浙江中部近海魚類多樣性及生物量與環(huán)境因子的關(guān)系研究

何江楠，許永久，張洪亮，朱文斌，何舟洋，陳雯雯

（1.浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，浙江舟山 316022；2.浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021）

浙江中部近海魚類多樣性及生物量與環(huán)境因子的關(guān)系研究

何江楠1，許永久1，張洪亮2，朱文斌2，何舟洋1，陳雯雯1

（1.浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，浙江舟山 316022；2.浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021）

根據(jù)2016年秋季，在浙江中部近海（28.5°-29.5°N，121.5°-123.1°E）進行漁業(yè)資源綜合調(diào)查，分析了浙江中部近海海域的魚類種類組成、優(yōu)勢度、多樣性等群落結(jié)構(gòu)特征以及與環(huán)境因子的關(guān)系。本次調(diào)查共捕獲魚類9目20科30種。秋季浙江中部及其鄰近海域優(yōu)勢種有矛尾蝦虎魚、龍頭魚、紅鰻蝦虎魚以及細條天竺鯛，魚類生物量呈近海低外海高的變化趨勢。多樣性指數(shù)分析表明，種類豐富度指數(shù)(D)值在0.45～1.56之間，Shannon-Wiener多樣度指數(shù)(H'w)值在1.16～2.61之間，種類均勻度指數(shù)(J'w)值在0.60～0.87之間。根據(jù)底溫底鹽，利用聚類分析得到3個水團，并且發(fā)現(xiàn)不同水團中的魚類生物量具有顯著差異（P＜0.01），種類豐富度指數(shù)(D)、Shannon-Wiener多樣度指數(shù)(H'w)和種類均勻度指數(shù)(J'w)沒有顯著差異性。

浙江中部近海；魚類多樣性；環(huán)境因子；水團

浙江中部海域海底平坦，水質(zhì)優(yōu)良，又有多種水團交匯，是各種魚類繁殖、索餌、育肥等天然棲息場，是我國重要的漁場之一[1]。關(guān)于該海域的魚類種類組成、區(qū)系分布、資源量變動和群落結(jié)構(gòu)等特征已有較多研究[2-5]。隨著捕撈強度的不斷增長甚至過度捕撈和海洋環(huán)境污染的加劇，魚類群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化是必然趨勢。這種變化將嚴(yán)重影響和制約海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[6]，因此，對該海域魚類群落結(jié)構(gòu)變化進行研究很有必要。有關(guān)東海的魚類資源群落結(jié)構(gòu)及數(shù)量分布的調(diào)查研究已開展較多[7-10]，長江口的魚類資源群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查研究報道也不少[11-12]，但是關(guān)于浙江近海魚類群落結(jié)構(gòu)及多樣性的研究較少，僅張洪亮等[13]對魚類多樣性進行了研究。本文根據(jù)2016年秋季漁業(yè)資源綜合調(diào)查的調(diào)查資料，對浙江中部近海海域的魚類種類組成、生物量、多樣性及與環(huán)境因子的關(guān)系進行了研究，以期為東海魚類資源的合理利用和管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

魚類群落及同步環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)均來源于2016年秋季對浙江中部近海進行的漁業(yè)生態(tài)環(huán)境調(diào)查資料，調(diào)查站位共41個，設(shè)置情況如圖1所示，其中11個站點有漁獲物數(shù)據(jù)，分別是10、12、13、15、19、20、26、29、31、36、41 號站位。調(diào)查船為“浙普漁34256號”全長28.0 m、型寬6.2 m、型深2.6 m、總噸位123 t，主機功率183.8 kW。底拖網(wǎng)網(wǎng)口拉緊周長50 m，網(wǎng)身拉緊長度48 m，囊網(wǎng)網(wǎng)目尺寸2.5 cm，上綱長30 m，下綱長37 m。各站位每航次分別拖曳1 h，平均拖速5.50 km/h。溫度與鹽度數(shù)據(jù)用溫鹽深測定儀（CTD）采集，每航次每站位各1次。每航次取底拖網(wǎng)漁獲物的1/5作為樣品，冰鮮保存后帶回實驗室進行種類鑒定與體重、體長等常規(guī)生物學(xué)測定，其精度分別為0.l g與l mm。

