天津潮間帶經(jīng)濟(jì)貝類資源變化規(guī)律研究

李永仁, 卜世勛, 馮雅楠, 陳雅琦, 付建東, 郭永軍

天津潮間帶經(jīng)濟(jì)貝類資源變化規(guī)律研究

李永仁1, 卜世勛1, 馮雅楠1, 陳雅琦1, 付建東2, 郭永軍1

(1. 天津農(nóng)學(xué)院 水產(chǎn)學(xué)院 天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 天津 300384; 2. 天津市海發(fā)珍品實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司, 天津 300450)

為研究天津潮間帶經(jīng)濟(jì)貝類資源的變化特征, 指導(dǎo)當(dāng)?shù)刎愵愘Y源的修復(fù)及合理開(kāi)發(fā), 2008年—2020年, 作者對(duì)漢沽鯉魚(yú)門、大港減河口及大港濱海濕地三段潮間帶灘涂開(kāi)展持續(xù)的經(jīng)濟(jì)貝類資源調(diào)查。結(jié)果表明: 共發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)貝類24種, 每段灘涂每年7～14種; 各灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類生物量范圍為223.5～1 665.5 g/m2, 鯉魚(yú)門及減河口灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度及生物量在2012年以后均高于2008年, 2008年—2017年濱海濕地灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度及生物量高于2018年—2020年; 鯉魚(yú)門及減河口灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類主要分布于中潮區(qū)中、下部, 濱海濕地灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類主要分布于中潮區(qū)中、上部; 群落特征指數(shù)′及表現(xiàn)為鯉魚(yú)門灘涂>濱海濕地灘涂>減河口灘涂, 總體呈逐年下降趨勢(shì), 指數(shù)總體呈上升趨勢(shì); 各灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類優(yōu)勢(shì)種在調(diào)查前期均為四角蛤蜊(), 鯉魚(yú)門灘涂于2012年、減河口灘涂于2013年以后為菲律賓蛤仔。

潮間帶; 經(jīng)濟(jì)貝類; 資源; 優(yōu)勢(shì)種

天津市海岸線全長(zhǎng)153 km, 灘涂面積336 km2[1], 該灘涂坡度平緩、泥沙底質(zhì)、水質(zhì)肥沃, 為傳統(tǒng)的底棲貝類產(chǎn)區(qū)和理想的底棲貝類增殖場(chǎng)[2], 貝類資源曾經(jīng)十分豐富, 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)種類有毛蚶()、四角蛤蜊()、大沽全海筍()、青蛤()、縊蟶()、長(zhǎng)牡蠣()等[3]。20世紀(jì)末, 由于周邊的城市化建設(shè)及日益增加的捕撈強(qiáng)度, 野生貝類資源迅速衰退[4]。由于港口的建設(shè)及填海造陸, 天津沿海灘涂被分割為3段: 中新生態(tài)城填海區(qū)至北疆電廠之間為鯉魚(yú)門灘涂、臨港經(jīng)濟(jì)區(qū)至南港之間為減河口灘涂、南港至馬棚口之間為濱海濕地灘涂[5]。灘涂的分割改變了水體流動(dòng)路徑, 限制了貝類幼蟲(chóng)擴(kuò)散, 人為造成灘涂貝類的地理隔離, 導(dǎo)致三段灘涂的貝類種類、資源量等逐漸形成各自的特點(diǎn)。另外, 2011年以來(lái), 本市開(kāi)展了大規(guī)模、多批次的貝類增殖放流活動(dòng), 放流種類包括菲律賓蛤仔()、毛蚶、青蛤等[5], 進(jìn)一步影響了灘涂及淺海的貝類資源。

天津近海是毛蚶、中國(guó)對(duì)蝦()等多種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的主產(chǎn)地和產(chǎn)卵區(qū), 生態(tài)地位十分重要, 針對(duì)其生物群落結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)動(dòng)物資源等方面已多次開(kāi)展調(diào)查研究。蔡文倩等[6-7]探討了2005年—2011年渤海灣大型底棲生物群落結(jié)構(gòu)的變化及原因; 馮劍豐等[8-10]比較了天津近岸海域2004年及2007年夏季的大型底棲生物群落結(jié)構(gòu)變化特征; 房恩軍等[9]調(diào)查了2003年大神堂海域的貝類資源及2005—2007年天津潮間帶生物。李永仁等[4-5, 11]報(bào)道了2013、2015及2017年對(duì)天津潮間帶貝類資源的調(diào)查結(jié)果。但對(duì)該灘涂持續(xù)的調(diào)查研究結(jié)果尚未見(jiàn)報(bào)道。2008—2020年, 本團(tuán)隊(duì)對(duì)鯉魚(yú)門灘涂、減河口灘涂及濱海濕地灘涂進(jìn)行了長(zhǎng)期、系統(tǒng)的貝類資源調(diào)查, 研究貝類的種群變化特征及發(fā)展趨勢(shì), 探討貝類資源增殖對(duì)灘涂貝類資源的影響, 以期為本地潮間帶貝類資源的科學(xué)增殖與合理開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 調(diào)查方法

