嵊泗列島鄰近海域魚類種類組成及多樣性分析

于南京，俞存根，菅康康，許永久，孫蓓蓓，張佩怡，劉 坤，王慧君

(浙江海洋大學(xué)，浙江 舟山 316022)

嵊泗列島鄰近海域地理位置獨特，位于我國最大的漁場——舟山漁場北部，嵊泗是典型的海洋大縣、陸域小縣，素有“一分陸地九九海”之稱，得益于臺灣暖流、黃海冷水團、長江淡水的影響，嵊泗列島鄰近海域營養(yǎng)物質(zhì)充裕，漁業(yè)資源豐富。許多學(xué)者都曾對舟山漁場的漁業(yè)資源做過研究，如俞存根等[1]、鄧小艷等[2]報道了舟山漁場及鄰近海域魚類種類組成和數(shù)量分布情況；陳小慶等[3-4]報道了舟山漁場及鄰近海域浮游動物數(shù)量分布特征；對舟山漁場某一海域魚類資源的報告也很多[5-13]。但是，專門針對嵊泗列島鄰近海域的魚類群落結(jié)構(gòu)研究尚未見報道，并且該海域是舟山漁場某些魚類重要的產(chǎn)卵場和索餌場，所以對該海域魚類生物多樣性、群落結(jié)構(gòu)、種類組成、優(yōu)勢種等進行研究具有重要的實用意義和科學(xué)意義。為掌握該海域目前的魚類資源狀況，本文根據(jù)2017年春季在嵊泗列島鄰近海域調(diào)查獲得的資料，利用相對重要性指數(shù)、Shannon-Weaver指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)和生物量曲線等對該海域的魚類種類組成、優(yōu)勢種、物種數(shù)量空間分布、生物多樣性、ABC曲線等群落結(jié)構(gòu)特征進行分析，以完善舟山海域漁業(yè)資源研究內(nèi)容，為合理利用及保護舟山沿岸海域的漁業(yè)資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

利用2017年4月在嵊泗列島鄰近海域(30.65°～30.99°N，122.45°～122.82°E)的調(diào)查資料，調(diào)查共設(shè)置12個站位。具體調(diào)查站位設(shè)置如圖1所示。

漁業(yè)資源調(diào)查方法按照《海洋漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》(SC/T 9403—2012)進行。調(diào)查船為群眾單拖網(wǎng)漁船，船號為浙普漁32207號，主機功率為257 kW，網(wǎng)具規(guī)格為860目×160 mm。調(diào)查時每站拖曳約1 h，拖速約為3.5 kn，每站拖網(wǎng)所獲的漁獲物全部裝入樣品袋進行生物學(xué)測定。

1.2 數(shù)據(jù)處理及分析方法

1.2.1 優(yōu)勢種計算公式

優(yōu)勢種的計算采用相對重要性指數(shù)[10]，計算公式如下：

IRI=(N+W)×F

式中：N是該站位占總位數(shù)的百分比(%)；W是該種占總質(zhì)量的百分比(%)；F為該生物在調(diào)查站位中出現(xiàn)的頻率，即出現(xiàn)站次數(shù)與總調(diào)查站次數(shù)的百分比。

1.2.2 物種多樣性計算公式

Shannon-Weaver指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)[14-17]，其計算公式如下：

1)Shannon-Weaver指數(shù)計算公式：

式中：H′為生物多樣性指數(shù)；Pi是第i種魚類生物量占總生物量的比例；S為魚類總種數(shù)。

2)均勻度指數(shù)計算公式：J′=H′/log2S

式中：J′為均勻度指數(shù)；H′為生物多樣性指數(shù)；S為魚類總種數(shù)。

3)豐富度指數(shù)計算公式：d=(S-1)/log2N

或d=(S-1)/log2G

式中：d為豐富度指數(shù)；N為魚類總尾數(shù)；G為魚類總生物量；S為魚類總種數(shù)。

1.2.3 群落結(jié)構(gòu)相似性分析

采用Cluster等級聚類和非度量多維標(biāo)度分析(Non-metric multidimensional scaling簡稱NMDS)的方法分析嵊泗列島鄰近海域魚類組成特征。

