山東半島南部海域海蜇增殖放流對捕撈群體貢獻(xiàn)率的研究

任曉強,焦金菊,邱盛堯,王志楊,李 帥,劉淑德,董秀強

(1.煙臺大學(xué)海洋學(xué)院,山東 煙臺 264005;2.山東省水生生物資源養(yǎng)護(hù)管理中心,山東 煙臺 264000;3.山東海洋現(xiàn)代漁業(yè)有限公司,山東 煙臺 264670)

漁業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要組成部分,但隨著世界人口的不斷增長,人們對水產(chǎn)品的需求量不斷增加,海洋漁業(yè)資源受到了前所未有的巨大壓力.過度捕撈、水體污染等人為活動已經(jīng)使世界上很多國家的近海漁業(yè)資源出現(xiàn)了嚴(yán)重衰退的現(xiàn)象[1].為了修復(fù)過度衰退的漁業(yè)資源,通過人工干預(yù)的方法來優(yōu)化漁業(yè)資源結(jié)構(gòu),改善海域生態(tài)環(huán)境,從而實現(xiàn)漁業(yè)資源的養(yǎng)護(hù)以及生態(tài)棲息地的修復(fù)[2].漁業(yè)資源增殖放流是國內(nèi)外通行的養(yǎng)護(hù)水生生物資源、修復(fù)水域生態(tài)的重要措施[3-4].

海蜇(Rhopilemaesculentum)屬缽水母綱[5],是我國重要的食用水母,在我國沿海地區(qū)分布廣泛,從渤海到南海近海均有分布,山東半島南部海域是我國海蜇的主要產(chǎn)區(qū)[6-7].本研究通過2010—2016年在山東半島南部海域?qū)ｒ卦鲋撤帕髑氨镜渍{(diào)查和放流后跟蹤調(diào)查結(jié)果以及2017—2018年相對數(shù)量調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對比分析放流前后的海蜇的種群數(shù)量特征,并根據(jù)回捕產(chǎn)量和放流群體貢獻(xiàn)率,對山東半島南部海域海蜇增殖放流進(jìn)行研究,以期能夠為今后科學(xué)的開展海蜇增殖放流工作提供基礎(chǔ)理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 樣品采集

海蜇放流前,在2010—2016年5月上旬進(jìn)行本底資源調(diào)查,由于國家伏季休漁政策調(diào)整導(dǎo)致2017—2018年本底資源調(diào)查無法繼續(xù)進(jìn)行.放流后10 d后進(jìn)行放流跟蹤調(diào)查,7月上旬進(jìn)行相對數(shù)量調(diào)查.調(diào)查海域為35°20′—37°10′N、119°30′—122°30′E之間的山東半島南部沿海水域,每隔10′經(jīng)緯度設(shè)置1個調(diào)查站位,共設(shè)置38個調(diào)查站位(圖1).調(diào)查網(wǎng)具為特制的3層海蜇流刺網(wǎng),網(wǎng)目尺寸為80 mm,網(wǎng)高度為10 m,網(wǎng)長度為1000 m,每站放2～3盤,每盤160 m.每站放網(wǎng)時間為1 h,實際掃海面積約為42 302 m2.

圖1 山東半島南部海域海蜇調(diào)查站位圖

1.2 數(shù)據(jù)處理

1.2.1 資源量 掃海面積法是目前國際上普遍采用的資源量評估方法之一,適用于資源大面調(diào)查結(jié)果的資源量評估[8-9].計算公式為

B=A×N/(a×p),

(1)

式中:B為現(xiàn)存資源量;A為調(diào)查海域漁場總面積,其中山東半島南部調(diào)查漁場總面積為2.10×1010m2;N為相對資源密度,即平均漁獲量;a為網(wǎng)次掃海面積,本次調(diào)查的山東半島南部海域每網(wǎng)次掃海面積為42 302 m2;p為捕撈系數(shù).捕獲系數(shù)表示網(wǎng)具對魚類等的捕撈效率,在網(wǎng)具規(guī)格選定的情況下,主要取決于不同魚類對網(wǎng)具的反應(yīng).各種魚類的生態(tài)習(xí)性不同,對網(wǎng)具的反應(yīng)也不一樣.在本研究中,考慮網(wǎng)具的特點,同時根據(jù)山東半島南部海域的實際情況、網(wǎng)具的捕獲率,相對數(shù)量調(diào)查(流刺網(wǎng))取0.1.

