天津海域魚(yú)卵、仔稚魚(yú)資源動(dòng)態(tài)研究

谷德賢，王婷，徐海龍，王娜，吳寧，李文雯，劉國(guó)山

(天津市水產(chǎn)研究所，天津 300221)

天津海域地處渤海灣底部，有薊運(yùn)河、潮白新河、永定新河、海河、大沽河、獨(dú)流減河、青靜黃排水渠、子牙新河、北排河等多條河流注入，是花鱸、小黃魚(yú)、鳀等多種魚(yú)類的主要產(chǎn)卵場(chǎng)之一。魚(yú)類種群的數(shù)量變化主要受補(bǔ)充量的影響，種群的補(bǔ)充機(jī)制決定了漁業(yè)資源的世代發(fā)生量和生物資源的可持續(xù)產(chǎn)量[1]。目前，對(duì)魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的研究多集中在長(zhǎng)江口及鄰近水域[2-5]，主要探討了魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的豐度變化，以及魚(yú)卵、仔稚魚(yú)與溫度、鹽度、入海徑流、浮游動(dòng)物的關(guān)系等。此外，還有針對(duì)不同海區(qū)的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)研究，如萬(wàn)瑞景等[6-8]研究了黃海和東海的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)分布，渤海的相關(guān)研究主要集中在萊州灣[9-12]，于旭光等[13]研究了遼東灣的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)組成，李寶華等[14]統(tǒng)計(jì)了渤海灣1999—2002年的魚(yú)卵數(shù)量。魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的存活率及數(shù)量是魚(yú)類資源進(jìn)行補(bǔ)充和可持續(xù)利用的基礎(chǔ)[7-8]，但魚(yú)卵、仔稚魚(yú)階段也是魚(yú)類生活史中最脆弱的階段，較小的環(huán)境變化也可能對(duì)資源的補(bǔ)充造成較大影響。近年來(lái)，由于大規(guī)模圍海造地占據(jù)了大量的濱海濕地和淺海資源[15]、入海徑流量變化、近海富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的赤潮和水母暴發(fā)等生態(tài)災(zāi)害，以及環(huán)境污染、海洋開(kāi)發(fā)、漁業(yè)捕撈、氣候變化等原因造成的魚(yú)類群落結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變化，使得渤海的產(chǎn)卵場(chǎng)功能不斷退化[16]。

20世紀(jì)80年代，天津市開(kāi)展的海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查中的浮性魚(yú)卵和仔稚魚(yú)調(diào)查[17]，較為系統(tǒng)地描述了天津近岸海域魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的種類組成、時(shí)空分布、經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的產(chǎn)卵時(shí)間等，此后的研究較少[14，18]。而針對(duì)整個(gè)渤海的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)研究中[5]，布設(shè)的站位極少涉及天津海域。為此，本研究中通過(guò)分析2012—2018年天津海域魚(yú)卵、仔稚魚(yú)及環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)，分析魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的時(shí)空分布變化特征，旨在為天津海域漁業(yè)資源補(bǔ)充群體的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源于天津市水產(chǎn)研究所2012—2018年進(jìn)行的29個(gè)航次367個(gè)站次對(duì)魚(yú)卵、仔稚魚(yú)及相關(guān)環(huán)境因子的調(diào)查。具體調(diào)查航次為2012年6、8、9、11月，2013年5、6、8、10月，2014年5、6、7、8、11月，2015年2、5、6、7月，2016年6、7、8、10月，2017、2018年的5、6月上旬、6月下旬、7月。調(diào)查范圍為天津海域(38°25′～39°20′N、117°30′～118°20′E)，調(diào)查船主機(jī)功率為176 kW，船長(zhǎng)為24.88 m，型寬為5 m，型深為2.2 m，總噸位為64 t。

1.2 方法

1.2.1 樣品的采集與鑒定 魚(yú)卵、仔稚魚(yú)調(diào)查使用大型浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)長(zhǎng)280 cm，網(wǎng)口內(nèi)徑80 cm，網(wǎng)口面積0.5 m2)在海水表層進(jìn)行水平拖網(wǎng)10 min，船速為1～2 n mile/h，網(wǎng)口系有網(wǎng)口流量計(jì)。采集到的樣品用5%的甲醛溶液固定，帶回實(shí)驗(yàn)室對(duì)魚(yú)卵、仔稚魚(yú)標(biāo)本進(jìn)行分揀、種類鑒定、個(gè)體計(jì)數(shù)等分析。相關(guān)環(huán)境因子如溫度、鹽度、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a、浮游生物等參照《海洋調(diào)查規(guī)范》(GB12763—2007)[19]的相關(guān)要求進(jìn)行。