用脅迫系數(shù)(Stress)衡量NMDS二維點陣分布圖效果，通常認(rèn)為Stress<0.05時，具有很好的代表性；0.05≤Stress<0.10時，結(jié)果基本可信；0.10≤Stress<0.20時，具有一定解釋意義[18]。

1.2.4 ABC曲線(豐度/生物量曲線)

豐富度生物比較曲線是在同一坐標(biāo)系中比較生物量優(yōu)勢度曲線和豐度優(yōu)勢度曲線，通過兩條曲線的分布情況分析群落處于不同干擾狀況下的特征[19]，統(tǒng)計量用W表示[20]，公式如下：

式中：S為出現(xiàn)的物種數(shù)；Bi、Ai分別為曲線中種類序號對應(yīng)的生物量和豐度的累計百分比，當(dāng)生物量優(yōu)勢度曲線在豐度優(yōu)勢度曲線之上時，W為正，反之為負(fù)。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 種類組成

根據(jù)2017年4月(春季)在嵊泗列島鄰近海域所獲的拖網(wǎng)漁獲物，共鑒定出魚類33種，隸屬于8目19科29屬。其中鱸形目最多，共6科，12屬，12種；其次是鯡形目，共2科，5屬，7種；再次是鰈形目，共3科，3屬，5種；以仙女魚目、刺魚目最少，均只有1種。種類名錄見表1。

表1 嵊泗列島鄰近海域春季魚類組成及優(yōu)勢種

2.2 優(yōu)勢種和常見種

根據(jù)相對重要性指數(shù)(IRI)大于1 000者定為優(yōu)勢種，在100～1 000之間者定為常見種[21]，從表1魚類種類組成與相對重要性指數(shù)中看出，春季調(diào)查海域的優(yōu)勢種有棘頭梅童魚、銀鯧、龍頭魚、鳳鱭等4種。其中棘頭梅童魚尾數(shù)占比高達49.94%，質(zhì)量占比僅為11.25%；銀鯧尾數(shù)占比為29.06%，質(zhì)量占比為25.47%；龍頭魚尾數(shù)占比為3.10%，質(zhì)量占比到達24.94%；鳳鱭尾數(shù)占比為4.38%，質(zhì)量占比為16.01%。春季常見種共有9種，分別為褐菖鲉、六絲鈍尾蝦虎魚、黑、紅鰻蝦虎魚、黃鯽、綠鰭魚、小帶魚、孔蝦虎魚和魚等，常見種尾數(shù)之和占比為12.94%，質(zhì)量之和占比為18.88%。

2.3 種類數(shù)的空間分布

從圖2可看出，各站位魚類種類數(shù)差異較大，整體呈調(diào)查海域北部海域多、南部海域少的趨勢。綠華鄉(xiāng)附近海域魚類種類數(shù)最多，具體體現(xiàn)為3號站位種類最多，為20種，較多的是6號和7號站位，分別為18種和16種，而種類數(shù)較少的是位于最南端的9、10、11號三個站位，均為11種，最少的是5號站位，僅9種。

2.4 生物多樣性

嵊泗列島鄰近海域各站位春季魚類多樣性指數(shù)如表2所示。

表2 嵊泗列島鄰近海域春季各站位魚類多樣性指數(shù)

從表2中可看出，調(diào)查海域魚類質(zhì)量豐富度指數(shù)(d)值差異明顯，平均值為1.69，其中最高值位于6號站位，為2.35，最低值位于5號站位，僅為1.03；尾數(shù)豐富度指數(shù)(d)值同樣差異明顯，平均值為1.76，其中最高的位于3號站位，為2.80，最低的位于5號站位，為0.96。