圖1 2016年秋季浙江中部近海調(diào)查航次站位Fig.1 Survey stations in the middle area of Zhejiang offshore in autumn 2016

1.2 統(tǒng)計分析

根據(jù)Pinkas提出的相對重要性指數(shù)IRI大小確定魚類的重要性。

式中，N%為某一種類的數(shù)量所占比例，W%為某一種類的生物量與所占比例，F(xiàn)%為某一種類出現(xiàn)的站數(shù)所占比例。

本研究中，選用Margalef物種豐富度指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)描述浙江中部近海海域魚類群落多樣性特征。在計算中，以調(diào)查站為單位，求算多樣性指數(shù)。

Margalef物種豐富度指數(shù)D：

Pielou均勻度指數(shù)J'：

Shannon-Wiener指數(shù) H'：

上述三式中，S為某一站位的種類數(shù)，N為某一站位的所有種類的個體數(shù)，Pi為研究站位i種魚所占的比例，H'為研究站位的Shannon-Weaver多樣性指數(shù)。

魚類生物量用漁獲量CPUE（kg/h）進行表示。水文環(huán)境、生物量和群落多樣性的空間分布，利用surfer作圖軟件畫分布圖直觀展示。水團根據(jù)底層溫度（T）、底層鹽度（S）聚類分析獲得，不同水團對魚類群落多樣性和數(shù)量的影響，采用SPSS軟件進行單因素方差分析。

2 結(jié)果

2.1 物種組成

2016年秋季共捕獲魚類9目19科30種，以鱸形目種類最多。其中鱸形目5科13種，鰻鱺目4科4種，鲉形目3科4種，鰈形目2科4種，鱈形目、仙女魚目、鲀形目、鮟鱇目和鯡形目各1科1種。

表1 浙江中部近海魚類群落物種組成Tab.1 Species composition of fish communities in the middle area of Zhejiang offshore

2.2 優(yōu)勢種

根據(jù)Pinkas提出的相對重要性指數(shù)IRI大小確定魚類的重要性。優(yōu)勢種的IRI大于1 000，普通種的IRI在100～1 000之間，常見種的IRI在10～100之間，少見種的IRI小于10。優(yōu)勢種和普通種合稱為重要種。

2016年秋季魚類優(yōu)勢種有矛尾蝦虎魚Chaemrichthys stigmatias、龍頭魚Harpadon nechereus、紅鰻蝦虎魚Odontamblyopus rubicundus以及細條天竺鯛Apogon lineatus，其CPUE占總CPUE的61.95%。小黃魚Larimichthys polyactis、斑條天竺鯛A.orbicularis、鮸魚Miichthys miiuy和短吻紅舌鰨Cynoglossus abbreviatus是普通種，與優(yōu)勢種共同構(gòu)成2016年秋季魚類群落重要種，8種重要種CPUE占總CPUE的64.89%。12種常見種和11種少見種CPUE累計比例為35.11%。

表2 浙江中部近海魚類群落重要種組成Tab.2 Dominant species composition of fish communities in the middle area of Zhejiang offshore

2.3 魚類群落多樣性與生物量

選取種類數(shù)、物種豐富度D、生物量Shannon-Weaver指數(shù)H'w和生物量均勻度指數(shù)J'w描述2016年秋季浙江中部近海魚類群落多樣性特征。

2016年秋季調(diào)查海域魚類生物量（圖2 a）沿岸低外海高，豐富度指數(shù)D（圖2 b）數(shù)值范圍在0.45～1.56之間，為沿岸低近海高，與魚類生物量變化趨勢相似。但是豐富度指數(shù)數(shù)值在生物量低的東南部海域最高，因為東南部海域雖然魚類生物量低但是種類數(shù)多。生物量香農(nóng)威納指數(shù) H'w（圖 2 c）值在 1.16～2.61 之間，種類均勻度指數(shù)J'w（圖2 d）值在0.60～0.87之間，兩者分布總體為沿岸低近海高，但是在西南沿岸海域數(shù)值都比較高，因為西南部海域雖然魚類總生物量低但是每種魚類的生物量比較均勻，種類均勻度指數(shù)J'w在東北部近海出現(xiàn)了一個大范圍低值區(qū)，原因是各種類之間的生物量差異懸殊。

