黃河口及其鄰近海域漁業(yè)資源現(xiàn)狀

高 涵,王 蕾,邱盛堯,高克忠

(1.煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院,山東 煙臺(tái) 264005;2.山東省水生生物資源養(yǎng)護(hù)管理中心,山東 煙臺(tái) 264003)

黃河為我國第二大河,年輸沙量超過億噸,僅有機(jī)碳便達(dá)0.4 Gt(4×1014g),有機(jī)碳排放可影響至萊州灣及黃河口西北部沿岸,為河口地區(qū)及周邊海域帶來大量營養(yǎng)物質(zhì)[1]。溫帶季風(fēng)氣候使黃河口與周邊海域相互作用,形成適宜、穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境[2-3],成為許多經(jīng)濟(jì)生物的重要產(chǎn)卵場、索餌場,其所在的萊州灣也是自古以來的重要漁場[4]。但隨著氣候變化、人類活動(dòng)和環(huán)境污染,該地區(qū)生態(tài)遭到破壞,部分漁業(yè)資源生存面臨挑戰(zhàn)[5];另一方面,底拖網(wǎng)作業(yè)及石油鉆井平臺(tái)[6]容易破壞底質(zhì)環(huán)境,造成生境破碎化、棲息地碎片化和生態(tài)功能單一化,導(dǎo)致漁業(yè)資源的持續(xù)性衰退[7]。

閆朗等[8]研究指出該海域底棲生物群落結(jié)構(gòu)差異性與污染狀況有關(guān);同時(shí),黃河徑流量變化也會(huì)影響這一海域漁業(yè)資源狀況,淡水區(qū)的擴(kuò)大有利于營造低鹽產(chǎn)卵環(huán)境[9]。整體來看,已有的研究存在以下限制:(1)年份早,多為2017年以前[7,9];(2)范圍窄,調(diào)查通常圍繞黃河口周邊(30′以內(nèi))進(jìn)行[7,9-10];(3)外部環(huán)境不同,2016年至2017年黃河調(diào)水調(diào)沙中斷,此后這一海域泥沙流量等重要影響因素存在重大轉(zhuǎn)變[10],同時(shí)2016年山東東營黃河口生態(tài)國家級(jí)海洋特別保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃得以批復(fù)通過,相關(guān)保護(hù)措施深刻轉(zhuǎn)變;(4)未從資源量方面進(jìn)行考慮。因此有必要針對整個(gè)泛黃河口影響區(qū)深入探索,對漁業(yè)資源數(shù)量和種類等方面的變化進(jìn)行研究。

本文使用相對重要性指數(shù)(Index of Relative Importance,IRI)計(jì)算漁業(yè)資源優(yōu)勢組成,結(jié)合生物多樣性相關(guān)指數(shù),并通過掃海面積法計(jì)算資源量,參考?xì)v史數(shù)據(jù),分析黃河口及其臨近海域的漁業(yè)資源現(xiàn)狀及可捕量,對黃河口近況提供參考,并為進(jìn)一步調(diào)查實(shí)踐提供數(shù)據(jù),也為該海域漁業(yè)資源的保護(hù)和持續(xù)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文選用2019年4月份、8月份及9月份在黃河口及其臨近海域進(jìn)行的漁業(yè)資源調(diào)查數(shù)據(jù)。依照經(jīng)緯度每10′設(shè)置一處站位,調(diào)查范圍為118°E—119°40′E,37°20′N—38°20′N,總計(jì)21個(gè)站位(圖1)。

圖1 調(diào)查站位

調(diào)查采用專用底拖網(wǎng)漁業(yè)調(diào)查船,功率260 kW;調(diào)查網(wǎng)具為近海漁業(yè)資源調(diào)查專用底拖網(wǎng),網(wǎng)口1400目,網(wǎng)口周長78.4 m,囊網(wǎng)網(wǎng)目20 mm。每個(gè)站點(diǎn)調(diào)查設(shè)計(jì)理論拖速3 kn/h,拖網(wǎng)時(shí)間1 h。

漁獲物樣品依照《海洋調(diào)查規(guī)范第6部分:海洋生物調(diào)查(GB/T 12763.6—2007)》[11]有關(guān)規(guī)定測定,鑒別至種,并分種類測定重量、尾數(shù)等。分類依照《中國海洋生物名錄》[12],棲息類型與適溫類型參考《中國北部海洋無脊椎動(dòng)物》[13]和劉靜等[14]的研究。

