九龍江口漁業(yè)生物群落多樣性及分布特征

葉孫忠，柯舒婷，馬 超，羅冬蓮，劉 勇，楊 芳，郭書悅，沈長春，蔡建堤，徐春燕，莊之棟

( 1.福建省水產(chǎn)研究所，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點實驗室，福建 廈門 361013； 2.福建省海洋生物資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門 361013； 3.上海海洋大學 海洋科學學院，上海 201306 )

入海河口是受河流和海洋因素相互作用和影響的區(qū)域，形成了有別于淡水和海洋的獨特生態(tài)環(huán)境，具有復雜的的理化條件和生物群落，河口生態(tài)系統(tǒng)對人類社會發(fā)展和生物的繁衍、進化起著重要的作用[1-4]。河口區(qū)域是多種魚類、甲殼類等漁業(yè)生物棲息和索餌的場所，對海洋漁業(yè)捕撈產(chǎn)量和漁業(yè)資源補充有著重要的影響[5]。

九龍江是福建省第二大河流，經(jīng)廈門港注入臺灣海峽，江口水域營養(yǎng)鹽類豐富，餌料生物基礎雄厚，是多種經(jīng)濟幼魚、幼體的重要繁育區(qū)域和溯河性、降海性漁業(yè)生物的必經(jīng)之路[6]，也是多種珍稀水生生物如中華白海豚(Sousachinensis)、文昌魚(Branchiostoma)等種類的重要棲息地[7-9]。國內對九龍江河口生物已開展了較多的研究，如底棲生物生態(tài)[10-11]、魚類浮游生物生態(tài)[12]、仔稚魚的種類及分布特征[13-15]、魚類群落結構和區(qū)系[16-19]、定置網(wǎng)漁獲物的組成和數(shù)量變動情況[20]及魚類多樣性和營養(yǎng)級[21-23]等方面均有報道。

隨著九龍江沿岸地區(qū)經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人類活動日益加劇以及河口資源的不斷開發(fā)，造成九江口及其近海水域環(huán)境發(fā)生顯著變化，河口生態(tài)功能衰退，生物種群更替，漁業(yè)生物種類組成和生物多樣性受到極大影響。筆者根據(jù)2015年3月(春季)、10月(秋季)九龍江口漁業(yè)資源調查資料，研究分析該海域漁業(yè)生物種類組成、區(qū)系分布、物種多樣性、資源結構特征等，有助于九龍江口漁業(yè)資源多樣性管理和保護，深刻認識九龍江口漁業(yè)生態(tài)的客觀規(guī)律，為九龍江口漁業(yè)資源可持續(xù)利用和管理，漁業(yè)資源承載力研究和維護生態(tài)平衡提供基礎資料和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)取自2015年3月(春季)和10月(秋季)九龍江口拖網(wǎng)漁業(yè)資源調查資料，調查船為110 kW桁桿單拖作業(yè)船，桁桿單拖網(wǎng)寬度17 m、網(wǎng)衣長度18 m、網(wǎng)口網(wǎng)目120 mm、囊網(wǎng)網(wǎng)目30 mm，調查共布設10個調查站位(圖1)，每個調查站位拖捕1網(wǎng)次，每次拖曳時間為20 min，平均拖速2.0 kn。取全部漁獲樣品進行分類鑒定[24-26]，并按種類分別進行計數(shù)、稱量質量，密度指數(shù)以拖捕1 km2的漁獲質量(kg)表示，分析、測定按照《海洋調查規(guī)范》(GB/T 1273.6—2007)[27]進行，漁業(yè)生物適溫性和生態(tài)類型判別主要依據(jù)《福建省漁業(yè)資源》[28]的記載。

圖1 九龍江口桁桿拖網(wǎng)調查站位分布

1.2 數(shù)據(jù)處理分析

1.2.1 種類更替率

種類更替率(R)的計算公式[29]：

R=[(a+b-2z)/(a+b-z)]×100%

式中，a與b分別為2個季度月的種類數(shù)，z為2個月共同的種類數(shù)。

1.2.2 生態(tài)優(yōu)勢度

漁業(yè)生物優(yōu)勢種類利用Pinkas等[30]的相對重要性指數(shù)(IRI)計算公式：

IRI=(N+M)×F

式中，N為某一種類的尾數(shù)占總尾數(shù)的百分比，M為某一種類的質量占總質量的百分比，F(xiàn)為某一種類在調查總次數(shù)中出現(xiàn)的頻率百分比。

根據(jù)九龍江口漁業(yè)生物特點相對重要性指數(shù)劃分為：當相對重要性指數(shù)≥1000時，該物種為優(yōu)勢種；100≤相對重要性指數(shù)<1000時為常見種；10≤相對重要性指數(shù)<100時為一般種；1≤相對重要性指數(shù)<10時為少見種；相對重要性指數(shù)<1時為稀有種[31-32]。

1.2.3 多樣性指數(shù)