1.1 調(diào)查區(qū)域

天津沿海灘涂主要分為3段: 漢沽鯉魚(yú)門灘涂、大港減河口灘涂及大港濱海濕地灘涂(圖1), 2008年至今, 3段灘涂無(wú)明顯變化, 灘涂縱深1～2 km, 其中高潮區(qū)和低潮區(qū)狹窄, 貝類種類及生物量極低, 不做為調(diào)查范圍, 調(diào)查區(qū)域僅限中潮區(qū)。

圖1 天津沿海灘涂的分布

在3段灘涂?jī)?nèi)各設(shè)采樣區(qū)1個(gè), 包括中潮區(qū)從高至低的連續(xù)區(qū)域。采樣區(qū)坐標(biāo): 漢沽鯉魚(yú)門灘涂(39°09′N, 117°53′E); 大港減河口灘涂(38°46′N, 117°36′E); 大港濱海濕地灘涂(38°38′N, 117°35′E)。

1.2 調(diào)查方法

依照《海洋調(diào)查規(guī)范》[12], 每年5月份, 在各采樣區(qū)設(shè)置3個(gè)垂直于海岸的斷面, 按中潮區(qū)上部(距中潮區(qū)上線1/4處)、中部(中潮區(qū)中點(diǎn)處)及下部(距中潮區(qū)上線3/4處)在各斷面設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)。每點(diǎn)取樣方1 m2, 即以50 cm×50 cm的木板框采樣4次, 取樣深度30 cm, 撿出貝類, 并以孔徑450 μm的篩網(wǎng)篩取泥沙中的貝類, 各樣方的樣本封裝于樣本袋內(nèi), 另于采樣點(diǎn)周邊采集定性標(biāo)本作為補(bǔ)充。篩選經(jīng)濟(jì)種類, 進(jìn)行清洗、分類、定種[13-15]、計(jì)數(shù)、稱質(zhì)量、測(cè)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)樣本數(shù)據(jù), 計(jì)算如下生態(tài)學(xué)指標(biāo):

生物量(g/m2)=; 棲息密度(粒/m2)=n/s

式中,為樣方內(nèi)該物種總質(zhì)量,為樣方面積,n為物種個(gè)體數(shù)。灘涂總體生物量及棲息密度為該灘涂所有樣方數(shù)據(jù)的平均值。

式中,P為第物種的數(shù)量(n)占總數(shù)量()的比例;為種類數(shù);f為物種在各采樣點(diǎn)出現(xiàn)的頻率。灘涂整體的指數(shù)以所有樣方總體標(biāo)本為基礎(chǔ)計(jì)算。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 經(jīng)濟(jì)貝類種類構(gòu)成

調(diào)查發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)貝類共24種(表1), 其中, 四角蛤蜊、長(zhǎng)牡蠣及縱肋織紋螺()在各灘涂、各年份均有出現(xiàn), 泥螺()在各灘涂后期均有出現(xiàn), 微黃鐮玉螺()在鯉魚(yú)門灘涂及減河口灘涂各年份均有分布, 青蛤、光滑藍(lán)蛤()在減河口灘涂各年份有分布, 彩虹明櫻蛤()、秀麗織紋螺()在濱海濕地灘涂各年份均有分布, 渤海鴨嘴蛤()僅出現(xiàn)于鯉魚(yú)門灘涂, 縊蟶()僅在2018年之后出現(xiàn)于濱海濕地灘涂, 短文蛤()在2018年之后先后出現(xiàn)于減河口灘涂和鯉魚(yú)門灘涂; 其余種類分布規(guī)均律性不強(qiáng)。