圖2 2016 年秋季浙江中部近海魚類 CPUE（kg/h）（a）、豐富度指數(shù) D（b）、香農(nóng)威納指數(shù)H'w（c）、均勻度指數(shù)J'w（d）的空間分布Fig.2 The spatial distribution of CPUE(kg/h)(a),richness index D(b),Shannon Wiener index H'w(c),species evenness index J'w(d)in the middle area of Zhejiang Offshore in autumn,2016

2.4 底部水文環(huán)境與水團分布

2016年秋季調(diào)查海域底層溫度（圖3 a）由沿岸向近海逐漸升高。沿岸溫度低值區(qū)范圍為19.61～21.18℃，外海溫度高值區(qū)范圍為21.85～23.78℃。底層鹽度（圖3 b）變化趨勢與底層水溫一致呈沿岸低近海高的趨勢，沿岸海域受沖淡水影響鹽度較低，在23.33～27.72之間，近海受臺灣暖流影響鹽度較高，在30.64～34.17之間。

根據(jù)底溫底鹽，我們利用聚類分析得到三個水團：浙江中部沿岸水團（ZJCWM）、浙江中部外海水團（ZJOWM）和浙江中部混合水團（ZJMWM）（圖1）。沿岸水團受淡水徑流影響較大，為低溫低鹽水團，近海水團受臺灣暖流影響較大，為高溫高鹽水團，混合水團同時受到二者影響。

2.5 魚類生物量和多樣性與水團的關(guān)系

三種水團對底拖網(wǎng)魚類生物量和多樣性的影響，通過單因素方差分析，得到，ZJCWM、ZJOWM 和 ZJMWM 三種水團對魚類生物量影響顯著（ANOVA，P＜0.05） 其中，ZJCWM 與ZJOWM對魚類生物量的影響極顯著（ANOVA，P＜0.01），而ZJOWM 與ZJMWM差異不顯著（P=0.05）。ZJCWM、ZJOWM和ZJMWM對三個多樣性指數(shù)均影響不顯著（ANOVA，P＞0.05），而兩兩比較發(fā)現(xiàn)，ZJCWM和ZJMWM中對均勻的指數(shù)J'w影響顯著（ANOVA，P＜0.05），ZJCWM與ZJOWM中對豐富度指數(shù)D影響顯著（ANOVA，P＜0.05）。

圖2 2016年秋季浙江中部近海底層溫度（a）底層鹽度（b）空間分布Fig.2 Spatial distribution of the bottom temperature(a)and salinity(b)in middle area of Zhejiang offshore in autumn 2016

3 討論

根據(jù)文獻分析，我們找出與本文研究海域相近的三個海域（東海中部、長江口和長江口外海海域），將本文調(diào)查海域與三個海域同季節(jié)的底溫、底鹽及魚類多樣性指數(shù)進行比較，發(fā)現(xiàn)各海域底溫均值都在20℃以上，最大值與最小值差異不超過2℃（表3）。長江口海域底層鹽度最低，為17.18，與其他三個海域差異較大，原因是該海域調(diào)查站點大部分位于崇明島附近，受到長江沖淡水影響較大。四個海域中種類豐富度指數(shù)差異較大，其中東海中部最高，為3.24，浙江中部近海最低，為1.00，從年份上看，東海中部的調(diào)查時間是2000年，浙江中部近海的調(diào)查時間是2016年，十幾年來漁業(yè)資源持續(xù)衰退是造成兩個相近海域種類豐富度指數(shù)差異較大的主要原因。其次，東海中部調(diào)查范圍廣，設(shè)置站點較多也也導(dǎo)致差異的原因。多樣性指數(shù)以長江口外海海域最高，原因是入海口咸淡水交匯，餌料豐富，利于魚類群聚。四個海域均勻度指數(shù)差異很小，說明四個海域魚類物種數(shù)量分布都比較均勻。

表3 不同海域底溫、底鹽以及魚類多樣性指數(shù)Tab.3 Bottom temperature and salinity and fish diversity of different sea areas