1.2 數(shù)據(jù)處理

對于實(shí)際調(diào)查中拖速、拖網(wǎng)時(shí)間存在的差異,本文以拖網(wǎng)時(shí)間1 h、拖速3 kn/h為基準(zhǔn),對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。利用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(Shannon-Wiener diversity index,H′)[15]、Pielou均勻度指數(shù)(Pielou evenness index,J′)[16]和Margalef種類豐富度指數(shù)(Margalef richness index,D)[17],確定調(diào)查海域生物多樣性狀況;利用 Pinkas相對重要性指數(shù)(Index of Relative Importance,IRI)確定群落優(yōu)勢組成。資源量計(jì)算和評估采用國際普遍使用的掃海面積法,該方法適合大面積拖網(wǎng)調(diào)查的資源量計(jì)算[18-20]。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)

Pielou均勻度指數(shù)

J'=H'/lnS。

Margalef種類豐富度指數(shù)

D=(S-1)/lnN。

式中,S為漁業(yè)資源種類數(shù),Pi為該漁獲物標(biāo)準(zhǔn)捕撈量與總標(biāo)準(zhǔn)捕撈量的比例,N為標(biāo)準(zhǔn)漁獲捕撈數(shù)量。

Pinkas相對重要性指數(shù)

IRI=(N+W)×F。

式中,W為該種漁獲物標(biāo)準(zhǔn)重量占總標(biāo)準(zhǔn)重量的百分比,N為該種漁獲物的標(biāo)準(zhǔn)尾數(shù)占總標(biāo)準(zhǔn)尾數(shù)的百分比,F為該種漁獲物出現(xiàn)的頻率,當(dāng)IRI≥1 000時(shí),該種群認(rèn)定為優(yōu)勢種;100≤IRI<1 000時(shí),為重要種;10≤IRI<100時(shí),為常見種;1≤IRI<10時(shí),為一般種;IRI<1時(shí),為少見種。

掃海面積評估法計(jì)算公式為

式中:B表示所計(jì)算單種漁獲資源量;A是漁場總面積,黃河口海域所在萊州灣漁場面積約為2.22×1010m2;N為相對資源密度,即平均漁獲量;a是每個(gè)調(diào)查網(wǎng)次的掃海面積,本次調(diào)查單網(wǎng)次掃海面積為44 448 m2;p為捕撈系數(shù),根據(jù)網(wǎng)具和生物種類取相應(yīng)的捕撈系數(shù),底層魚類、蝦蟹類和其他底棲動(dòng)物取0.80,中上層魚類、頭足類取0.5,上層魚類取0.25,藍(lán)點(diǎn)馬鮫取0.05[21](該魚種游速較快,底拖網(wǎng)捕撈效率低)。

2 結(jié) 果

2.1 漁獲物種類組成及優(yōu)勢度

三次調(diào)查共捕獲漁獲物79種,其中魚類46種、甲殼類29種、頭足類4種,分屬14目42科67屬。依照棲息環(huán)境劃分,底棲漁獲物46種、底層漁獲物23種、中上層漁獲物10種。依照適溫性劃分,暖水種12種、暖溫種52種、冷水種1種、冷溫種7種、廣溫種7種(圖2)。

4月份捕獲的漁獲物中,優(yōu)勢種有口蝦蛄、矛尾蝦虎魚、焦氏舌鰨和脊腹褐蝦,IRI指數(shù)在1 285～3 524之間;有10個(gè)重要種,IRI指數(shù)在106～927之間;常見種6種;一般種9種;少見種4種。8月份捕獲的漁獲物中,優(yōu)勢種有矛尾蝦虎魚、口蝦蛄、焦氏舌鰨、日本槍烏賊、鷹爪蝦、日本蟳6種,IRI指數(shù)在1 078～5 900之間;有13個(gè)重要種,IRI指數(shù)在101～545之間;常見種10種;一般種16種;少見種25種。9月份捕獲的漁獲物中,優(yōu)勢種有矛尾蝦虎魚、鷹爪蝦、焦氏舌鰨、日本蟳4種,IRI指數(shù)在1 416～6 112之間;有8個(gè)重要種,IRI指數(shù)在127～911之間;常見種10種;一般種7種;少見種9種(表1)。

