擬合正態(tài)曲線,經(jīng)方差分析(ANOVA)檢驗后優(yōu)化和確定擬合曲線與原觀測值的差異不顯著(P>0.05),方接受擬合后曲線和各擬合分布組或同生群的分布。甲醛固定保存強壯濱箭蟲的體長損耗最大為0.4mm[12]或小于10%[31],小于分組間隔1mm,因此本文不考慮固定保存所引起的強壯濱箭蟲個體形態(tài)損耗。

平面圖和線型圖分別采用Mapviewer 7.0和Grapher 8.0(Golden software,Inc.)繪制。

2 結(jié)果

2.1 豐度、生物量和生產(chǎn)力、攝食率估算

強壯濱箭蟲月均豐度為186 個/m3,生物量為12.6 mg/m3(或174 mg/m2),生產(chǎn)力估值為0.25 mg C m-3d-1(或3.57 mg C m-2d-1),攝食率月均值為0.88 mg C m-3d-1(或10.25 mg C m-2d-1)。它們的季節(jié)變化曲線都為雙峰型,最高峰值位于5月,次峰值出現(xiàn)于8—9月(圖1)。

圖1 萊州灣強壯濱箭蟲豐度、生物量和生產(chǎn)力、攝食率的月變化Fig.1 Monthly mean values of abundance, biomass, and production, feeding rate of Aidanosagitta crassa in Laizhou Bay圖中只顯示正向標準偏差

圖2 萊州灣強壯濱箭蟲各體長組的豐度和生物量百分比分布 Fig.2 Percentage contributions of size-classified individuals to the total Aidanosagitta crassa abundance and biomass in Laizhou Bay

各體長組中,對豐度貢獻最多的是4mm體長組,其次為3mm和5mm體長組,6—18mm體長組的相對豐度介于4%—8%；對生物量貢獻最大的是15mm體長組,其次為14mm體長組個體。<2mm以及>19mm體長組個體的豐度及生物量相對比例都小于2%(圖2)。

2.2 體長分布

圖3 萊州灣強壯濱箭蟲的體長-頻數(shù)相對分布 Fig.3 Mixed body length-abundance normal distributions of Aidanosagitta crassa in Laizhou Bay

強壯濱箭蟲平均體長的月變化表現(xiàn)為,3—4月最高、分別為9.15 mm和10.80mm,其次為6月(8.34mm)和11月(7.19mm),5月和9月最低、小于5mm,其他月的平均體長介于5—5.5mm。

>10mm的個體多出現(xiàn)于11月至6月、極少或基本不出現(xiàn)于7—10月。7—10月,個體的體長分布上限閾值多在11mm以內(nèi)。各月的體長頻數(shù)分布可以分辨出3個平均體長分別為<5mm(I)、5—10mm(II)和>10mm(III)的3個同生群(Cohort)。6月和11月存在上述3個同生群,7—10月出現(xiàn)Cohort I和II,3月和4月出現(xiàn)Cohort II和III,5月出現(xiàn)Cohort I和III(圖3)。

為方便分析3個同生群的平均體長和豐度的月變化,圖4中將2012年3月和4月的位置調(diào)至2011年5月之前。3—6月間,3個同生群的體長呈增加趨勢,之后開始下降,其中以Cohort II最為明顯,9月各同生群的體長不再明顯下降(圖4)。Cohort I和Cohort III都以5月豐度最高,Cohort I在8月還有一個豐度次高峰；Cohort II以6月和9月豐度最高(圖4)。

圖4 強壯濱箭蟲體長-相對頻數(shù)混合分布的同生群所對應(yīng)的月平均體長和豐度Fig.4 Monthly mean body length and abundance of size-classified Aidanosagitta crassa cohorts from mixture distributions results

圖5 萊州灣強壯濱箭蟲體長組豐度(個/m3)相對組成平面分布Fig.5 Spatial distributions and size-specific compositions of Aidanosagitta crassa abundance (ind/m3) in Laizhou Bay