1.2.2 貢獻(xiàn)率 放流群體貢獻(xiàn)率主要指放流群體占總資源量的比例[10].可以通過分析放流種群和自然種群在海蜇捕撈群體中的比例,來分析海蜇增殖放流種群對海域中海蜇資源的貢獻(xiàn)率[11].其中2010—2016年本底調(diào)查和跟蹤調(diào)查的站位、網(wǎng)具規(guī)格等均相同,海蜇放流貢獻(xiàn)率可采用相對資源密度進(jìn)行計算,計算公式為

H=(C2-C1)/C2×100%,

(2)

式中:H為放流種群的貢獻(xiàn)率;C1為本底調(diào)查相對資源量,單位為個/(站·h);C2為跟蹤調(diào)查時相對資源量,單位為個/(站·h). 2017和2018年,由于國家伏季休漁政策調(diào)整,本底調(diào)查無法開展,因此貢獻(xiàn)率的研究不能采用上述方法進(jìn)行.根據(jù)多年的研究經(jīng)驗,改為

H=(1-F1×F2)×100%,

(3)

式中,F1為白海蜇占所有海蜇的比率,F2為2012—2016年白海蜇中自然群體所占比例的平均值.

1.2.3 回捕率 回捕率是評價增殖放流效果的重要指標(biāo).本文通過秋汛期間漁業(yè)生產(chǎn)動態(tài)調(diào)查海蜇實際回捕產(chǎn)量,計算出海蜇回捕數(shù)量,由漁業(yè)生產(chǎn)回捕群體數(shù)量占增殖放流苗種數(shù)量的百分比得出當(dāng)年的回捕率.計算公式為

回捕率=(D×H/S)%,

(4)

式中,D為海蜇的回捕數(shù)量,H為海蜇放流貢獻(xiàn)率,S為海蜇放流數(shù)量.

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)查結(jié)果

根據(jù)2010—2016年山東半島南部海蜇本底資源調(diào)查,海蜇出現(xiàn)頻率分布在14.3%～33.3%之間,平均為24.64%;相對資源密度分布在0.43～0.91個/(站·h)之間,平均為0.69個/(站·h).相對資源密度波動較大,其中2012年相對資源密度最低,僅為0.43個/(站·h),2014年相對資源密度最高,為0.91 個/(站·h)(表1).

2010—2016年山東半島南部海蜇跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示,海蜇出現(xiàn)頻率分布在44.44%～59.26%之間,平均為54.50%(表1);相對資源密度分布在15.19 ～41.00個/(站·h)之間,平均為26.50個/(站·h).其中,2010年相對資源密度最高,為41.00個/(站·h),2012年相對資源密度最低,為15.19個/(站·h).其中2016年海蜇跟蹤調(diào)查的27個調(diào)查站位中,16個調(diào)查站位捕獲海蜇,出現(xiàn)頻率59.26%,共捕獲海蜇728個,平均資源密度為26.96 個/(站·h).以靖海灣資源密度最大,共捕獲112個,其次為五壘島灣和乳山灣,分別捕獲120個和98個,其他各放流海域均有海蜇分布.通過比較分析,海蜇主要分布在靠近河口的餌料生物豐富的海域內(nèi).2010年本底資源調(diào)查中,出現(xiàn)海蜇的調(diào)查站位僅分布于乳山灣和五壘島灣,數(shù)量為11個.2016年本底資源調(diào)查中海蜇出現(xiàn)站位增加到7個,靖海灣、乳山灣、五壘島灣和膠州灣均出現(xiàn)海蜇,海蜇出現(xiàn)頻率明顯提高,相對資源密度也明顯增大.但山東半島南部海域海蜇自然種群數(shù)量仍然很低,2010年和2012年海蜇自然種群數(shù)量均不足200×104個,最高年份也只有317.76×104個.