2.2 生物量及棲息密度

各灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度變化趨勢(shì)不同(圖2), 鯉魚(yú)門灘涂在2008年經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度較低, 2012—2015年較高, 2016年以后降低; 減河口灘涂在2008年經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度較低, 2012—2020年均維持較高水平; 2008—2017年, 濱海濕地灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度較高, 2018年大幅降低, 至2020年略有恢復(fù)。各灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類生物量范圍223.5～1 665.5 g/m2, 變化趨勢(shì)與棲息密度相似(圖3)。

圖2 灘涂經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度變化

Fig. 2 Changes in the density of the economic shellfish in the tidal flat area

圖3 灘涂經(jīng)濟(jì)貝類生物量變化

垂直分布方面, 以2017—2018年為例(表2), 鯉魚(yú)門(LY)及減河口(JH)灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度及生物量在中潮區(qū)上部(ZS)較低, 中潮區(qū)中(ZZ)、下部(ZX)較高; 2017年濱海濕地(SD)灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類棲息密度及生物量在中潮區(qū)中、上部較高, 下部較低, 中潮區(qū)上部主要為小規(guī)格四角蛤蜊以及織紋螺等小型貝類, 2018年中潮區(qū)上部的貝類棲息密度降低99%, 中、下部的棲息密度及生物量降低。

表2 經(jīng)濟(jì)貝類資源的垂直分布

2.3 群落特征指數(shù)

經(jīng)濟(jì)貝類群落特征指數(shù)見(jiàn)表3, Shannon-Weaver 多樣性指數(shù)′: 鯉魚(yú)門灘涂>濱海濕地灘涂>減河口灘涂; 各灘涂在2008年′較高, 總體呈逐漸降低的趨勢(shì); 減河口灘涂菲律賓蛤仔及濱海濕地灘涂四角蛤蜊的優(yōu)勢(shì)度均較高, 導(dǎo)致′較低。Margalef物種豐富度指數(shù): 2017年、2019—2020年鯉魚(yú)門及濱海濕地灘涂豐富度指數(shù)較高, 其余年份值變化不大, 維持在1左右, 減河口灘涂值無(wú)顯著規(guī)律。Pielou物種均勻度指數(shù): 鯉魚(yú)門灘涂>濱海濕地灘涂>減河口灘涂; 2008—2018年, 各灘涂值總體呈逐漸降低的趨勢(shì)。

表3 經(jīng)濟(jì)貝類多樣性指數(shù)、均勻度和物種豐富度

2.4 優(yōu)勢(shì)種及優(yōu)勢(shì)度

經(jīng)濟(jì)貝類優(yōu)勢(shì)種見(jiàn)表4, 鯉魚(yú)門灘涂2008年為四角蛤蜊, 2012年以后為菲律賓蛤仔; 減河口灘涂2013年以前為四角蛤蜊, 2013年及以后為菲律賓蛤仔; 濱海濕地灘涂在各年份均為四角蛤蜊。2012—2014年鯉魚(yú)門灘涂以及2016—2017年減河口灘涂, 菲律賓蛤仔的優(yōu)勢(shì)度高達(dá)90以上; 濱海濕地灘涂的泥螺密度逐漸提高并成為優(yōu)勢(shì)種。

表4 經(jīng)濟(jì)貝類優(yōu)勢(shì)種及優(yōu)勢(shì)度

注: 優(yōu)勢(shì)度≥20判定為優(yōu)勢(shì)種, s. 四角蛤蜊, f. 菲律賓蛤仔, n. 泥螺, q. 青蛤

3 討論

3.1 經(jīng)濟(jì)貝類資源分析

2008—2020年, 在天津漢沽鯉魚(yú)門灘涂、大港減河口灘涂及大港濱海濕地灘涂采集經(jīng)濟(jì)貝類共計(jì)24種, 每段灘涂每年采集7～14種。其中, 大港濱海濕地灘涂2017年采集經(jīng)濟(jì)貝類種類最多, 為14種, 2008年鯉魚(yú)門灘涂采集經(jīng)濟(jì)貝類種類最少, 僅為7種。本研究中, 新增泥螺為經(jīng)濟(jì)貝類[16], 比2012—2014年漢沽鯉魚(yú)門灘涂經(jīng)濟(jì)貝類種類增加1種[4]。