本研究發(fā)現(xiàn)，ZJCWM、ZJOWM和ZJMWM這三種水團中的魚類生物量差異顯著，說明水團對魚類生物量有較大影響。魚類生物量高的站點主要分布在ZJOWM[10,16-17]，俞存根等[18]對舟山漁場及臨近海域魚類數(shù)量分布的研究結(jié)果認為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因舟山漁場及鄰近海域的魚類群體數(shù)量集中在主要分布區(qū)就在江外漁場和長江口漁場少數(shù)幾種魚類上，而本次調(diào)查中出現(xiàn)的生物量較大的優(yōu)勢種在ZJCWM和ZJOWM均有分布，因此，導(dǎo)致外海魚類生物量比沿岸多的原因可能是水團混合為漁場形成造成了合適條件。ZJCWM中的站點魚類生物量都比較少，可能是受人為的影響較多，導(dǎo)致魚類數(shù)量偏少。而ZJMWM中的魚類生物量與ZJCWM和ZJOWM均沒有顯著性差異，原因可能是ZJMWM同時受到沿岸徑流和臺灣暖流的影響，魚類種類豐富，生物量高。

單因素方差分析表明，只有豐富度指數(shù)D和生物量均勻度指數(shù)J'w存在顯著性差異：ZJCWM和ZJOWM的豐富度指數(shù)D差異顯著（P＜0.05），ZJCWM和ZJMWM的生物量均勻度指數(shù)J'w差異顯著（P＜0.05）。豐富度指數(shù)D在ZJCWM和ZJOWM中差異顯著是因為兩種水團中的魚類種類組成和生物量相差顯著，生物量均勻度指數(shù)J'w的差異主要是魚類物種數(shù)量分布不均勻造成的，生物量高的海域均勻度指數(shù)較低[5，19]。三種水團的魚類生物量差異顯著而生物量Shannon-Weaver指數(shù)H'w差異不顯著，這與李圣法等[5]對東海中部魚類群落多樣性研究的結(jié)果一致，可以看出較高的生物量并不意味著較高的多樣性指數(shù)，生物量高點的原因往往是站位中個別種類比例很高，造成它們的優(yōu)勢度的增加，從而導(dǎo)致多樣性指數(shù)降低。

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Study on the Relationship between Fish Diversity,Quantity and Environmental Factors in the Middle Area of Zhejiang Offshore

HE Jiang-nan1,XU Yong-jiu1,ZHANG Hong-liang2,et al
(1.School of Fisheries of Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316022；2.Marine and Fishery Institute of ZhejiangOceanUniversity,MarineFisheriesResearchInstituteofZhejiangProvince,Zhoushan 316021,China）

According to the comprehensive investigation of fishery resources carried out in the middle sea area of Zhejiang province(28.5°-29.5°N,121.5°-123.1°E)in autumn of 2016,we analyzed the species composition,dominance,CPUE of fish community and their relationship with environmental factors.The survey captured a total of 30 species of fish,totally,9 orders and 20 families were identified.We found that the dominant species in the middle sea area of Zhejiang province and adjacent region in autumn were Chaeturichthys stigmatias,Harpadon nehereus,Odontamblyopus rubicundus and Apogon lineatus,and that CPUE was low in the inshore and high in the offshore.The species richness index(D)value was between 0.45-1.56,Shannon-Wiener diversity index (H'w)value was 1.16-2.61,and the species evenness index (J'w)was between 0.60-0.87.According to the bottom temperature and salinity,we got 3 water masses by using cluster analysis,and found that CPUE had significant differences(P＜0.01)in different water masses,and that species richness index(D),Shannon-Wiener diversity index(H'w)and species evenness index(J'w)were no significant.

middle area of Zhejiang offshore;fish diversity;environmental factors;water masses

S931

A

2096-4730(2017)04-0283-06

2017-04-30

國家海洋局海洋生態(tài)環(huán)境科學(xué)與工程重點實驗室開放基金資助（MESE-2016-03）；浙江海洋大學(xué)“水產(chǎn)”省一流學(xué)科開放課題資助（20160005）；浙江省海洋與漁業(yè)局項目：浙海漁計[2013]149號與（浙財農(nóng)［2014］277號）

何江楠(1996-)，男，福建建甌人，研究方向：漁業(yè)資源.

許永久，男，博士，研究方向：漁業(yè)生態(tài).E-mail：xuyongjiu@zjou.edu.cn