調(diào)查海域魚類質(zhì)量均勻度指數(shù)(J′)平均值為0.54，最高值位于5號、12號站位，均為0.75，最低值位于11號站位，為0.18；尾數(shù)均勻度指數(shù)(J′)平均值為0.42，最高值位于1號站位，為0.63，最低值位于11號站位，為0.12；魚類質(zhì)量多樣性指數(shù)(H′)值差異較大，平均值為2.02，最高值和最低值分別位于7號和11號站位，差值為2.09；尾數(shù)多樣性指數(shù)(H′)值差異也較大，平均值為1.57，最高值位于1號站位，為2.39，最低值位于11號站位，為0.41。魚類質(zhì)量均勻度指數(shù)(J′)、豐富度指數(shù)(d)、多樣性指數(shù)(H′)值都具有明顯差異性，多樣性指數(shù)(H′)差異性最大，最低值均位于11號站位，說明該海域不同站位點魚類質(zhì)量多樣性差異性較大，且11號站位魚類多樣性最低。

2.5 聚類、排序結(jié)果

由圖3魚類群落CLUSTER聚類分析和魚類群落NMDS二維點圖可看出，聚類分析和NMDS分析兩者結(jié)果一致。且從圖3魚類群落CLUSTER聚類分析可看出，在60%相似性水平上，可以將各調(diào)查站位分為4組，第一組群為1號站位，第二組群為3號站位，第三組為8、11號站位，第四組為2、4、5、6、7、9、10、12號站位；由于NMDS的脅強系數(shù)為0.11，位于0.1～0.2之間，說明點陣圖結(jié)果是可以接受的。

2.6 ABC曲線

舟山嵊泗列島鄰近海域春季ABC曲線如圖4所示。春季該海域的生物量曲線一直位于豐富度曲線上方。兩條曲線逐漸靠近，直到幾乎重合在一起，W統(tǒng)計值為-0.089，小于0。從ABC曲線的起點來看，生物量曲線低于豐富度曲線的第一起點，表明春季魚類群落組成中第一優(yōu)勢種是個體生物量小的魚類，生物量占據(jù)明顯優(yōu)勢的個體較少。

3 討論

3.1 種類組成及優(yōu)勢種

本次嵊泗列島鄰近海域調(diào)查共捕獲魚類33種，優(yōu)勢種有棘頭梅童魚、銀鯧、龍頭魚、鳳鱭等4種，龍頭魚通常棲息于近岸淺海及河口底部，性成熟早[22]，每年春季性腺完全成熟，因此優(yōu)勢度較大，優(yōu)勢種尾數(shù)之和占總漁獲尾數(shù)的86.48%，優(yōu)勢種質(zhì)量之和占總漁獲質(zhì)量的77.67%，由于棘頭梅童魚、銀鯧、龍頭魚、鳳鱭等均屬于經(jīng)濟魚類，因此春季調(diào)查海域經(jīng)濟魚類占比較大，經(jīng)濟價值較高。與俞存根等[1]在2007年的調(diào)查結(jié)果相比，此次調(diào)查魚類種類數(shù)銳減，主要優(yōu)勢種更換率100%，2007年春季該海域魚類種類數(shù)為75種，主要優(yōu)勢種有黑(Lophiomussetigerus)、綠鰭魚(Chelidonichthyskumu)、皮氏叫姑魚(Johniusbelangerii)、小黃魚(Pseudosciaenapolyactis)等；與梁君等[23]于2010—2012年在相鄰海域中街山列島海洋保護區(qū)調(diào)查的結(jié)果相比，種類數(shù)減少了21.82%，優(yōu)勢種增加了銀鯧，卻減少了矛尾蝦虎魚、長吻紅舌鰨、中華櫛孔蝦虎魚、紅狼牙蝦虎魚、海鰻、石首魚科幼魚、綠鰭魚、魚、黃鯽等9種魚類，說明優(yōu)勢種存在一定的地域差異[24]，這可能與調(diào)查海域站位點的設(shè)置、漁船的功率、網(wǎng)目尺寸等不同有關(guān)，具體原因有待進一步調(diào)查。魚類種類數(shù)的空間分布可看出，各站位魚類種類數(shù)差異較大，整體呈北多南少的趨勢，綠華鄉(xiāng)附近海域魚類種類數(shù)較高，調(diào)查海域南部海域魚類種類數(shù)較低，可能是因為調(diào)查海域北部海域?qū)儆陂_闊海域，距離島嶼相對較遠，人為干擾相對較少。