2.3 豐度和生物量的平面分布

5月,強壯濱箭蟲高豐度(>4000 個/m3)出現(xiàn)在萊州灣的灣頂、近黃河口側(cè),主要由<5mm個體貢獻所致；從灣頂向灣口,豐度逐漸降低,>10mm個體是豐度貢獻主體。此月,生物量貢獻者主要是>10mm個體,在灣頂和灣口東側(cè)還有一定比例的<5mm和5—10mm個體(圖5和圖6)。6月,灣內(nèi)各站豐度和生物量明顯降低于5月；豐度和生物量相對高值區(qū)在灣內(nèi)沿岸分布；>10mm個體是生物量構(gòu)成主體；灣口外東側(cè)和灣內(nèi)沿岸>10mm、5—10mm個體相對較多(圖5和圖6)。7月豐度和生物量分布中心位于灣西側(cè),<5mm和5—10mm個體分別是豐度和生物量的構(gòu)成主體(圖5和圖6)。8月和9月灣內(nèi)豐度主要由<5mm和5—10mm個體組成,5—10mm個體是多數(shù)站生物量的主要貢獻者(圖5和圖6)；<5mm個體在8月和9月分別是在灣中部(圖5)和灣內(nèi)站位(圖6)有較高豐度。10月總豐度持續(xù)減少,灣內(nèi)仍以<5mm和5—10mm個體為豐度構(gòu)成主體,>10mm個體在灣西側(cè)站位相對比例略高(圖5和圖6)。11月,分布退縮至灣內(nèi)少數(shù)站,>10mm個體是生物量構(gòu)成主體(圖5和圖6)。3—4月,分布范圍擴至灣口,但豐度較低(<50個/m3),>10mm個體仍為生物量的構(gòu)成主體(圖5和圖6)。

圖6 萊州灣強壯濱箭蟲體長組生物量(mg/m3)相對組成平面分布Fig.6 Spatial distributions and size-specific compositions of Aidanosagitta crassa biomass(mg/m3)in Laizhou Bay

體長>10mm和<5 mm的強壯濱箭蟲高豐度區(qū)出現(xiàn)于5月水溫介于15—17℃、鹽度介于29—32的站位(圖7a,7c)；>10 mm的個體基本不出現(xiàn)(<1 個/m3)7—9月間水溫大于24℃的站位(<1 個/m3)(圖7c)；<5 mm的個體基本不出現(xiàn)于3—4月以及11月內(nèi)水溫低于11℃的站位(圖7a)；5—10 mm個體在各調(diào)查月的絕大數(shù)站位都有分布,其高豐度區(qū)是8月水溫介于26—27℃、鹽度30—32的部分站位(圖7b)。各調(diào)查站中,水溫高于17℃時,強壯濱箭蟲的平均體長介于4—6 mm；水溫低于17℃時,平均體長介于8—12 mm；平均體長>10 mm的等值線僅出現(xiàn)于水溫<20℃的區(qū)域(圖7d)。

圖7 萊州灣強壯濱箭蟲不同體長組的豐度(個/m3)、各調(diào)查站平均體長(mm)與表層水溫(℃)和鹽度的相對分布Fig.7 Abundance and mean body length distributions of Aidanosagitta crassa in related to the surface temperature (℃) and salinity in Laizhou Baya.體長<5mm個體豐度；b. 體長介于5—10 mm個體豐度；c. 體長>10 mm個體豐度；d.各調(diào)查站所有個體的平均體長

強壯濱箭蟲的豐度和體長與水溫表現(xiàn)明顯相關(guān)關(guān)系。表層水溫與強壯濱箭蟲中>10 mm個體的豐度和生物量呈顯著負相關(guān)(P<0.05),與5—10mm個體豐度、總豐度及總生物量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；平均體長與表層水溫、鹽度都呈顯著負相關(guān)(P<0.05)(表1)。

表1萊州灣強壯濱箭蟲豐度、生物量和平均體長與表層水溫、鹽度相關(guān)性分析

Table1Correlationanalysisbetweentheabundance,biomassandmeanbodylengthofAidanosagittacrassaandsurfacewatertemperatureandsalinityinLaizhouBay

表層水溫Surfacewatertemperature表層鹽度Surfacewatersalinity相關(guān)系數(shù)rP值相關(guān)系數(shù)rP值豐度Abundance體長<5mm0．13530．105-0．01750．835體長5—10mm0．41750．000??0．09670．247體長>10mm-0．11980．151-0．08240．324所有個體0．23730．004??0．00790．925生物量Biomass體長<5mm0．18380．027?-0．00880．917體長5—10mm0．41410．000??0．09290．266體長>10mm-0．10760．198-0．05580．505所有個體0．11230．179-0．00990．906平均體長Meanbodylength-0．53980．000??-0．17770．032?