1.2.2 魚(yú)卵、仔稚魚(yú)豐度 豐度計(jì)算公式為

Ga=Na/(S×L×C)。

(1)

其中：Ga為單位體積海水中魚(yú)卵或仔稚魚(yú)個(gè)體數(shù)(ind./m3)；Na為全網(wǎng)魚(yú)卵或仔稚魚(yú)個(gè)體數(shù)(ind.)；S為網(wǎng)口面積(m2)；L為流量計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)；C為流量計(jì)校正值。

1.2.3 優(yōu)勢(shì)種和重要種 優(yōu)勢(shì)度計(jì)算公式為

IRI=N×F。

(2)

其中：IRI為優(yōu)勢(shì)度；N為每航次調(diào)查過(guò)程中某種魚(yú)卵或仔稚魚(yú)個(gè)體數(shù)量占魚(yú)卵或仔稚魚(yú)總量的比例(%)；F為每航次調(diào)查過(guò)程中某種魚(yú)卵或仔稚魚(yú)出現(xiàn)的頻率百分比(%)。參考卞曉東等[16]對(duì)魚(yú)卵、仔稚魚(yú)優(yōu)勢(shì)種和重要種的判斷標(biāo)準(zhǔn)：IRI>1000為優(yōu)勢(shì)種；魚(yú)卵IRI=500～1000為重要種，仔稚魚(yú)IRI=350～1000為重要種；魚(yú)卵IRI=50～500為一般種，仔稚魚(yú)IRI=50～350為一般種；IRI=10～50為少見(jiàn)種；IRI<10為稀有種。

1.2.4 環(huán)境因子相關(guān)性分析 應(yīng)用廣義加性模型(Generalized additive model，GAM)分析魚(yú)卵、仔稚魚(yú)豐度與影響因素之間的關(guān)系，模型表示為

(3)

其中：Y為魚(yú)卵或仔稚魚(yú)或魚(yú)卵與仔稚魚(yú)總體豐度；g(Y)為連接函數(shù)；xi為各環(huán)境因子；fi(xi)為g(Y)與第i個(gè)環(huán)境因子的非參數(shù)函數(shù)；k為環(huán)境因子個(gè)數(shù)；ε為誤差項(xiàng)。

8月29日，智利化學(xué)礦業(yè)公司（SQM）市場(chǎng)發(fā)展部副總裁Alfredo Doberti一行到訪中農(nóng)控股，中農(nóng)控股副總經(jīng)理王蓓會(huì)見(jiàn)了來(lái)訪客人，雙方就智利氮鉀二元肥以及全水溶肥料的合作事宜進(jìn)行了深入交流。

本研究中，連接函數(shù)為自然對(duì)數(shù)，模型采用樣條平滑法，分布函數(shù)族為泊松分布，模型的誤差分布估計(jì)為高斯分布，具體計(jì)算過(guò)程參見(jiàn)谷德賢[20-21]中的方法，分析通過(guò)R 3.5.2 軟件中mgcv包實(shí)現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 種類組成

天津海域7年共監(jiān)測(cè)到魚(yú)卵、仔稚魚(yú)31種，包括魚(yú)卵17種、仔稚魚(yú)23種，隸屬于7目16科31種，其中1種鑒定到科，29種鑒定到種，未定種1種。魚(yú)卵的種類組成情況如下：2012—2018的調(diào)查主要集中在5月—8月，魚(yú)卵種類數(shù)最多的月份集中在6月，最多時(shí)為12種，主要為斑鰶Konosiruspunctatus、短吻紅舌鰨Cynoglossusjoyneri、青鱗小沙丁魚(yú)Sardinellazunasi、石首魚(yú)科Sciaenidae、赤鼻棱鳀Thryssakammalensis等；9月調(diào)查了1個(gè)船次，采集到的1種魚(yú)卵；11月和2月各調(diào)查了1個(gè)航次，均未采集到魚(yú)卵；10月調(diào)查了3個(gè)航次，1個(gè)航次(2013年)未采集到魚(yú)卵，另外2個(gè)航次采集到的魚(yú)卵均為花鱸Lateolabraxjaponicus；魚(yú)卵種類數(shù)隨年份總體上呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，其中，2018年采集的魚(yú)卵種類數(shù)最多，為14種，2013年種類最少，為5種(表1)。