3.2 生物多樣性

從表2調(diào)查海域春季各站位魚類多樣性指數(shù)中可看出，調(diào)查海域魚類質(zhì)量豐富度指數(shù)(d)的平均值為1.69，尾數(shù)豐富度指數(shù)(d)的平均值為1.76；調(diào)查海域魚類質(zhì)量均勻度指數(shù)(J′)平均值為0.54，尾數(shù)均勻度指數(shù)(J′)平均值為0.42；調(diào)查海域魚類質(zhì)量多樣性指數(shù)(H′)值平均值為2.02，尾數(shù)多樣性指數(shù)(H′)平均值為1.57。其中1、3、10號站位(H′)較高，說明嵊泗列島西部海域種群結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度較高[25]；均勻度指數(shù)(J′)值較低，梅春等[26]認(rèn)為是優(yōu)勢種種類較少，導(dǎo)致最大優(yōu)勢種比例較大，其他物種占比較少，進而引起均勻度偏低；與俞存根等[1]調(diào)查結(jié)果相比，均勻度指數(shù)(J′)和多樣性指數(shù)明顯降低，該結(jié)論與上文魚類種類數(shù)較之前銳減一致。本文參考蔡立哲等[27]將多樣性指數(shù)污染評價范圍分為5級的標(biāo)準(zhǔn)，即1

3.3 群落結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)CLUSTER分析和NMDS二維標(biāo)序圖可以較好地反映出春季群落間的相似性程度[28-29]，從圖3魚類群落CLUSTER聚類分析可看出，在60%相似性水平上，可以將各調(diào)查站位分為4組，第一組群為1號站位，第二組群為3號站位，第三組群為8、11號站位，第四組群為2、4、5、6、7、9、10、12號站位，對相似性影響較大的特征種主要有魚、鳳鱭、銀鯧、龍頭魚等。由此可知，嵊泗列島鄰近海域春季魚類群落結(jié)構(gòu)空間差異較明顯，這可能是因為不同站位優(yōu)勢種的優(yōu)勢度差異較大，導(dǎo)致群落的基本特征差異性較大[30]；第四組群站位分布整體呈現(xiàn)西南-東北趨勢，位于嵊泗本島和綠華鄉(xiāng)附近，這可能與近岸海域水文環(huán)境因子有關(guān)，使該組群的站位間相似程度較高；魚類數(shù)較高的站位大多數(shù)位于綠華鄉(xiāng)附近，可能是因為春季是魚類主要的產(chǎn)卵季節(jié)[31]，并且該海域是魚類的產(chǎn)卵場[2]，島礁附近餌料相對豐富，因而吸引大多數(shù)魚類在此棲息。

3.4 ABC曲線

ABC曲線在底棲生物群落研究中較為常見[32]，一般認(rèn)為正常穩(wěn)定的群落，生物量曲線始終位于豐度曲線之上，一旦兩條曲線重疊或者相交，說明群落受到干擾，其穩(wěn)定性下降。春季舟山漁場嵊泗列島附近海域魚類個體普遍較小，主要以小型魚類為主，生物量占明顯優(yōu)勢的一些大個體幾乎不存在，這說明多年生以及體量大的魚類很少[33-34]。對調(diào)查海域ABC曲線分析可得，春季曲線平穩(wěn)，生物量優(yōu)勢度曲線一直處于豐度優(yōu)勢度曲線下方，說明舟山嵊泗列島鄰近海域魚類群落受到嚴(yán)重的干擾，可能是該海域受人為因素影響較大[35]，使其穩(wěn)定性降低。