日照近岸海域春季魚(yú)類群落結(jié)構(gòu)

王盡文，紀(jì)瑩璐，蔡 帥，商 杰，黃 娟*，王 波，李 凡

(1. 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266061；2. 國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心， 山東 青島 266061；3. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)島增值實(shí)驗(yàn)站， 山東 煙臺(tái) 265800; 4. 自然資源部第一海洋研究所， 山東 青島 266071;5. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院， 山東 煙臺(tái) 264006)

引 言

日照海岸位于黃海西部，北起甜水河口，南到繡針河口，全長(zhǎng)99.6 km，沿岸有沭河、傅疃河、濰河等多條河流入海。該海域營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，是多種海洋生物的產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)和傳統(tǒng)漁場(chǎng)[1]。近年來(lái)由于環(huán)境、氣候的變化和人類活動(dòng)等諸多因素的影響，漁業(yè)資源日益衰退，一些傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)種類逐漸被低價(jià)質(zhì)種類取代[2]。目前國(guó)內(nèi)對(duì)黃海海域漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)的報(bào)道較多[3-7]，但僅針對(duì)日照近岸海域的則鮮有報(bào)道。本文根據(jù)2016年5月份在日照近岸海域底拖網(wǎng)調(diào)查結(jié)果，對(duì)日照市近岸海域春季魚(yú)類種類組成、優(yōu)勢(shì)種和群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析研究，以期為日照市相關(guān)部門對(duì)當(dāng)?shù)貪O業(yè)資源的管理和利用提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣與分析

國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心和自然資源部第一海洋研究所聯(lián)合于2016年5月(春季)在日照近岸海域進(jìn)行漁業(yè)資源調(diào)查，共布設(shè)26個(gè)監(jiān)測(cè)站位如圖1所示。樣品調(diào)查和分析按《GB 12763.6海洋調(diào)查規(guī)范第6部分海洋生物調(diào)查》[8]相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。魚(yú)類種名及分類以《海洋生物分類代碼(GB/T 17826-1999)》[9]和《中國(guó)海洋生物名錄》[10]為依據(jù)。漁船為單拖網(wǎng)船，功率88.2 kW，漁業(yè)資源拖網(wǎng)調(diào)查所用網(wǎng)具為單拖底拖網(wǎng)，網(wǎng)口1300 目，網(wǎng)目尺寸40 mm，網(wǎng)口周長(zhǎng)51.5 m，囊網(wǎng)網(wǎng)目20 mm。每站拖曵1 h，平均拖速2.7 kn。拖曵時(shí)，網(wǎng)口寬度約16 m，每站的實(shí)際掃海面積為0.08 km2。漁獲物在船上鑒定種類，并按種類記錄重量、尾數(shù)等數(shù)據(jù)，樣本經(jīng)冰凍保存后帶回實(shí)驗(yàn)室詳細(xì)測(cè)定生物學(xué)數(shù)據(jù)。

1.2 評(píng)價(jià)方法

1.2.1 絕對(duì)資源密度

絕對(duì)資源密度的計(jì)算執(zhí)行中華人民共和國(guó)水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用掃海面積法[11]，基本原理是通過(guò)拖網(wǎng)時(shí)網(wǎng)具掃過(guò)的單位面積內(nèi)捕獲的游泳動(dòng)物的數(shù)量，計(jì)算單位面積內(nèi)的現(xiàn)存絕對(duì)資源密度。公式如下：

(1)

式中,ρ為現(xiàn)存資源量；D為相對(duì)資源密度，即平均漁獲量；a為網(wǎng)次掃海面積；p為網(wǎng)具捕獲率。

捕獲率表示網(wǎng)具對(duì)魚(yú)類等的捕撈效率，在網(wǎng)具規(guī)格選定的情況下，它主要取決于不同魚(yú)類對(duì)網(wǎng)具的反應(yīng)，各種魚(yú)類等的生態(tài)習(xí)性不同，對(duì)網(wǎng)具的反應(yīng)也不一樣。根據(jù)魚(yú)類等的不同生態(tài)習(xí)性，把網(wǎng)具的捕獲率大體上分為如下3類：中上層魚(yú)類p取0.3，近底層魚(yú)類，p取0.5；底層魚(yú)類，p取0.8。

1.2.2 生態(tài)優(yōu)勢(shì)度

利用Pinkas[12]相對(duì)重要性指數(shù)(Index of Relative Importance，IRI)確定優(yōu)勢(shì)種。將 IRI 值大于 等于 1 000 的種類定義為優(yōu)勢(shì)種，IRI值在100～1 000的定義為重要種。

IRI= (N+W) × F

(2)