2.2 生物多樣性

本次調(diào)查中,漁業(yè)資源豐富度指數(shù)最高的月份為8月份,最低為9月份,分別是5.78和3.31;多樣性指數(shù)8月份達(dá)到峰值,9月份為低值,分別是2.67和2.47;均勻度指數(shù)為4月份達(dá)到峰值,8月份為低值,分別為0.71和0.63(圖3)。

圖2 漁獲物分布

表1 漁業(yè)資源優(yōu)勢種和重要種

表1(續(xù))

2.3 漁獲物狀況

2019年三次調(diào)查結(jié)果顯示,漁業(yè)資源數(shù)量4月份最低,9月份次之,8月份為峰值,平均漁獲數(shù)量分別為734.41尾/h、5 219.50尾/h、7 221.94尾/h;漁業(yè)資源重量4月份最低,8月份大幅上升,9月份達(dá)到峰值,平均漁獲重量4.59、41.52、56.89 kg/h。

根據(jù)平均漁獲數(shù)量、平均漁獲重量占比超過5%的站位分布,4月份漁業(yè)資源主要集中在黃河口外海至萊州灣南部海域,少量分布于萊州灣西北部海域;8月份主要集中在黃河口北部外海至萊州灣西北海域和黃河口南部至萊州灣南部兩部分;9月份主要集中在黃河口外海、萊州灣南部海域和萊州灣西北部海域(表2,圖4、5)。

圖3 生物多樣性相關(guān)指數(shù)季節(jié)變化趨勢

表2 漁業(yè)資源站位分布統(tǒng)計(jì)

2.4 資源量

2019年4月份資源量4 056.97 t;其中底棲漁業(yè)資源63.75%,底層漁業(yè)資源35.15%,中上層漁業(yè)資源1.10%?，F(xiàn)存資源量在100～1 000 t的有短蛸、日本槍烏賊、長蛸、脊腹褐蝦、焦氏舌鰨、口蝦蛄、矛尾蝦虎魚、日本鼓蝦、日本蟳9種,占總資源量的85.55%?，F(xiàn)存資源量在10～100 t之間的有14種,占13.83%?，F(xiàn)存資源量在10 t以下的有10種,占0.62%。

2019年8月份資源量33 802.60 t;其中底棲漁業(yè)資源61.97%,底層漁業(yè)資源21.83%,中上層漁業(yè)資源16.20%?，F(xiàn)存資源量在1 000 t及以上的有短蛸、日本槍烏賊、焦氏舌鰨、口蝦蛄、矛尾蝦虎魚、日本蟳、三疣梭子蟹、斑鰶、藍(lán)點(diǎn)馬鮫9種,占總資源量的80.07%?，F(xiàn)存資源量在100～1 000 t之間的有17種,占17.53%?，F(xiàn)存資源量在10 ～100 t之間的有18種,占2.11%。其余的資源量不足10 t,有26種,占0.28%。

2019年9月份資源量40 317.95 t;其中底棲漁業(yè)資源78.39%,底層漁業(yè)資源20.65%,中上層漁業(yè)資源0.95%?，F(xiàn)存資源量在1 000 t及以上的有短蛸、日本槍烏賊、斑尾復(fù)蝦虎魚、焦氏舌鰨、隆線強(qiáng)蟹、矛尾蝦虎魚、日本蟳、三疣梭子蟹、鷹爪蝦、鲬10種,占總資源量的88.94%?，F(xiàn)存資源量在100～1 000 t之間的有10種,占9.35%?，F(xiàn)存資源量在10～100 t之間的有15種,占8.35%?，F(xiàn)存資源量在10～100 t之間的有20種,占1.67%。其余的資源量不足10 t的有3種,占0.03%(表3)。

圖4 2019年漁業(yè)資源數(shù)量分布

圖5 2019年漁業(yè)資源重量分布

表3 各月主要漁業(yè)資源量

3 討 論

3.1 漁業(yè)資源狀況解析

2019年的三次調(diào)查結(jié)果表明,4月份資源量較8、9月份資源量明顯偏低,因此將對當(dāng)月資源量貢獻(xiàn)率超過1%的物種定義為重要漁業(yè)資源。結(jié)果表明,三次調(diào)查均為重要漁業(yè)資源的種類有短蛸、焦氏舌鰨、隆線強(qiáng)蟹、矛尾蝦虎魚、日本槍烏賊、日本蟳,其中底棲漁業(yè)資源4種,底層漁業(yè)資源2種,沒有中上層漁業(yè)資源。25種主要漁業(yè)資源中,暖溫性漁業(yè)資源占80%。相關(guān)研究表明,黃河口夏季平均水溫在24～26 ℃之間[22],整體偏暖,加上餌料豐富[23],因此更有利于暖溫性物種生存。