調(diào)查表明, 中潮區(qū)上部的經(jīng)濟(jì)貝類資源量和密度一般低于中潮區(qū)中、下部, 其原因?yàn)? 中潮區(qū)上部干露時(shí)間長(zhǎng), 環(huán)境惡劣, 分布種類少[17]; 中潮區(qū)中、下部底質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定, 為泥沙混合型沉積環(huán)境, 多樣性一般高于泥或砂等勻質(zhì)環(huán)境[18]。

影響船舶進(jìn)出港安全航行的因素是動(dòng)態(tài)變化的，不同時(shí)段的影響因素作用不同。船舶進(jìn)出港風(fēng)險(xiǎn)仿真具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和時(shí)域性?；陟貦?quán)的物元模型，能夠從數(shù)據(jù)本身所反映的信息無(wú)序化程度來(lái)客觀、合理反映船舶航行的整體動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。通過(guò)隨機(jī)條件的仿真應(yīng)用，可得出過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)的基本特性。

3段灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類資源量年度間變化顯著, 主要與以下3種因素有關(guān)。

3.1.1 生存環(huán)境變化

鯉魚(yú)門灘涂經(jīng)濟(jì)貝類資源量在2017年以后下滑, 調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分灘涂平面覆蓋軟泥, 不利于貝類的存活; 港口建設(shè)及機(jī)械化采捕等人類活動(dòng)導(dǎo)致潮間帶含沙量降低, 造成泥螺在各灘涂后期的資源量逐漸增加; 2017年在大港濱海濕地灘涂采集經(jīng)濟(jì)貝類14種, 2018年僅為8種, 優(yōu)勢(shì)種四角蛤蜊生物量大幅度降低, 與該灘涂邊緣開(kāi)挖溝渠等因素有關(guān)。

3.1.2 采捕壓力

2018年初大規(guī)模采捕濱海濕地灘涂的四角蛤蜊, 導(dǎo)致生物量降低; 調(diào)查前期, 減河口灘涂青蛤資源較豐富, 殼長(zhǎng)2 cm以內(nèi)的苗種密度較高[11], 但后期青蛤密度下降, 與長(zhǎng)期的趕海拾貝有關(guān); 本地灘涂拾貝不將泥螺做為目標(biāo)種類, 因此, 各灘涂均表現(xiàn)出生物量逐漸增加的趨勢(shì)。

3.1.3 增殖放流

2010年以來(lái), 天津市增殖放流力度加大, 2011年在漢沽大神堂海域放流菲律賓蛤仔苗種500 t[3], 研究表明, 鯉魚(yú)門灘涂與減河口灘涂2012年以后的經(jīng)濟(jì)貝類資源量顯著高于2008年, 且優(yōu)勢(shì)種轉(zhuǎn)變?yōu)榉坡少e蛤仔, 與臨近海域增殖放流菲律賓蛤仔密切相關(guān)[4]。

3.2 優(yōu)勢(shì)種類分析

2008年, 泥螺在各灘涂?jī)H零星分布, 后期發(fā)展為優(yōu)勢(shì)物種, 主要分布于含沙量較低的中上潮區(qū), 可能原因?yàn)? 泥螺屬腹足類, 可依靠庶足進(jìn)行一定距離的遷移[21], 分布范圍迅速擴(kuò)展; 泥螺以卵群繁殖, 自然狀態(tài)下的孵化率及幼蟲(chóng)存活率均較高[16]; 本地主要采捕對(duì)象為四角蛤蜊、菲律賓蛤仔、青蛤等雙殼貝類, 對(duì)泥螺鮮有采捕[5]。

3.3 貝類資源可持續(xù)利用建議

天津沿海灘涂的經(jīng)濟(jì)貝類資源具有重要意義, 首先, 天津沿海是東方白鸛等珍稀鳥(niǎo)類遷徙的主要路線[22], 灘涂貝類是鳥(niǎo)類的主要食物之一; 第二, 濾食性貝類降低沿岸水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)水平, 改善底質(zhì); 第三, 灘涂貝類處于近海食物鏈的底層, 間接提高近海生物多樣性與生物量。

3.3.1 開(kāi)展科學(xué)的貝類增殖放流

基于對(duì)放流區(qū)生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期調(diào)查, 確定適宜生存的貝類種類以及合理的養(yǎng)殖容量, 科學(xué)規(guī)劃放流方案, 可有效優(yōu)化放流效果。貝類苗種在放流后次年進(jìn)入繁殖期, 在此期間應(yīng)進(jìn)行放流區(qū)貝類資源的保護(hù), 發(fā)揮通過(guò)放流增加資源量的目的。