表1 魚(yú)卵種類數(shù)的變化Tab.1 Changes in fish species number of the eggs

仔稚魚(yú)的種類組成情況如下：5—8月均有仔稚魚(yú)出現(xiàn)，6月仔稚魚(yú)種類最多，最多時(shí)為8種，主要為斑鰶、赤鼻棱鳀、鮻Planilizahaematocheila、黃鯽Setipinnatenuifilis、矛尾蝦虎魚(yú)Chaeturichthysstigmatias等；9月調(diào)查了1個(gè)航次，未采集到仔稚魚(yú)，10月調(diào)查了3個(gè)航次，有2個(gè)航次未采集到仔稚魚(yú)，1個(gè)航次采集到了赤鼻棱鳀和花鱸的仔稚魚(yú)；11月和2月各調(diào)查了1個(gè)航次，分別采集到2種(黃鯽和花鱸)和1種(玉筋魚(yú)Ammodytespersonatus)；各年間仔稚魚(yú)的種類數(shù)波動(dòng)較小，2018年種類最多，為12種，2013年種類最少，為7種(表2)。

表2 仔稚魚(yú)種類數(shù)的變化Tab.2 Changes in fish species number of the larvae

2.2 數(shù)量分布

2012—2018年的調(diào)查集中在5月—8月，魚(yú)卵豐度為1～5 ind./m3的月份出現(xiàn)在2014、2016年的6月及2017年的5月和6月(表3)。仔稚魚(yú)豐度大于5 ind./m3的月份出現(xiàn)在2012年6月,豐度為1～5 ind./m3的月份出現(xiàn)在2015年5月(表4)。

表3 魚(yú)卵豐度的變化

表4 仔稚魚(yú)豐度的變化

2.3 優(yōu)勢(shì)種

從如表5可見(jiàn)：斑鰶魚(yú)卵主要為5月的優(yōu)勢(shì)種；石首魚(yú)科魚(yú)卵主要為5月—7月的優(yōu)勢(shì)種和重要種；短吻紅舌鰨魚(yú)卵主要為6月—8月的優(yōu)勢(shì)種；花鱸魚(yú)卵為10月的重要種。從表6可見(jiàn)，玉筋魚(yú)仔稚魚(yú)為2月的優(yōu)勢(shì)種；鮻仔稚魚(yú)主要為5月的優(yōu)勢(shì)種；赤鼻棱鳀仔稚魚(yú)主要為6月—8月的優(yōu)勢(shì)種；斑鰶仔稚魚(yú)主要為5月—6月的優(yōu)勢(shì)種；花鱸仔稚魚(yú)為10月—11月的優(yōu)勢(shì)種。

表6 仔稚魚(yú)優(yōu)勢(shì)種和重要種Tab.6 Dominant species and important species of fish larvae

表5 魚(yú)卵優(yōu)勢(shì)種和重要種Tab.5 Dominant species and important species of fish eggs

2.4 空間分布

2012—2018年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體的豐度分布如圖1所示。2012年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體(魚(yú)卵和仔稚魚(yú))，6月主要分布在南部近岸海域，其次為曹妃甸外海流進(jìn)天津海域處；8月主要分布在北部海域，總體量較少。2013年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體，5月主要分布在近岸；6月向中間水域、外海水域移動(dòng)；8月分布在中部塘沽海域。2014年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體，5月主要分布在南部外海及北部近岸；6月由遠(yuǎn)海向近岸增多，由南部海域向北增多；8月魚(yú)類早期補(bǔ)充群體均勻分布，北部較多(2014和2015年的圖中缺少7月航次數(shù)據(jù)，因?yàn)?月航次調(diào)查的站位與其他月份調(diào)查站位不一致，故只做了一個(gè)斷面的調(diào)查圖)。2015年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體，5月近岸多于外海，南部海域多于北部，而后向外海移動(dòng)；7月近岸和外海魚(yú)卵多，中間水域仔稚魚(yú)多，形成內(nèi)外交混的格局。2016年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體，6月主要分布在北部海域的南側(cè)和南部海域的中部；7月南部海域和北部海域群體向中部海域移動(dòng)；8月天津海域近岸及外海較多，中間水域較少。2017年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體，5月外海多于近岸，南部海域多于北部；6月魚(yú)卵增多，南部海域多于北部，并逐漸形成外海和近岸多、中間海域少的分布格局；7月南部海域多于北部海域，分布較均勻。2018年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體，5月分布同2017年5月；6月魚(yú)卵增多，南部海域多于北部，并逐漸向外海移動(dòng)；7月南部海域多于北部海域，分布較均勻。

圖1 2012—2018年魚(yú)類早期補(bǔ)充群體的豐度分布圖(2014、2015年7月數(shù)據(jù)未顯示)Fig.1 Abundance of early fish cruitments in 2012—2018(Data for July 2014 and July 2015 are not shown in the figure)

