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        羅源灣春季和秋季游泳動(dòng)物多樣性分析

        2019-05-17 02:30:08
        關(guān)鍵詞:羅源漁獲資源量

        李 聰

        (福建省海洋環(huán)境與漁業(yè)資源監(jiān)測(cè)中心,福建福州 350003)

        羅源灣位于福建省東北部沿海,水域面積214 km2,海灣曲折,口窄腹大。羅源灣內(nèi)擁有面積廣闊的灘涂,具備強(qiáng)潮流特性,歷史上是游泳動(dòng)物的重要繁育和越冬場(chǎng)所[1]。近年來(lái),羅源灣內(nèi)穩(wěn)步推進(jìn)網(wǎng)箱退養(yǎng)整治工作,但灣內(nèi)陸源污染物排放總量仍居高不下,沿岸工程的開發(fā)建設(shè)力度不斷加大,給漁業(yè)生態(tài)環(huán)境造成的威脅不斷加重,羅源灣生態(tài)環(huán)境狀況受到社會(huì)極大關(guān)注[2]。

        游泳動(dòng)物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中有著重要的地位,很多種類是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的高級(jí)消費(fèi)者,是人類蛋白質(zhì)的重要來(lái)源[3]。隨著人類活動(dòng)導(dǎo)致羅源灣漁業(yè)生態(tài)環(huán)境的不斷改變,這必然會(huì)對(duì)灣內(nèi)游泳動(dòng)物產(chǎn)生一定的影響。二十世紀(jì)以來(lái),對(duì)羅源灣內(nèi)游泳動(dòng)物多樣性的研究尚存在嚴(yán)重不足,僅見對(duì)其夏季研究的報(bào)道[4]。因此,本文根據(jù)2016年4月和11月的底拖網(wǎng)調(diào)查數(shù)據(jù),分析了羅源灣春秋兩季的游泳動(dòng)物種類組成、數(shù)量分布、優(yōu)勢(shì)種和生物多樣性特征等,探討了羅源灣游泳動(dòng)物種類組成和生物多樣性的變動(dòng)趨勢(shì),為評(píng)估羅源灣內(nèi)游泳動(dòng)物群落健康指標(biāo)提供理論基礎(chǔ),并為今后開展海面退養(yǎng)效果評(píng)價(jià)、生境修復(fù)效果評(píng)價(jià)、臨海工程的生態(tài)損益評(píng)價(jià)和羅源灣漁業(yè)管理對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        游泳動(dòng)物資源調(diào)查數(shù)據(jù)資料來(lái)源于福建省海洋環(huán)境與漁業(yè)資源監(jiān)測(cè)中心2016年4月26日-29日和11月1日-3日的單船底層拖網(wǎng)調(diào)查資料。

        調(diào)查船為“閩連漁60339號(hào)”底層單拖網(wǎng)漁船,漁船功率為26.5 kW,拖網(wǎng)網(wǎng)衣拉直長(zhǎng)度為18.0 m,網(wǎng)口高度 1.5 m,網(wǎng)口網(wǎng)目 6.0 cm、共 640 目、囊網(wǎng)網(wǎng)目 2.0 cm、掃海寬度 10.0 m、平均拖速 2.0 km·h-1,每網(wǎng)拖曳時(shí)間為1 h,共布設(shè)12個(gè)調(diào)查站位(圖1)。調(diào)查按照《海洋調(diào)查規(guī)范》(GB/T12763.6-2007)方法進(jìn)行[5]。

        圖1 羅源灣游泳動(dòng)物調(diào)查站位Fig.1 Survey stations of the nekton in Luoyuan bay

        1.2 數(shù)據(jù)處理

        1.2.1 優(yōu)勢(shì)種漁獲物分析

        式①中,N為該種群的豐度百分比(%);W為該種群的質(zhì)量百分比(%);F為該種群的出現(xiàn)頻率(%)。本文以IRI值大于500的種群為優(yōu)勢(shì)種;IRI值在100~500的種群為常見種[7]。

        1.2.2 生物多樣性指數(shù)