式中，N為某一游泳動(dòng)物的漁獲尾數(shù)占總尾數(shù)的百分比的值;W為某一游泳動(dòng)物漁獲重量占總重量的百分比;F為某一游泳動(dòng)物出現(xiàn)的站位數(shù)占總站位數(shù)的百分比。

1.2.3 多樣性

利用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H′)[13]、Margalef 的種類豐富度指數(shù)(D)[14]和Pielou均勻度指數(shù)(J)[15]來(lái)分析漁業(yè)資源群落生態(tài)多樣性。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的公式為:

(3)

Margalef種類豐富度指數(shù)計(jì)算公式為：

(4)

Pielou物種均勻度指數(shù)計(jì)算公式為：

(5)

式(3)～式(5)中：S為樣品中的種類總數(shù);N為漁獲總尾數(shù);Pi為i種魚(yú)獲物占總漁獲物的比例Hmax為log2S。

2 結(jié)果

2. 1 種類組成和分布

本次調(diào)查共捕獲38種魚(yú)類(表1)，分別屬于9目23科35屬。其中鱸形目(Perciformes)最多，有18種，占魚(yú)類總種數(shù)的47.37%；其次是鯡形目(Clupeiformes)，有6種，占總種數(shù)的15.79%；鲉形目(Scorpaeniformes) 和鰈形目(Scorpaeniformes) 均為4種，各占總種數(shù)的10.53%；海龍目(Syngnathiformes)為 2 種，占總種數(shù)的5.26%；鰻鱺目 (Anguilliformes)、仙魚(yú)目( Aulopiformes) 、鮟鱇目(Lophiiformes)、鲀形目(Tetraodontiformes)均出現(xiàn)1種，各占總種數(shù)的2.63%。從科級(jí)上看蝦虎魚(yú)科(Gobiidae)最多，有5種，占總種數(shù)的13.16%；其次為石首魚(yú)科(Sciaenidae)有4種，占總種數(shù)的10.53%。從屬級(jí)上看屬(Callionymus)和棱鳀屬(Thrissa)各出現(xiàn)2種，其它33屬均出現(xiàn)一種。

續(xù)表1

在調(diào)查的26個(gè)站位中，RZ02站出現(xiàn)種數(shù)最多，為18種；其次為RZ09站和RZ15站，均為17種；RZ02站位最少，為4種；除RZ02站外出現(xiàn)種數(shù)少于10種的站位有RZ03站、RZ18站、RZ19站和RZ20站；其余14個(gè)站位出現(xiàn)種數(shù)介于10～15之間。總體來(lái)說(shuō)各站位出現(xiàn)種類數(shù)分布比較均勻。

2.2 優(yōu)勢(shì)種組成

所獲38種魚(yú)類中優(yōu)勢(shì)種有5種，重要種9種 (表2)。生態(tài)優(yōu)勢(shì)度排名前5的優(yōu)勢(shì)種生物量和尾數(shù)分別占總生物量和總尾數(shù)47.04% 和 73.37%。除優(yōu)勢(shì)種和重要種外，其余24種魚(yú)類相對(duì)重要性指數(shù)值較小且相互之間差別很大，有5種甚至小于1。本次調(diào)查出現(xiàn)頻率大于80%的5種，依次為六絲鈍尾蝦虎魚(yú)(Amblychaeturichthys)88.46%，方氏錦鳚(Enedriasfangi)84.62%，大瀧六線魚(yú)(Hexagrammosotakii)84.62%，緋(Callionymusbeniteguri)80.77%，尖海龍(Syngnathusacus)80.77%；重量組成比例大于10%的4種，依次為方氏錦鳚22.13%，緋11.88%，矛尾蝦虎魚(yú)(Chaeturichthysstigmatias)10.94%，黃鮟鱇(Lophiuslitulon)10.23%；數(shù)量組成比例大于10%的種類4種，依次為方氏錦鳚21.50%，尖海龍16.17%,緋14.57%, 絲蝦虎魚(yú)(Cryptocentrusfilifer)11.39%。