3.3.2 規(guī)范土著貝類苗種繁育

目前, 天津沿海貝類苗種來(lái)源不一, 導(dǎo)致苗種遺傳背景不清晰, 在繁殖過(guò)程中與野生群體混合, 不利于本地群體的保護(hù)。目前, 已有研究報(bào)道了適宜于本地沿海的貝類苗種繁育技術(shù)[23]。開(kāi)展土著貝類苗種繁育, 是保護(hù)本地貝類資源的前提。

3.3.3 建立貝類禁捕區(qū)

在灘涂或淺海建立禁捕區(qū), 嚴(yán)格禁止貝類采捕, 每年5月—6月繁殖期, 浮游幼蟲(chóng)擴(kuò)散到周邊淺海及灘涂, 增加周邊海域貝類的棲息密度, 修復(fù)海域貝類資源。禁捕區(qū)應(yīng)選擇在適宜區(qū)域, 例如河口區(qū)灘涂或貝類適養(yǎng)海域。

3.3.4 減少人類活動(dòng)對(duì)灘涂環(huán)境的破壞

陸源污染物排放造成的近岸海域富營(yíng)養(yǎng)化[24], 降低貝類幼蟲(chóng)存活率; 吹沙填海、洗砂及沿岸建設(shè)等人類活動(dòng)改變了沿岸水動(dòng)力特征, 弱化營(yíng)養(yǎng)鹽向遠(yuǎn)海的轉(zhuǎn)移[25], 一定程度改變了部分潮間帶的底質(zhì)成分, 導(dǎo)致貝類難以適應(yīng)。因此, 嚴(yán)控海域污染、減少填海, 是保護(hù)灘涂環(huán)境、恢復(fù)經(jīng)濟(jì)貝類資源量的重要保障。

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Variation of economic shellfish resources in the Tianjin inter-tidal zone

LI Yong-ren1, BU Shi-xun1, FENG Ya-nan1, CHEN Ya-qi1, FU Jian-dong2, GUO Yong-jun1

(1. Tianjin Key Laboratory of Aqua-ecology and Aquaculture, Department of Fishery Sciences, Tianjin Agricultural College, Tianjin 300384, China; 2. Tianjin Haifa Seafood Industrial Development Co. Ltd., Tianjin 300450, China)

To study the characteristics of change in economic shellfish resources in the Tianjin intertidal zone and guide the restoration and rational development of local shellfish resources, a continuous investigation on the economic shellfish resources has been going on in the tidal flat area of Liyumen (LY), Jianhekou (JH), and Nangang coastal wetlands (SD) from 2008 to 2020. The results show that 24 species of economic shellfish and 7–14 kinds were found in each tidal flat area in any year. The economic shellfish biomass ranged from 223.5 g/m2to 1 665.5 g/m2. The density and biomass of economic shellfish in LY and JH after 2012 were higher than those in 2008; those in SD in 2008–2017 were higher than those in 2018–2020. The economic shellfish are mainly distributed in the middle and lower parts of the middle tidal area in LY and JH and in the middle and upper parts of the middle tidal area in SD. The Shannon Weaver diversity index and Pielou evenness indexes showed the following order: LY > SD > JH. In general, there was a tendency of decrease, but the Margalef species richness index showed the reverse. The dominant species in 2008 was, whereas the dominant species in LY and JH were the Philippine clam after 2012. The dominant species of economic shellfish in each tidal flat area wasin the early stage of the survey;dominated in LY after 2012 and JH after 2013.

intertidal zone; economic shellfish; resources; dominant species

Jun. 8, 2021

S932. 6

A

1000-3096(2022)1-0131-09

10.11759/hykx20210608003

2021-06-08;

2021-08-25

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD0901404); 天津市現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(ITTMRS2021003); 國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目(CARS49)

[National Key R&D Program of China, No. 2018YFD0901404; Innovation Team of Tianjin Mariculture Research System, No. ITTMRS2021003; China Agriculture Research System, No.CARS49]

李永仁(1978—), 男, 天津?qū)幒尤? 副教授, 碩士, 主要從事海洋生物學(xué)研究, E-mail: lyr1018@163.com; 郭永軍(1969—),通信作者, 研究員, E-mail: guoyongjuntjac@163.com

(本文編輯: 譚雪靜)