采用Margalef種類豐富度指數(shù)(D)、Shannon-Wiener種類多樣性指數(shù)(H′)和Pielou種類均勻度指數(shù)(J′)分析研究，按下式計算[33-34]：

D=(S-1)/lnN

H′=-∑Pi(lnPi)

J′=H′/lnS

式中，S為站位漁獲物的種類數(shù)，N為站位漁獲物總個體數(shù)，Pi為該站位第i種種類質量占總漁獲的質量比例。

數(shù)據(jù)處理使用Excel 2010進行，圖片繪制應用ArcGIS 9.3軟件。

2 結 果

2.1 種類組成

九龍江口海域2次調查共捕獲漁業(yè)生物114種，分屬于18目48科81屬，其中魚類種類最多，32科52屬66種，占總種數(shù)的57.9%；蟹類次之，9科13屬24種，占21.1%；再次蝦類，4科10屬16種，占14.0%；口足類1科4屬5種，占4.4%；頭足類2科2屬3種，占2.6%(表1)。3月和10月漁獲的種類分別有89種和61種，季節(jié)間種類更替明顯，兩季度月共有種36種，種類更替率為68.4%。

表1 九龍江口漁業(yè)生物種類組成

(續(xù)表1)

(續(xù)表1)

(續(xù)表1)

注：WW.暖水性種；T.暖溫性種；CT.冷溫性種；PF.中上層魚類；ND.近底層魚類；DF.底層魚類；RF.巖礁性魚類；IZ.潮間帶種；SS.淺海種.+表示有出現(xiàn)對應種.

Note: WW. warm water species; T. temperat species; CT. cold species; PF. pelagic fish; ND. near-demersal fish; DF. demersal fish; RF. reef fish; IZ. intertidal species; SS. shallow sea species. + indicates the species appeared.

九龍江口捕獲的甲殼類和頭足類也基本上以暖水性和暖溫性種類為主，僅短蛸為冷溫性種類，多數(shù)種類為沿岸性生態(tài)類群和近海性生態(tài)類群，主要棲息于沿岸潮間帶、河口和淺海。

2.2 群落優(yōu)勢種

在漁獲種類數(shù)量組成中，鳳鱭居首位，占總漁獲數(shù)量的14.8%，哈氏仿對蝦次之，占總漁獲數(shù)量的14.6%，脊尾白蝦第三，占總漁獲數(shù)量的13.7%。各季度月主要漁獲種類數(shù)量組成也有較大差異，3月，脊尾白蝦漁獲數(shù)量居首位，占該月總漁獲數(shù)量的14.5%，鳳鱭次之，占15.9%，哈氏仿對蝦第三，占10.7%；10月，哈氏仿對蝦漁獲數(shù)量則居首位，占該月總漁獲數(shù)量的17.9%，鳳鱭次之，占13.9%，中華管鞭蝦第三，占11.4%。

計算本次調查114種漁獲物的相對重要性指數(shù)，大于100的種類見表2。根據(jù)相對重要指數(shù)≥1000為優(yōu)勢種的劃分標準，九龍江口海域共有優(yōu)勢種類8種，其中魚類2種，蝦類4種，蟹類和口足類各1種。3月優(yōu)勢種類有5種，包括脊尾白蝦、鳳鱭、日本蟳、皮氏叫姑魚和哈氏仿對蝦，相對重要指數(shù)分別為2376.0、2362.0、2250.5、1541.1和1338.6；10月優(yōu)勢種類有7種，分別為鳳鱭、哈氏仿對蝦、日本蟳、中華管鞭蝦、口蝦蛄、脊尾白蝦和刀額新對蝦，相對重要指數(shù)分別為2150.5、1954.3、1932.8、1351.8、1282.3、1070.2和1008.2。

表2 九龍江口主要漁業(yè)生物種類相對重要性指數(shù)

2.3 漁獲質量平均密度指數(shù)分布

九龍江口海域3月和10月漁獲質量平均密度指數(shù)分別為167.43 kg/km2和163.36 kg/km2，兩個季度月相差不大。3月，漁獲質量平均密度指數(shù)以S10站最高，為427.31 kg/km2；S6站次之，為186.90 kg/km2；S1站最低，僅47.55 kg/km2。10月，漁獲質量平均密度指數(shù)則以S2站最高，為278.52 kg/km2；S4站次之，為240.55 kg/km2；最低為S8站，為69.51 kg/km2(圖2)。

兩次調查漁業(yè)生物各類群漁獲質量平均密度指數(shù)見表2，由漁獲的各類群組成可知，以魚類最高，占漁獲質量平均密度指數(shù)的67.0%；蟹類次之，占18.0%；蝦類和口足類分別占9.7%和3.8%；頭足類最低，僅占1.4%。兩次調查各類群組成略有差異，10月以魚類最高，占該月漁獲質量平均密度指數(shù)的64.7%，蟹類次之，占22.6%，頭足類最低，占1.6%；3月仍以魚類居絕對優(yōu)勢，占69.5%，蟹類次之，占13.4%，頭足類最低，僅占1.2%(表3)。