表2 日照市近岸海域魚(yú)類優(yōu)勢(shì)種組成

2.3 漁獲量和資源密度

調(diào)查海域平均漁獲質(zhì)量為13.54 kg/h，RZ14站最高，為50.63 kg/h； RZ23站最低，為0.79 kg/h。除了RZ14站外還有RZ07站、RZ15站、RZ16站、RZ25站和RZ26站5個(gè)站位漁獲質(zhì)量超過(guò)了20 kg/h。其余20個(gè)站位在0.79～18.01 kg/h之間。調(diào)查海域平均漁獲數(shù)量為1 257.1 ind./h，RZ26站最高，為5893 ind./h； RZ23站最低，為52 ind./h。除了RZ26站外還有RZ14站、RZ15站、RZ21站和RZ25站4個(gè)站位漁獲數(shù)量超過(guò)了2 000 ind./h。其余20個(gè)站位在52～1 777 ind./h之間。(圖2)本次調(diào)查平均漁獲質(zhì)量和數(shù)量在空間分布上稍有差異，但都大致呈北低南高的趨勢(shì)。根據(jù)掃海面積法[11]計(jì)算，調(diào)查海域質(zhì)量資源密度為341.16 kg/km2，RZ14站最高，為1263.63 kg/km2； RZ23站位最低，為19.35 kg/km2；調(diào)查海域尾數(shù)資源密度為34.76×103 ind./km2，RZ22站最高，為159.87×103 ind./km2； RZ23站位最低，為1.25×103 ind./km2。和漁獲量分布趨勢(shì)相同，研究區(qū)域質(zhì)量資源密度和尾數(shù)資源密度分布也呈北低南高的趨勢(shì)(圖3)。

圖2 日照市近岸海域漁獲量分布(質(zhì)量、尾數(shù))

圖3 日照市近岸海域魚(yú)類密度分布(質(zhì)量、尾數(shù))

2.4 群落多樣性分析

豐富度指數(shù)0.28～2.16之間，平均為1.22，其中RZ08站最高，RZ07站最低，研究區(qū)域豐富度指數(shù)整體分布呈北高南低的趨勢(shì)。多樣性指數(shù)0.77～2.95之間，平均為2.06，其中RZ05站最高，RZ07站最低，整體分布呈南北兩翼高中間低的趨勢(shì)。均勻度指數(shù)0.28～0.85之間，平均為0.57，其中RZ23站最高，RZ07站最低，其整體分布和多樣性指數(shù)相同，呈兩側(cè)高中間低的趨勢(shì)。26個(gè)調(diào)查站位中RZ07站三項(xiàng)指數(shù)均為最低值。

表3 日照市近岸海域魚(yú)類群落多樣性

3 討論

3.1 種類組成和優(yōu)勢(shì)種

日照近岸地處暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū),每年洄游于渤、黃?；驏|海之間的許多魚(yú)類從此經(jīng)過(guò)[17]，歷史記載日照近岸出現(xiàn)的魚(yú)類有孔鰩(Rajaporosa)、藍(lán)點(diǎn)馬鮫(Scomberomorusniphonius)、銀鯧(Pampusargenteus)、角木葉鰈(Pleuronichthyscornutus)等40多種。本研究共捕獲魚(yú)類38種。董婧[18]等于1998年6月和9月在山東半島近岸共捕獲魚(yú)類36種，李濤[4]等于2007年4月在山東半島南部近岸海域共捕獲魚(yú)類47種。三次調(diào)查結(jié)果相比稍有差異，分析原因可能與研究區(qū)域范圍有關(guān)。本研究物種組成以鱸形目為主，其它出現(xiàn)較多的還有鯡形目、鲉形目和鰈形目。這和單秀娟[5]等對(duì)黃海中南部魚(yú)類的研究結(jié)果一致。從其適溫類型看研究區(qū)域魚(yú)類以暖溫種、暖水種為主，存在少量冷溫種；從其棲息水層看以近底層魚(yú)類、底層魚(yú)類為主，僅有少量中上層魚(yú)類。同單秀娟[5]等報(bào)道的黃海中南部魚(yú)類種類組成一致。