表1 2010—2016年山東半島南部海蜇本底調(diào)查和跟蹤調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計

2.2 回捕數(shù)量與回捕率

回捕率是評估漁業(yè)資源增殖放流效果的重要指標(biāo).通過秋汛期間漁業(yè)生產(chǎn)動態(tài)調(diào)查海蜇實際回捕產(chǎn)量,對山東半島南部海域海蜇增殖放流種群的回捕數(shù)量和回捕率進(jìn)行估算.2010—2018年山東半島南部放流海蜇數(shù)量在24 049×104個～36 745.60×104個之間,平均放流數(shù)量為25 958.89×104個;2010—2018年山東半島南部海域海蜇回捕數(shù)量在192.35×104～526.63×104個之間,平均回捕數(shù)量為310.76×104個;回捕率則在0.85%～2.12%之間,平均回捕率在1.21%(表2).

表2 2010—2018年山東半島南部海蜇回捕率

2.3 資源增加量

根據(jù)掃海面積法對海蜇本底自然資源進(jìn)行計算,可以得到2010—2016年山東半島南部海蜇自然種群資源量分布在149.80×104～317.76×104個之間,平均為236.69×104個.跟蹤調(diào)查期間海蜇資源量為5 159.59×104～12 146.69×104個,平均為8 978.25×104個.通過海蜇總資源量與本底調(diào)查資源量相減可得到2010—2016年海蜇資源增加量為5 159.59×104～12 146.69×104個,平均為8 741.56×104個(圖2).由此可以得出,海蜇放流后山東半島南部海域海蜇資源量顯著提高,增殖放流效果顯著.

圖2 2010—2016年山東半島南部跟蹤調(diào)查期間海蜇資源量變化

2.4 資源貢獻(xiàn)率

由于2017年和2018年國家伏季休漁政策調(diào)整導(dǎo)致本底資源調(diào)查無法繼續(xù)進(jìn)行,根據(jù)2012—2016年自然群體貢獻(xiàn)率與白海蜇的相對數(shù)量關(guān)系分析,采用2017年紅、白海蜇的相對數(shù)量關(guān)系推算放流群體的貢獻(xiàn)率.2012—2016年秋汛山東半島南部海域海蜇捕撈群體中自然群體貢獻(xiàn)率分別為2.83%、3.13%、4.25%、2.67%和2.86%,而白海蜇占比分別為4%、4%、5%、5%和5%,則2012—2016年白海蜇中自然群體所占比例的平均值為68.84%.依據(jù)2017年和2018年資源預(yù)報相對數(shù)量調(diào)查白海蜇占所有海蜇的比率分別為8.45%、8.11%,推算出海蜇自然群體的貢獻(xiàn)率為5.82%和5.58%,則海蜇增殖放流群體的貢獻(xiàn)率為94.18%和94.42%.2010—2018年海蜇增殖放流群體的比例在94.18～98.73%之間,平均為96.58%(表3).其中2010年放流群體的比例最高,為98.73%,調(diào)查結(jié)果表明海蜇捕撈群體主要為增殖放流群體,這充分說明了增殖放流發(fā)揮了重要的作用,增殖放流對海蜇資源起到了有效的補充.

表3 2010—2018年山東半島南部海蜇增殖放流群體及自然群體比例

3 討 論

3.1 山東半島南部海域海蜇自然資源現(xiàn)狀

根據(jù)本底資源調(diào)查整體變化趨勢來看,山東半島南部海蜇自然種群資源數(shù)量總體呈上升的趨勢(表1).2010年本底資源調(diào)查中,出現(xiàn)海蜇的調(diào)查站位僅分布于乳山灣和五壘島灣,2016年本底資源調(diào)查中海蜇出現(xiàn)站位增加到7個,海蜇出現(xiàn)頻率明顯提高,相對資源密度也明顯增大.但山東半島南部海域海蜇自然種群數(shù)量仍然很低,2010年和2012年海蜇自然種群數(shù)量均不足200×104個,最高年份也只有317.76×104個.分析其原因,一是增殖放流生產(chǎn)工藝較為粗放,效率低、成本高[12],基礎(chǔ)研究滯后,放流策略和方法尚不成熟,導(dǎo)致放流效果難以評估,無法達(dá)到預(yù)期的效果[13]；二是山東半島南部海域捕撈強度逐年增加,放流的海蜇大部分被捕撈,補充產(chǎn)卵的親體數(shù)量較少,因此,海蜇種群數(shù)量很難在短期時間內(nèi)恢復(fù).從資源密度變化趨勢來看,通過增殖放流,海蜇自然資源得到了持續(xù)的補充,海蜇自然資源密度明顯呈上升趨勢.