*P<0.05；**P<0.01

3 討論

3.1 體長頻數(shù)分布

強壯濱箭蟲的體型季節(jié)更替明顯。根據(jù)泡狀組織在身體的分布延展程度,強壯濱箭蟲大致可分為個體較大的冬季型、個體較小的內(nèi)海型(囊開型或夏季型)以及介于前兩者之間的中間型。內(nèi)海型在春末-夏季孳生旺盛、成體體長7—10mm；冬季型適低溫、多在冬春繁殖,成體體長13—20mm[10]。本研究雖未對強壯濱箭蟲進行分型,但圖7d和圖3中顯示,萊州灣強壯濱箭蟲夏、秋季(7—10月)個體小、平均體長小于5mm；冬、春季(11—6月)個體大,絕大多數(shù)大于10 mm的強壯濱箭蟲個體出現(xiàn)于此期。這與煙臺外海[20]、膠州灣[14,18]、日本瀨戶內(nèi)海[11- 12]等的強壯濱箭蟲體型季節(jié)變化模式基本相符。

種群體長—頻數(shù)分布是進行種群世代分析的基礎(chǔ)。Nagasawa[13]和霍元子等[14]等曾根據(jù)體長頻數(shù)粗略估計了日本東京灣和膠州灣外強壯濱箭蟲的世代數(shù)。強壯濱箭蟲存在多種生態(tài)型,單個生態(tài)型都能發(fā)育成熟、實現(xiàn)完整的生命周期；而且強壯濱箭蟲可以自體或異體受精,一次受精后產(chǎn)卵可持續(xù)數(shù)周[28],卵孵化只需1—4d[12],也即是某個產(chǎn)卵群體可以在較長的時間內(nèi),支持其種群持續(xù)增長。因此,特定時期內(nèi)強壯濱箭蟲種群不同生態(tài)型、世代間的體長頻數(shù)分布存在著高度重疊。要準確推算世代數(shù),需要基于高頻觀察的體長參數(shù)、發(fā)育期(年齡)組成、性腺成熟度以及產(chǎn)卵等數(shù)據(jù)。Murakami曾結(jié)合每周觀察到的發(fā)育期組成和體長分布,分離出日本瀨戶內(nèi)海強壯濱箭蟲4個世代[12]。本研究中逐月體長頻數(shù)分布(圖3),反映了強壯濱箭蟲的種群結(jié)構(gòu)季節(jié)變動基本特點,但由于采樣時間間隔較大,單個同生群中可能包含多種生態(tài)型,因而并不能據(jù)之準確估測萊州灣強壯濱箭蟲種群周年世代數(shù)。

無論是內(nèi)海型或冬季型,強壯濱箭蟲成體體長都大于5 mm[11-12]。本文中分離出的Cohort I的平均體長介于3—5 mm(圖4),可視為未成熟個體或補充群體。該同生群亦是春季5月、夏季7—8月和秋季10月強壯濱箭蟲體長頻數(shù)混合分布的重心分布所在(圖3)。此三季強壯濱箭蟲的體長頻數(shù)分布接近金字塔型年齡錐體[32],據(jù)之可認為上述3個季節(jié)為強壯濱箭蟲種群增長和補充期。3—4月,體長頻數(shù)分布重心移至Cohort II和III,偏向于壺形錐體[32],處于種群豐度下降期。6月,3個同生群相對組成均衡,體長頻數(shù)分布偏向于鐘形錐體[32],處于種群豐度相對穩(wěn)定型。冬季冰期12月至2月未進行調(diào)查,期間灣內(nèi)的水溫低,不可能形成適宜強壯濱箭蟲種群快速增長的外部條件。因而認為,萊州灣的強壯濱箭蟲種群補充期應(yīng)在5—10月間,晚于日本瀨戶內(nèi)海(2—11月)[12]和黃海(3—10月)[14]。