2.5 主要環(huán)境影響因子

表7 魚(yú)卵、仔稚魚(yú)豐度與相關(guān)因子GAM的解釋偏差

3 討論

3.1 種類及優(yōu)勢(shì)種變化

對(duì)比1983年天津市海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查中的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)結(jié)果[6]，近年來(lái)減少的種類有鰳I(yè)lishaelongata、安氏新銀魚(yú)Neosalanxanderssoni、銀姑魚(yú)(白姑魚(yú))Pennahiaargentata、黃姑魚(yú)Nibeaalbiflora、牙鲆Paralichthysolivaceus、半滑舌鰨Cynoglossussemilaevis、淞江鱸Trachidermusfasciatus、褐菖鲉Sebastiscusmarmoratus、長(zhǎng)綿鳚Zoarceselongatus、紅娘魚(yú)Lepidotriglamicroptera，增加的種類有魚(yú)銜Callionymushuguenini、矛尾復(fù)蝦虎、髭縞蝦虎魚(yú)Tridentigerbarbatus、六絲鈍尾蝦虎魚(yú)Amblychaeturichthyshexanema、許氏平鲉Sebastesschlegelii(近年增殖放流種)等。據(jù)張閏生等[17]的研究結(jié)果，1983年魚(yú)卵、仔稚魚(yú)優(yōu)勢(shì)種為斑鰶、青鱗小沙丁魚(yú)、鳀Engraulisjaponicus、赤鼻棱鳀和叫姑魚(yú)Johniusgrypotus，其中以鳀的數(shù)量最多。據(jù)本研究中2012—2018年對(duì)魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的調(diào)查結(jié)果，斑鰶依然為優(yōu)勢(shì)種，鳀和叫姑魚(yú)不再是優(yōu)勢(shì)種，曾經(jīng)數(shù)量最多的鳀已經(jīng)非常少。

3.2 豐度變化

天津海域1999—2002年的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)豐度[14]分別為6.05、2.67、2.40、6.0 ind./m3，2008年的豐度[18]為2.88 ind./m3，而2012—2018年的平均豐度為0.809 ind./m3，較2008年降低了71.9%，較1999—2002年平均值(4.28 ind./m3)降低了81.1%。若航速為2 kn，拖網(wǎng)時(shí)間為10 min，大型浮游生物網(wǎng)的網(wǎng)口面積為0.5 m2，則對(duì)于10 min的拖網(wǎng)而言，1 ind./m3魚(yú)卵、仔稚魚(yú)約為309 ind./net。相應(yīng)地，2012—2018年5月和6月魚(yú)卵數(shù)量的最大值分別為1195粒和982粒，而1983年調(diào)查[17]的相應(yīng)結(jié)果(拖網(wǎng)5 min)分別為127 077粒和10 857粒，5月和6月魚(yú)卵的最大數(shù)量約為1983年相應(yīng)月份的0.94%和9.04%。2012—2018年5月和6月的仔稚魚(yú)平均數(shù)量分別為924尾和2168尾，1983年調(diào)查的相應(yīng)結(jié)果分別為79 837尾和14 077尾，5月和6月仔稚魚(yú)的最大數(shù)量約為1983年相應(yīng)月份的1.16%和15.40%。這說(shuō)明，5月的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的數(shù)量衰退程度較6月更嚴(yán)重。

3.3 季節(jié)分布

1983年調(diào)查結(jié)果顯示，5月的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)數(shù)量占全年(不含1月、2月和12月)數(shù)量的86.5%，6月占10.4%[17]。2012—2018年(表3和表4)調(diào)查顯示：各月的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)豐度存在年際間差異，2012—2016年和2018年，6月的豐度較大；2017年，5月和6月的豐度差別較??；2016—2018年，6月的調(diào)查分為月初和月末2次，6月末的豐度一般低于6月初的豐度。由此可見(jiàn)，這7年的魚(yú)類產(chǎn)卵的高峰期可能在5月到6月初。與1983年的調(diào)查結(jié)果相比，產(chǎn)卵的高峰期略向后移。楊艷艷等[12]于2014、2015年的5月和8月對(duì)萊州灣的調(diào)查表明，5月采集的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)占了絕大部分。于旭光等[13]于2008年5月、7月、9月和10月對(duì)遼東灣的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的調(diào)查表明，5月和7月是主要產(chǎn)卵季節(jié)。這說(shuō)明，5月可能為渤海三個(gè)海灣共有的產(chǎn)卵盛期。