上世紀(jì)五六十年代，黃海海域的優(yōu)勢(shì)種主要為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高小黃魚(yú)(Larimichthyspolyactis)、帶魚(yú)(Trichiurusjaponicus)和鲆鰈類；七八十年代太平洋鯡(Clupeapallasii)、藍(lán)點(diǎn)馬鮫(Scomberomorusniphonius)、鮐魚(yú)(Scomber japonicus)先后成為優(yōu)勢(shì)種[19]，九十年代初漁獲重量較多的有細(xì)紋獅子魚(yú)、大頭鱈、黃鮟鱇、銀鯧、高眼鰈等，漁獲尾數(shù)較多的有銀鯧、鰳魚(yú)(Ilishaelonggata)、小黃魚(yú)和帶魚(yú)等[20]；九十年代末，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的低值魚(yú)類黃鮟鱇和細(xì)紋獅子魚(yú)逐漸成為優(yōu)勢(shì)種[21]。本研究?jī)?yōu)勢(shì)種主要為方氏錦鳚、緋、尖海龍、六絲鈍尾蝦虎魚(yú)和絲蝦虎魚(yú)。5個(gè)優(yōu)勢(shì)種均為小型低價(jià)值或無(wú)價(jià)值魚(yú)類。在9個(gè)重要種中經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高或一般的有星康吉鰻(Congermyriaster)、皮氏叫姑魚(yú)(Johniusbelengerii)、短吻紅舌鰨(Cynoglossusjoyeri)、黃鮟鱇和大瀧六線魚(yú)。5種魚(yú)類質(zhì)量百分比共為22.09%，其中經(jīng)濟(jì)價(jià)值一般的黃鮟鱇占10.23%。除去優(yōu)勢(shì)種和重要種外，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的小黃魚(yú)有14個(gè)站位出現(xiàn)，質(zhì)量組成百分比為0.25%；許氏平鲉有5個(gè)站位出現(xiàn)，質(zhì)量組成百分比為0.18%；銀鯧僅在RZ08號(hào)站出現(xiàn)1尾，質(zhì)量為40克。上世紀(jì)重要的經(jīng)濟(jì)物種帶魚(yú)和鰳魚(yú)均未在本次調(diào)查中出現(xiàn)。與該海域歷史資料相比，研究區(qū)域的優(yōu)勢(shì)種類發(fā)生了非常大的變化，日照近岸海域大型經(jīng)濟(jì)魚(yú)類數(shù)量較上世紀(jì)有所減少，主要捕撈對(duì)象逐漸轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì)價(jià)值一般或較低的種類。這和戴芳群[7]等對(duì)黃、東海漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)的變化研究結(jié)果一致。分析原因，一方面過(guò)度捕撈使食物鏈頂端種類大幅減少，小型魚(yú)類被捕食幾率降低；另一方面目前我國(guó)實(shí)行的休漁制度可能對(duì)個(gè)體小的種類資源恢復(fù)更有利。本研究還發(fā)現(xiàn)，大瀧六線魚(yú)雖然質(zhì)量百分比(2.02%)和數(shù)量百分比(3%)很小，但站位出現(xiàn)頻率卻高達(dá)84.62%。這可能和大瀧六線魚(yú)的食性較雜有關(guān)，有關(guān)研究認(rèn)為這些經(jīng)濟(jì)價(jià)值一般的大型底層魚(yú)類與其它成魚(yú)存在食物競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，會(huì)加速所在海域優(yōu)勢(shì)種的更替[5]。鑒于日照近岸海域漁業(yè)資源嚴(yán)重退化的情況，建議有關(guān)部門實(shí)行限額捕撈和不同生態(tài)位物種增殖放流，以期保持當(dāng)?shù)貪O業(yè)資源的可持續(xù)利用。

3.2 群落多樣性和鄰近海域?qū)Ρ?/h3>

生物賴以生存的外部環(huán)境越優(yōu)越，物種就越多，多樣度指數(shù)就越高；物種間數(shù)量和質(zhì)量越接近，均勻度越高，優(yōu)勢(shì)種越不明顯。本研究3個(gè)指數(shù)的平均值均在正常范圍內(nèi)。本文研究區(qū)域的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)空間分布均呈南北兩翼高中間低的特征，和資源量的空間分布特征不盡相同，如RZ25站資源量雖然較低，但多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)較高。根據(jù)多樣性指數(shù)定義，種類間分布越均勻多樣性指數(shù)越大，這種現(xiàn)象在其它海域[22]也有發(fā)生。研究區(qū)域豐富度指數(shù)空間分布呈北高南低的特征，和資源量的空間分布特征正好相反。這是因?yàn)檠芯繀^(qū)域各站出現(xiàn)種類數(shù)比較均勻，資源密度南部比北部高的原因。表4為本研究和連云港附近海域各指數(shù)的比較：本研究豐富度指數(shù)略小于連云港附近海域，多樣度指數(shù)和均勻度指數(shù)則高于連云港附近海域。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)常被用于評(píng)價(jià)水體受人為影響的程度，參考《水生生物監(jiān)測(cè)手冊(cè)》[24]，影響程度可以分成 4 類：H′=0，為受人為影響嚴(yán)重；03，為基本沒(méi)影響。據(jù)此判斷研究區(qū)域除個(gè)別區(qū)域(RZ07站、RZ19站、RZ21站附近海域)可能受到重度人為影響外，其余區(qū)域可能受到了中度的人為影響。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果，RZ07站位于日照萬(wàn)平口海濱風(fēng)景區(qū)附近，RZ19站周圍有大量人工養(yǎng)殖，RZ21站附近為日照港錨地。有可能這三個(gè)區(qū)域受人為影響較嚴(yán)重，具體還要結(jié)合本海域相關(guān)水質(zhì)和沉積物等資料分析確定。

表4 本研究豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和鄰近海域的對(duì)比

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