2.4 漁業(yè)生物群落多樣性

九龍江口漁業(yè)生物Margalef種類豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener種類多樣性指數(shù)和Pielou種類均勻度指數(shù)范圍見表4，平均值分別為4.64、2.38和0.76。3月種類豐富度指數(shù)明顯高于10月，多樣性指數(shù)相當，而均勻度指數(shù)則是3月低于10月。

圖2 九龍江口漁業(yè)生物漁獲質量平均密度指數(shù)分布

表3 九龍江口漁業(yè)生物各類群漁獲質量平均密度指數(shù)kg/km2

表4 九龍江口漁業(yè)生物群落多樣性指數(shù)

3 討 論

3.1 漁業(yè)生物群落生態(tài)類型及區(qū)系分布特征

河口水域生物群落的主要特征是豐富的物種多樣性，九龍江口海域常年受徑流帶來的大量淡水和各種營養(yǎng)鹽的影響，海域十分有利于海洋浮游生物的繁殖、生長，豐富的浮游生物可為海洋經(jīng)濟種類和重要生物提供充足餌料基礎，從而形成了許多漁業(yè)生物的良好產(chǎn)卵場、索餌場，孕育了豐富的漁業(yè)生物物種。在漁業(yè)生物群落中，既有海洋和淡水性種類，也有遷移和定居性種類，大多數(shù)魚類為沿岸、內灣地方性種類。魚類為九龍江口漁業(yè)生物群落的主要種群，不僅漁獲種類數(shù)多，漁獲總質量、總尾數(shù)也均高于其他類群。從適溫性看，以熱帶、亞熱帶的暖水性種為主，暖溫性種類較少，其適溫性種類組成受季節(jié)變化影響較明顯。從生態(tài)類型看，大多數(shù)種類屬于中小型的沿岸類型和近海類型。沿岸性種類絕大多數(shù)屬于地方性種群，整個生命過程的主要階段包括索餌生長和生殖活動等均在沿岸、內灣水域度過，不作長距離洄游，如斑、龍頭魚、黃吻棱鳀、中華海鲇、白姑魚等，這些沿岸、內灣性種類分布范圍廣，大多數(shù)種類福建沿海也均有分布。從地理分布上，與南海共同種有98種，占總種數(shù)的86.0%，與東海共同種有89種，占總種數(shù)的78.1%，與黃海、渤海共同種有50種，占總種數(shù)的43.9%[35-36]；漁業(yè)生物群落區(qū)系與南海關系密切，與東海關系次之，與黃海、渤海關系較疏遠，其區(qū)系屬印度—西太平洋區(qū)的中國—日本亞區(qū)。九龍江口漁業(yè)生物組成符合河口區(qū)域漁業(yè)生物群落的普遍特征。

3.2 種類更替和數(shù)量變動

3.3 生物多樣性

河口水域由于自然環(huán)境條件復雜，理化因子多變，從而為漁業(yè)生物生存提供了更多樣的生存環(huán)境，而環(huán)境季節(jié)變化又決定了棲息于河口漁業(yè)生物的種類和數(shù)量的季節(jié)變化。九龍江口漁業(yè)生物群落多樣性結果表明，本次調查多樣指數(shù)平均值為2.38，遠低于2003—2006年廈門東部海域同期調查的多樣性指數(shù)3.41水平[38]，略高于2013年九龍江口春秋季調查的1.87水平[17]，較歷史數(shù)據(jù)多樣性指數(shù)有下降趨勢。隨著廈門經(jīng)濟的發(fā)展，從事捕撈作業(yè)的船只越來越少，但廈門周邊特別是龍海市仍有不少船只在九龍江口從事捕撈作業(yè)，同時大量碼頭、港口填海造地工程、航道疏浚等侵占及破壞了灘涂、淺海區(qū)許多海洋生物的棲息生長場所，加上城市工業(yè)廢水和生活污水排放量也逐年大量增加，九龍江口海洋生態(tài)環(huán)境和生物多樣性面臨日益嚴重的威脅。本次調查春、秋季兩季多樣性指數(shù)變化不大，但總體而言，九龍江口漁業(yè)生物群落在豐度和多樣性等方面具有較強的季節(jié)變化趨勢，具有明顯的時空分布變化[39-40]，一方面與優(yōu)勢種在不同季節(jié)交替利用沿岸水域進行繁殖、索餌活動造成主要優(yōu)勢種優(yōu)勢度突出，數(shù)量分布明顯不均勻有關，另一方面過度捕撈、環(huán)境污染以及人類開發(fā)利用海洋帶來的海洋生物棲息環(huán)境的改變等因素的共同作用，也導致了九龍江口魚類的生物多樣性下降[21]。