3.4 環(huán)境影響因子

王宏田等[22]從養(yǎng)殖的角度分析了影響魚(yú)卵孵化和仔魚(yú)發(fā)育的主要影響因子，主要為鹽度、光照、溶解氧、溫度、pH等。本研究中選取了月份、經(jīng)緯度、水溫、鹽度、水深、葉綠素a、浮游植物(豐度)、浮游動(dòng)物(豐度和生物量)、溶氧、pH、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、磷酸鹽、總氮、總磷、化學(xué)耗氧量等因素?；贕AM分析，月份、浮游動(dòng)物、溫度是影響魚(yú)類早期補(bǔ)充群體的主要因素，然后是鹽度因子。月份和溫度兩個(gè)因素是密切相關(guān)的，溫度是影響魚(yú)類早期補(bǔ)充群體的主要影響因子[23]。浮游動(dòng)物是魚(yú)類早期補(bǔ)充群體的重要食物來(lái)源[3]，同時(shí)也有某些浮游動(dòng)物攝食魚(yú)卵、仔稚魚(yú)[24]，浮游動(dòng)物決定著魚(yú)類早期補(bǔ)充群體的生存生長(zhǎng)，是其重要的生物環(huán)境影響因子。本研究中發(fā)現(xiàn)，天津海域魚(yú)卵、仔稚魚(yú)對(duì)溫度的敏感性高于鹽度，楊艷艷等[12]對(duì)萊州灣魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的研究也有相似發(fā)現(xiàn)。此外，魚(yú)卵無(wú)游泳能力，仔稚魚(yú)的游泳能力弱，海流也是重要的影響因素。據(jù)山廣林[25]報(bào)道，夏季天津附近海域的表層余流沿海岸向北，在大沽燈塔附近向東流或東南偏南流，流速一般小于等于10 cm/s；畢聰聰[26]對(duì)渤海四季環(huán)流的模擬中，表層余流的情況也大致相同，環(huán)流的流速大多小于等于5 cm/s，遠(yuǎn)小于潮流流速，最大流速約30 cm/s。海流可以改變魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的空間分布，其影響范圍、程度等有待進(jìn)一步研究。

根據(jù)本研究中2012—2018年的調(diào)查結(jié)果，5月和6月為天津海的產(chǎn)卵盛期，5月魚(yú)卵的優(yōu)勢(shì)種為斑鰶，仔稚魚(yú)的優(yōu)勢(shì)種為鮻；6月魚(yú)卵的優(yōu)勢(shì)種為石首魚(yú)科、斑鰶和短吻紅舌鰨，仔稚魚(yú)的優(yōu)勢(shì)種為赤鼻棱鳀和斑鰶。魚(yú)卵、仔稚魚(yú)在6月份平均生物豐度最大，分別為0.969、0.600 ind./m3；5月份生物豐度略低于6月，分別為0.922、0.586 ind./m3。魚(yú)卵5月和6月的數(shù)量約為1983年相應(yīng)月份的0.11%和1.38%，仔稚魚(yú)5月和6月的數(shù)量約為1983年相應(yīng)月份的0.11%和0.66%。與20世紀(jì)80年代相比，天津的海岸線已發(fā)生了巨大變化，人類活動(dòng)對(duì)海洋的影響加劇，天津海域的魚(yú)類早期補(bǔ)充群體在種類、優(yōu)勢(shì)種、數(shù)量等方面，較歷史調(diào)查結(jié)果均發(fā)生了明顯的變化，傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)種類減少明顯，魚(yú)卵、仔稚魚(yú)數(shù)量下降。

3.5 天津海域魚(yú)卵、仔稚魚(yú)保護(hù)建議

2018年之前，渤海從6月1日進(jìn)入禁漁期，2018年后，渤海從5月1日進(jìn)入禁漁期。2018年的魚(yú)卵、仔稚魚(yú)豐度雖有增加但未明顯增加(表3和表4)。為了更好地發(fā)揮禁漁的作用，保護(hù)和利用魚(yú)類資源，建議如下：

(1)將魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的調(diào)查納入常規(guī)監(jiān)測(cè)，并監(jiān)測(cè)產(chǎn)卵群體的分布情況。

(2)在產(chǎn)卵的關(guān)鍵時(shí)期增加調(diào)查頻次，如5月—7月，至少每半個(gè)月調(diào)查一次。

(3)魚(yú)卵統(tǒng)計(jì)應(yīng)區(qū)分活卵和死卵，以更好地了解魚(yú)卵的存活情況。

(4)多采用聲學(xué)、原位觀察等不損害資源生物的技術(shù)，把握產(chǎn)卵群體和魚(yú)卵、仔稚魚(yú)的整體動(dòng)態(tài)變化。