3.2 水溫和鹽度對強壯濱箭蟲體型和豐度分布的影響

強壯濱箭蟲體長與水溫呈明顯的負相關(guān)[12,14],生長和體型受水溫變化控制,中間型個體遇低溫時可繼續(xù)生長發(fā)展成為冬季型較大個體,而不進入產(chǎn)卵期[12]。在渤海冬季型強壯濱箭蟲在4月占主導(dǎo),中間型在9—10月以及1月占主導(dǎo),內(nèi)海型在5—8月以及11—12月占主導(dǎo)[10]。圖3中,Cohort III平均體長大于10 mm,應(yīng)主要包含強壯濱箭蟲冬季型和過渡中間型個體,但該組群并不周年存在。10月至11月灣內(nèi)平均水溫由17℃降至10.6℃,Cohort III開始出現(xiàn),5月至6月平均水溫由12℃升至19℃,6月之后Cohort III消失,11月和6月是其開始出現(xiàn)和消失的轉(zhuǎn)折期,此兩季萊州灣月間水溫差最大(與前月水溫差>7℃)。在東京灣也曾發(fā)現(xiàn)3—4月水溫8.3—15℃、12月水溫12—13℃時,強壯濱箭蟲體型呈現(xiàn)明顯的夏、冬季型更替[13]。膠州灣外,強壯濱箭蟲體長也是在水溫由13℃升至17℃的5—6月間出現(xiàn)大幅變化[14]。已報道的培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn),冬季型的強壯濱箭蟲能存活至17℃[12]。本研究中顯示,15—17℃可將平均體長>10mm和<10mm個體分布區(qū)分開(圖7d)。綜上推測,強壯濱箭體型變化或更替的水溫閾值應(yīng)不超過15—17℃,主要更替季節(jié)為6月和11月。

強壯濱箭蟲被認為是近岸廣鹽種和較喜低溫的廣溫種[23]。雖然本文結(jié)果中顯示強壯濱箭蟲鹽度耐受范圍廣,但它表現(xiàn)一定的低鹽偏好習(xí)性,其高豐度往往位于等鹽線33以低一側(cè)(圖7a—c)。強壯濱箭蟲的相對密集區(qū)也基本與萊州灣低鹽近岸水季節(jié)分布動態(tài)相適。受季風(fēng)、黃河沖淡水和外海水共同作用,春季(3—5月)萊州灣水溫低,黃河沖淡水向南及東南方、灣底擴散,強壯濱箭蟲數(shù)量激增,高密區(qū)位于灣南側(cè)底部；夏季(6—8月)水溫升高,黃河入海徑流受萊州灣順時針環(huán)流和東南季風(fēng)影響、向東或東北向流出,外海水以補償形式流入灣內(nèi),導(dǎo)致灣底特別是東側(cè)灣底鹽度反而較高,此季強壯濱箭蟲的數(shù)量和生物量分布中心明顯向灣中西側(cè)偏移；冬季(11—2月)沿岸黃河沖淡水向萊州灣底輸送積聚、形成冬季灣底清晰動力學(xué)低鹽區(qū),灣底水溫較高、鹽度較低,灣口處水溫低、鹽度高,強壯濱箭蟲則退縮于灣內(nèi),基本不出現(xiàn)于灣口。

3.3 生物量和生產(chǎn)力估算

5月和10月萊州灣強壯濱箭蟲的生產(chǎn)力遠高于渤海灣南部相應(yīng)值(0.27 mgC m-2d-1、0.14 mgC m-2d-1)[22]。3月膠州灣外強壯濱箭蟲生物量峰值(411.10 mg/m2)高于萊州灣的5月峰值。如果將未調(diào)查的12—2月取11—4月間低值,萊州灣強壯濱箭蟲的年生產(chǎn)力和攝食量估算值分別為1.058g C m-2a-1和2.8 g C m-2a-1,略高于膠州灣外強壯濱箭蟲年生產(chǎn)力(0.67 g C m-2a-1)和攝食率(2.33 g C m-2a-1)[14]。若以萊州灣水域面積為7000 km2、海洋生物含C量約為干重的40%[33]、體內(nèi)含水量86—89%[34]計,萊州灣內(nèi)強壯濱箭蟲全年需要攝食生物的濕重大約為350—490 t。