3.2 增殖放流對海蜇資源的有效補充

山東半島南部進(jìn)行增殖放流活動,對海蜇產(chǎn)量的恢復(fù)起到了重要的恢復(fù)作用[13].山東半島南部海蜇相對資源密度和資源數(shù)量在增殖放流后較放流前明顯增加:放流前2010—2016年年均相對資源密度僅為0.69個/(站·h),放流后增加到26.50個/(站·h),年均資源數(shù)量由236.69×104個增加到8 978.25×104個,提高了37.93倍.根據(jù)海蜇放流前后資源密度的變化,進(jìn)行放流群體貢獻(xiàn)率分析,2010—2016年山東半島南部海域海蜇增殖放流種群對海蜇資源的貢獻(xiàn)率在94.18%～98.73%之間,平均為97.23%(表3).由此可以看出,山東半島南部海域海蜇種群資源主要來自增殖放流種群,增殖放流對山東半島南部海蜇資源起到了有效的補充作用.

3.3 海蜇回捕產(chǎn)量變動的原因分析

從放流數(shù)量和回捕產(chǎn)量(表2)可以看出,2010—2017年放流數(shù)量基本處于穩(wěn)定狀態(tài),而回捕產(chǎn)量波動較大,除了2013年回捕產(chǎn)量較高外,回捕產(chǎn)量整體呈明顯下降趨勢.劉永昌等[14]對膠州灣中國對蝦增殖放流適宜量的研究表明,中國對蝦放流數(shù)量超過環(huán)境容納量時,隨著放流數(shù)量的增加資源量逐漸下降.如2018年,放流數(shù)量超過35 000×104個以上,可回捕產(chǎn)量卻很低只有12 334.23×104個.運用SPSS對山東半島南部海蜇放流數(shù)量和回捕產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析得出P>0.05,相關(guān)性不顯著,說明放流數(shù)量不是導(dǎo)致回捕產(chǎn)量變化的主要因素.

根據(jù)分析,放流數(shù)量高的年份回捕產(chǎn)量卻較低,原因可能與黃海滸苔大規(guī)模爆發(fā)有關(guān).黃海滸苔的爆發(fā)對我國近海的海洋生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響,藻體腐敗污染水域,造成大量水生生物死亡[15].滸苔大量繁殖往往也會對海蜇產(chǎn)生較大的影響,容易導(dǎo)致山東半島南部海蜇的大量死亡,降低成活率,造成海蜇減產(chǎn).而且放流數(shù)量過少難以達(dá)到預(yù)期效果,放流數(shù)量過多容易超過生態(tài)容納量,造成餌料資源匱乏,苗種死亡率過高,降低放流效率[16].

3.4 對海蜇增殖放流工作的建議

增殖放流最適宜的區(qū)域應(yīng)是該種類自然產(chǎn)卵場分布的海區(qū),因為該產(chǎn)卵場的溫度、鹽度、溶解氧、餌料生物和敵害生物等環(huán)境條件對幼苗的存活有很大的影響[17].從海蜇資源分布狀況來看,海蜇主要分布在河口附近以及高溫、低鹽的海灣內(nèi),而海灣外的海域分布相對較少.根據(jù)海蜇的生活習(xí)性、海域環(huán)境狀況可以合理調(diào)整海蜇放流密度及規(guī)格,提高海蜇成活率,以此來增加回捕產(chǎn)量達(dá)到效益最大化.優(yōu)化放流行政機制,適當(dāng)提前海蜇放流的日期,選擇海灣內(nèi)合適的放流地點,提高放流苗種的成活率,提高海蜇對生態(tài)位的利用,抑制處于同一生態(tài)位的沙海蜇等大型災(zāi)害性水母的爆發(fā),提高回捕產(chǎn)量.