        由于不同種群甚至同種群的個(gè)體間差異非常大,WILHM[8]提出用生物量計(jì)算生物多樣性更趨于種群間的能量分布,沈國(guó)英等[3]也指出,游泳動(dòng)物相較于浮游生物的不同種群間個(gè)體差異變化幅度大,用生物量比用豐度來(lái)計(jì)算生物多樣性更合適。因此,本文以生物量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

        式②~④中,S為種類數(shù),N為漁獲尾數(shù),Pi為第i種生物漁獲重量占總漁獲重量的比例。

        1.2.3 相對(duì)資源量

        式中:ρ—相對(duì)資源生物量/相對(duì)資源密度(重量:kg·km-2,尾數(shù):ind·km-2);

        C—單位時(shí)間內(nèi)的漁獲量(kg)或尾數(shù)(ind);

        q—網(wǎng)具捕獲率,取值0.5;

        A—網(wǎng)具每小時(shí)掃海面積(掃海寬度×拖網(wǎng)距離,km2)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 種類組成

        春秋兩季共捕獲游泳動(dòng)物94種(表1)[12-13],春季和秋季分別為66種和68種,隸屬于15目44科85屬94種。其中魚類11目29科42屬51種,占總種類數(shù)的54.2%;甲殼類2目13科24屬40種,占總種類數(shù)的42.6%;頭足類2目2科3屬3種,占總種類數(shù)的3.2%。魚類中以鱸形目的種類最多,有12科24屬27種,占魚類總種數(shù)的52.9%,占游泳動(dòng)物總種類數(shù)的28.7%。

        表1 春季和秋季羅源灣游泳動(dòng)物種類組成Tab.1 Species composition of nekton in Luoyuan bay in spring and autumn

        續(xù)表

        續(xù)表

        從適溫性來(lái)看,51種魚類中,暖水種最多,有27種,占魚類總種數(shù)的52.9%;其余為暖溫性種,有24種,占魚類總種數(shù)的47.1%。40種甲殼類中,暖水種最多,有18種,占甲殼類總種數(shù)的45.0%;其余為暖溫性種和廣溫性種,均為11種。3種頭足類中,暖水性種2種,廣溫性種1種。2個(gè)季節(jié)的游泳動(dòng)物資源調(diào)查均無(wú)無(wú)冷溫性種和冷水種出現(xiàn)。這表明該調(diào)查海域游泳動(dòng)物群落具有典型的亞熱帶區(qū)系特點(diǎn)。此外,洄游性魚類占有一定比例,共計(jì)10種,為大黃魚Larimichthys crocea、大頭多齒海鯰Netuna thalassina、鳳鱭Coilia mystus、海鰻 Muraenesox cinereus、鰳魚 Ilisha elongata、帶魚 Trichiurus japonicus、六絲多指馬鲅 Polydactylus sextarius、卵形鯧鲹Trachinotus ovatus、日本紅娘魚Lepidotrigla japonice和真鯛Pagrosomus major。

        2.2 漁獲量及相對(duì)資源量

        春季和秋季拖網(wǎng)調(diào)查中,漁獲總重量分別為25.05 kg和38.966 kg;漁獲個(gè)體總數(shù)分別為1 253 ind和1 938 ind。從漁獲物重量來(lái)看,春秋兩季均以魚類最高,分別占漁獲物總重量的79.7%和72.2%;從漁獲物尾數(shù)來(lái)看,春秋兩季亦均以魚類數(shù)量最多,分別占漁獲總數(shù)量的46.6%和51.6%(圖2)。

        圖2 春季和秋季漁獲物數(shù)量組成Fig.2 Quantity composition of catch in spring and autumn

        羅源灣游泳動(dòng)物的重量和尾數(shù)相對(duì)資源量均較低,春季和秋季相對(duì)資源生物量平均值分別為 130.0 kg·km-2和 175.3 kg·km-2;春季和秋季尾數(shù)相對(duì)資源密度平均值分別為6 151尾·km-2和8 720尾·km-2。游泳動(dòng)物資源空間分布差異明顯,春季和秋季趨勢(shì)基本一致,灣內(nèi)資源量很少,灣口到可門港海域資源量相對(duì)較高(圖3、圖4)。春季和秋季所有游泳動(dòng)物的相對(duì)資源生物量均遠(yuǎn)低于東海區(qū)整個(gè)大陸架春季和秋季的相對(duì)資源生物量 (約330.1 kg·km-2和383.0 kg·km-2)[14],可初步判斷,羅源灣屬于游泳動(dòng)物資源量相對(duì)較差的海域。