結(jié)合相對重要性指數(shù)可知,魚類中矛尾蝦虎魚、焦氏舌鰨資源量最大,為全年優(yōu)勢種,這可能由于二者均為暖溫性小型底棲魚類,繁殖速度快,性成熟時(shí)間短,缺少天敵時(shí)容易大量增殖[24-25];甲殼動(dòng)物口蝦蛄、日本蟳、三疣梭子蟹、鷹爪蝦資源量高,且均為優(yōu)勢種或重要種,其中鷹爪蝦夏季、秋季為優(yōu)勢種,而春季未捕獲,這可能由于鷹爪蝦產(chǎn)卵親體春季調(diào)查時(shí)尚未到達(dá)該海域[26-27]。頭足類資源量和重要性相對較高,反映該海域餌料資源豐富[28]。此外4月份查未發(fā)現(xiàn)三疣梭子蟹個(gè)體,考慮到該物種增殖放流集中于5—6月份，因此可判斷其組成多為當(dāng)年補(bǔ)充個(gè)體[29-30]。藍(lán)點(diǎn)馬鮫、銀鯧等傳統(tǒng)重要經(jīng)濟(jì)魚類資源量得到恢復(fù),這一方面取決于休漁期和相關(guān)保護(hù)措施,另一方面由于低營養(yǎng)級(jí)生物的供給充足,保證其繁衍狀況[21]。9月份美白對蝦資源量較高,這是由于黃河口及其周邊沿岸養(yǎng)殖普遍[31],8月底強(qiáng)臺(tái)風(fēng)破壞養(yǎng)殖設(shè)施使其入海,盡管這有利于漁民增產(chǎn)增收,但仍應(yīng)引起重視。

從本次調(diào)查數(shù)據(jù)來看,4月份生物多樣性和豐富度最低,均勻度最高,這是由于:(1)部分洄游生物尚未到達(dá),加之持續(xù)捕撈,導(dǎo)致漁業(yè)資源重量偏小與種類偏少;(2)增殖放流尚未開展,相關(guān)物種群體未得到補(bǔ)充,數(shù)量偏低(3)由于餌料生物充足,且缺少捕食者,加之豐水期黃河流量大、養(yǎng)分足、散布廣,海區(qū)整體餌料豐富,種間競爭較弱,有利于各物種生存,均勻度較高。8月份物種豐富度和多樣性指數(shù)均達(dá)到峰值,而均勻度指數(shù)則是最低值,分析原因:(1)該海域8月份為重要產(chǎn)卵場、索餌場,漁業(yè)資源洄游使生物多樣性顯著上升;(2)夏季高溫提高海域初級(jí)生產(chǎn)力,而河口處透明度低,不利光合作用,餌料匱乏,導(dǎo)致該海域區(qū)域間差異明顯,漁業(yè)資源集中分布,種間競爭加劇;(3)增殖放流群體數(shù)量龐大,單物種增量明顯,導(dǎo)致均勻度指數(shù)降低。9月份物種豐富度和多樣性指數(shù)大幅下降,甚至低于4月份,而均勻度指數(shù)則回升,這種現(xiàn)象表明:(1)部分漁業(yè)資源產(chǎn)卵后死亡或離開該海域,造成漁業(yè)資源種類降低;(2)增殖放流群體和高經(jīng)濟(jì)價(jià)值物種遭到捕撈,各物種間存量差異減輕,均勻度指數(shù)回落。