致謝：本文海上樣品采集和處理、分析得到王秀霞、陳峻峰、吳強、孫堅強、陳瑞盛以及農(nóng)業(yè)部黃渤海漁業(yè)資源環(huán)境重點野外科學(xué)觀測試驗站工作人員的幫助,特此致謝。

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SeasonaldistributionofbodylengthandabundanceofAidanosagittacrassa(Tokioka,1938)inLaizhouBay,BohaiSea

ZUO Tao1, 2,3,*, WANG Jun1, 2,4, SHI Yongqiang1, 2, 3

1YellowSeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Qingdao266071,China2LaboratoryforMarineEcologyandEnvironmentalSciences,QingdaoNationalLaboratoryforMarineScienceandTechnology,Qingdao266200,China3KeyLaboratoryforSustainableDevelopmentofMarineFisheries,MinistryofAgriculture,Qingdao266071,China4ShandongProvincialKeyLaboratoryofFisheryResourcesandEcologicalEnvironment,Qingdao266071,China

Aidanosagittacrassa(Tokioka, 1938) is the only dominant chaetognatha species in Laizhou Bay, Bohai Sea. This gelatinous species plays an important role in the ecosystem of Laizhou Bay, acting as the major carnivorous predator of small invertebrate and fish larva. In addition, it has different morphs responding to variations in environmental factors. To determine the population structure in Laizhou Bay, the detailed body size and abundance ofA.crassawere analyzed monthly from 147 vertical net samples collected from May 2011 to April 2012 (excluding December 2011 and January and February 2012, because of the presence of sea ice). Results showed thatA.crassaoccurred continuously and was distributed extensively throughout the survey seasons and area in the bay. Both the abundance and biomass of the species presented two peaks, a considerable peak in May, and a second peak during August to September. Individuals with a body length of about 4 and 15 mm were the major contributors to the total abundance and biomass, respectively. The production of theA.crassapopulation was estimated to be 0.25 mg C m-3d-1, whereas the feeding rate was 0.88 mg C m-3d-1during the survey months. The body size ofA.crassafluctuated seasonally, with the largest sizes in March and April (mean body length > 10 mm), and the smallest in May and November (mean body length < 5 mm). The mean body length of the species showed an inverse correlation with both surface water temperature (SWT) and surface water salinity (SWS) of the corresponding period. Based on length-frequency distributions, different types of population pyramids occurred, namely, the expanding type in May to November except in June, stationary type in March to April, and constrictive type in June. The growing season for theA.crassapopulation in Laizhou Bay was presumed to be from May to August, because of the presence of abundant small individuals. Moreover, from the monthly length-frequency distributions, three common normalized cohorts (I, II, III) were detected with mean lengths of <5, 5—10, and >10 mm, respectively. Regarding their spatial distributions, individuals of cohorts III and I were the most abundant at sites with an SWT of 15—17℃ and SWS of 29—32 during spring. However, cohort III showed a considerable negative correlation between its abundance and water temperature, with a limited abundance at warm sites with an SWT > 24℃. Additionally, cohort I showed a positive correlation between its abundance and water temperature, and showed a limited abundance at cold sites with an SWT < 11℃. Cohort II was most abundant at sites with an SWT of 26—27℃ and SWS of 30—32 during autumn. From above the results, it was assumed that the water temperature threshold was lower than 15—17℃ for the transformation between the two typical size morphs, i.e., the large winter and small summer forms ofA.crassa.

Aidanosagittacrassa; body length; abundance; production; seasonal distribution；Laizhou Bay

國家基金委-山東省聯(lián)合基金項目(U1406403)；國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目(2011CB403604)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303050-01)；山東省自然科學(xué)基金(2009ZRB02317)

2016- 04- 26; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期

日期:2017- 03- 22

10.5846/stxb201604260788

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zuotao@ysfri.ac.cn

左濤,王俊,時永強.萊州灣強壯濱箭蟲種群數(shù)量及個體大小季節(jié)分布.生態(tài)學(xué)報,2017,37(15):5189- 5197.

Zuo T, Wang J, Shi Y Q.Seasonal distribution of body length and abundance ofAidanosagittacrassa(Tokioka, 1938) in Laizhou Bay, Bohai Sea.Acta Ecologica Sinica,2017,37(15):5189- 5197.