        圖3 春季游泳動(dòng)物相對(duì)資源生物量分布情況(kg·km-2)Fig.3 Relative resource biomass distribution of nekton in spring(kg·km-2)

        圖4 秋季游泳動(dòng)物相對(duì)資源生物量分布情況(kg·km-2)Fig.4 Relative resource biomass distribution of nekton in autumn(kg·km-2)

        2.3 優(yōu)勢(shì)種

        所獲游泳動(dòng)物的相對(duì)重要性指數(shù)(IRI)值如表2所示,春季優(yōu)勢(shì)種有3種,為細(xì)巧仿對(duì)蝦Parapenaeopsis tenella、孔蝦虎魚Trypauchen vagina和褐菖鲉Sebastiscus marmoratus;秋季優(yōu)勢(shì)種亦有3種,為日本蟳Charybdis japonica、龍頭魚Harpadon nehereus和大黃魚。春季和秋季優(yōu)勢(shì)種更替明顯,優(yōu)勢(shì)種數(shù)量占總物種數(shù)量的比例差異較大,春季為34.0%,秋季為24.1%。另外,春季常見種數(shù)量較秋季略少,其分別為14種和18種。

        表2 羅源灣主要游泳動(dòng)物種類相對(duì)重要性指數(shù)Tab.2 The index of relative importance of main nekton species in Luoyuan bay

        2.4 生物多樣性

        春、秋季各站位游泳動(dòng)物生物多樣性指數(shù)情況如圖5、圖6所示。羅源灣游泳動(dòng)物的生物多樣性指數(shù)H′春季平均值為2.62,各站位H′值變化范圍為1.29~3.96;秋季平均值為2.84,各站位H′值變化范圍為0.87~4.39,從其空間分布趨勢(shì)來(lái)看,灣內(nèi)站位明顯低于灣口站位。均勻度指數(shù)J′春季變化范圍為0.29~0.83,平均值為0.66;秋季變化范圍為0.48~0.90,平均值為0.75,秋季明顯高于春季。種類豐富度指數(shù)D春季變化范圍為0.66~2.80,平均值為1.52;秋季變化范圍為0.21~3.37,平均值為1.64,其季節(jié)差異較小。從圖中可以看出,LY04、LY06和LY08站位的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)相對(duì)較高,表明靠近灣口和主航道的深水區(qū)有利于游泳動(dòng)物的生長(zhǎng)。

        圖5 春季各站位游泳動(dòng)物生物多樣性指數(shù)Fig.5 The biodiversity index of nekton in spring

        圖6 秋季各站位游泳動(dòng)物生物多樣性指數(shù)Fig.6 The biodiversity index of nekton in autumn

        3 討論

        3.1 羅源灣地理位置與游泳動(dòng)物種類組成的關(guān)系

        羅源灣隸屬閩北海域,氣候溫和濕潤(rùn),光照充足,雨量適中,形成了夏無(wú)酷暑、冬無(wú)嚴(yán)寒的中亞熱帶海洋季風(fēng)氣候。羅源灣作為潮汐汊道型基巖港灣,被四周低山丘陵環(huán)抱,僅有一窄長(zhǎng)口門與外海想通,潮差大,海灣半封閉性較強(qiáng),水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較高[15],為浮游生物生長(zhǎng)的良好生態(tài)環(huán)境,使羅源灣有利于游泳動(dòng)物的棲息和繁殖,為其多樣性分布提供了條件。