3.2 與歷史數(shù)據(jù)變化比較

1982到2019年期間,黃河口及其附近海域春季漁業(yè)資源種類在波動(dòng)中下降,2019年4月份下降至38種,但4月份洄游物種尚未洄游到黃河口海域產(chǎn)卵,5月份的漁業(yè)資源種類預(yù)計(jì)會(huì)比4月份的漁業(yè)資源種類增加。1982年到2019年期間夏季漁業(yè)資源種類整體上升,但2009到2013年則在波動(dòng)中下降,之后大幅度上升至2019年8月份的74種(圖6)。歷史漁業(yè)資源春季優(yōu)勢種變化十分明顯,魚類向小型個(gè)體轉(zhuǎn)化(表4)。該海域春季多樣性指數(shù)(H′)從1959年5月份的0.84大幅增加至1982年5月份的1.90[5, 32],之后在波動(dòng)中上升至2008年的2.48[33],2011和2015相對較低[34-35];均勻度指數(shù)(J′),自1959到2019年呈波動(dòng)上升趨勢,2008年達(dá)到峰值0.76[33],之后2011和2015年走低[34-35]。該海域夏季多樣性指數(shù)(H′),1982年至1998年持續(xù)下降[32-33],此后大幅上升至3.83,之后繼續(xù)下降[2-3, 34];均勻度指數(shù)(J′),1982年8月份至2009年8月份持續(xù)下降[3, 32, 33],2011年8月份到2013年8月份較高,在0.63左右浮動(dòng)[2-3, 34](圖7)。

表4 歷史春季漁業(yè)資源優(yōu)勢種[3-4,8]

圖7 生物多樣性相關(guān)指數(shù)歷史變化趨勢

相比優(yōu)勢種的歷史數(shù)據(jù)可知,漁業(yè)資源小型化、低值化現(xiàn)象依舊存在。楊堯堯等的研究表明,至2013年為止,黃河口一帶及萊州灣漁獲物種類數(shù)、價(jià)值度持續(xù)降低[3];但本次研究結(jié)果顯示,漁業(yè)資源夏季種類數(shù)目顯著提升,部分高價(jià)值漁獲物群體得以恢復(fù),例如帶魚在8月份出現(xiàn)、中國對蝦在8—9月份相對常見、三疣梭子蟹則在8—9月份出現(xiàn)頻率較高,證明現(xiàn)有保護(hù)政策及增殖放流具有一定效果,而春季漁業(yè)資源數(shù)目較往年下降,也側(cè)面表明捕撈作業(yè)對漁業(yè)資源的影響。

從歷史數(shù)據(jù)來看,4月份生物多樣性和均勻度均大幅高于往年,資源種類數(shù)低于往年,這可能由于:(1)捕撈力度依舊較大,對部分物種的選擇性捕撈造成這一海域部分種群缺失;(2)保護(hù)區(qū)相關(guān)法律的落實(shí),一定程度上保護(hù)了海域生態(tài),使部分種類得以繁衍。8月份均勻度指數(shù)同2013年基本持平,多樣性指數(shù)明顯下降,而漁業(yè)資源種類卻不降反增,原因可能為:(1)由于生物多樣性計(jì)算方法同漁業(yè)資源重量有關(guān),所以生物個(gè)體的小型化、早熟化會(huì)導(dǎo)致多樣性降低;(2)洄游性漁業(yè)資源在海域之外保護(hù)有欠缺,到達(dá)這一海域的個(gè)體數(shù)目下降[36]。(3)增殖放流個(gè)體此時(shí)依舊較小,導(dǎo)致整體漁業(yè)資源重量偏低,生物多樣性下降:(4)伏季休漁制度讓海域減輕人為干擾,群落結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,因此均勻度指數(shù)能夠維持。目前針對這一現(xiàn)象的理解相對淺薄,接下來可做進(jìn)一步調(diào)查研究。

4 結(jié) 語

近海漁業(yè)資源的海洋、漁業(yè)雙重屬性決定了對其開發(fā)利用應(yīng)格外重視,而黃河口及其鄰近海域更是具備重要生態(tài)功能。2019年調(diào)查結(jié)果表明,在相關(guān)政策的支持下,黃河口及其鄰近海域生態(tài)有所恢復(fù),休漁期內(nèi)漁業(yè)資源狀況得以改善,可在開捕后釋放巨大產(chǎn)量紅利,經(jīng)濟(jì)物種相對往年也有所恢復(fù),部分重要漁業(yè)資源開始形成規(guī)模。但高強(qiáng)度捕撈對其生境的破壞也顯而易見,開捕后一個(gè)月內(nèi)休漁期形成的資源紅利便大幅消耗,包括三疣梭子蟹、中國對蝦在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)物種嚴(yán)重依賴增殖放流補(bǔ)充,導(dǎo)致其野外種群始終難以恢復(fù)。因此,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)保護(hù)措施,規(guī)范控制捕撈作業(yè),確保該地區(qū)生態(tài)得以恢復(fù),漁業(yè)資源群體進(jìn)一步加強(qiáng);另一方面,可嘗試性開展高營養(yǎng)級(jí)物種的引入和放流保護(hù)工作,防止小型生物過量增殖。