        本次調(diào)查結(jié)果顯示,魚類是羅源灣海域游泳動(dòng)物的主要類群,甲殼類次之,頭足類極少,各種類數(shù)均遠(yuǎn)低于20世紀(jì)80年代羅源灣調(diào)查結(jié)果[1]。除了調(diào)查手段單一造成調(diào)查結(jié)果出現(xiàn)一定的差異外,這可能是由于多年來(lái)灣內(nèi)不斷地進(jìn)行大規(guī)模圍填海、周邊地區(qū)向?yàn)硟?nèi)排放的各種陸源污染物日益增多[16-19],沿岸工程的開發(fā)建設(shè)力度不斷加大[20],使該海域的漁業(yè)生態(tài)環(huán)境受到壓迫[21-23],從而導(dǎo)致該海域物種多樣性呈下降狀態(tài)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),春秋兩季的游泳動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種(IRI>500)種類數(shù)各為3種,常見種分別有14種和18種,均明顯較少,且主要種群季節(jié)更替明顯,這與部分魚類生殖習(xí)性有關(guān),也可能與閩浙沿岸流的影響有關(guān)[24]。春季細(xì)巧仿對(duì)蝦、孔蝦虎魚等暖水性種類進(jìn)入近岸海域繁殖產(chǎn)卵,使得其成為優(yōu)勢(shì)種。屬暖溫性的大黃魚和龍頭魚主要分布于東海區(qū)[25,26],春季繁殖期間會(huì)選擇在環(huán)境更適宜的鄰近三沙灣內(nèi)產(chǎn)卵,而到了秋季則有部分進(jìn)入羅源灣內(nèi)索餌育肥,使得其成為優(yōu)勢(shì)種。由于該海灣常年受到閩浙沿岸流的影響,導(dǎo)致褐菖鲉、日本蟳等暖溫性種類成為季節(jié)優(yōu)勢(shì)種或常見種。

        3.2 羅源灣漁業(yè)資源特點(diǎn)與變動(dòng)情況

        羅源灣內(nèi)現(xiàn)有漁業(yè)資源量不大,無(wú)法形成漁汛期,游泳動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種群主要為個(gè)體小、資源更新快的小型低質(zhì)魚類和甲殼類,這些種類大多屬于生長(zhǎng)繁殖速度快的沿岸性和河口性種類。尤其是蝦蟹類生命周期短,一年生為主,因易受到過(guò)度捕撈等影響,導(dǎo)致其剩余群體很少,主要由補(bǔ)充群體維持著種群較低密度的資源量。

        從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看,羅源灣漁業(yè)經(jīng)濟(jì)種相對(duì)資源密度占比小,小雜魚種類多。春秋兩季所捕獲的經(jīng)濟(jì)種類近20種,但種群生物量均不高,難以形成產(chǎn)量。斑鰶Konosirus punctatus和棱鮻Liza carinata等雜食性魚類食物鏈最短,營(yíng)養(yǎng)級(jí)最低,可終年在灣內(nèi)棲息,曾經(jīng)為資源量較豐富經(jīng)濟(jì)種群[1],現(xiàn)已優(yōu)勢(shì)不再。肉食性種類食物鏈較長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高,種類也最多,但除了某些經(jīng)濟(jì)種類如大頭多齒海鯰、帶魚、赤點(diǎn)石斑魚Epinephelus akaara和海鰻等,絕大多數(shù)屬于經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大的小雜魚。羅源灣內(nèi)游泳動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的低營(yíng)養(yǎng)級(jí)和低品質(zhì)的特征并不利于海灣漁業(yè)資源的可持續(xù)利用。

        區(qū)域生物多樣性的指數(shù)特征可間接反映出游泳動(dòng)物生存環(huán)境質(zhì)量的實(shí)際狀況。與20世紀(jì)80年代的調(diào)查結(jié)果相比較[1],目前羅源灣內(nèi)游泳動(dòng)物多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)均處于偏低水平,表明灣內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量受到人類活動(dòng)干擾的影響較為明顯?,F(xiàn)有游泳動(dòng)物種類中,部分為個(gè)體成熟期長(zhǎng)、資源補(bǔ)充量少的種類如海鰻、赤魟Dasyatis akajei、大頭多齒海鯰等,一旦其資源遭受到較大破壞就難以恢復(fù)。因此,在開發(fā)羅源灣海洋資源的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí),以免把其作為索餌和產(chǎn)卵繁殖場(chǎng)所的游泳動(dòng)物種群進(jìn)一步減少。

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