廈漳近海游泳動物群落結構特征初步研究

劉 勇,莊之棟,馬 超,徐春燕,沈長春,蔡建堤,謝少卿

(福建省水產研究所,福建省海洋生物增養殖與高值化利用重點實驗室,福建 廈門 361013)

引 言

游泳動物是人類開發利用海洋漁業資源的主要對象,也是人類獲取動物蛋白的主要來源,在海洋生態環境中占據重要地位[1]。關于我國沿岸近海游泳動物群落結構特征的研究有過不少報道,如萊州灣[2]、山東南部海域[3]、杭州灣[4]、溫州近海[5]、臺灣海峽[6]和北部灣[7]等海域。廈漳海域位于福建東南部海域,是閩南漁場的一部分,是多種重要經濟海洋游泳動物的產卵場和索餌場。多年來,由于過度捕撈、近岸污染及棲息地破壞等因素影響,近海漁業資源嚴重衰退,漁獲物組成也發生了結構性變化。本文根據2018年10月(秋季)和2019年4月(春季)開展的漁業資源調查資料,分析了廈漳海域游泳動物的種類組成、優勢種類、資源密度以及群落多樣性等,以期為進一步加強該海域漁業資源的合理利用和生物多樣性的有效保護提供一些參考資料。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本文數據來源自2018年10月(秋季)和2019年4月(春季)在廈漳近海(118°0′ E～119°0′ E,24°0′ N～24°30′ N)開展的兩個航次游泳動物調查資料,每航次設置18個站位(ST01～ST18,圖1),每站拖曳時間1 h,平均拖速為2.5 kn。調查船“閩龍漁62678”號,主機功率110 kW、噸位107 t,采取網具為桁桿拖網,網具掃海寬度為27 m,網囊網目尺寸為3.0 cm。調查按照GB 12763.6-2007《海洋調查規范》[8]進行。

1.2 數據處理

1.2.1 優勢種

利用Pinkas[9]的相對重要性指數(Index of relative importance,IRI)判斷游泳動物的優勢種,其公式為:

IRI= (N+W) ×F× 104

(1)

式中,N為某一種類的尾數百分比;W為某一種類的質量百分比;F為某一種類站位出現頻率。參考相關文獻[10],本文以IRI值大于1 000的種類為優勢種。

1.2.2 資源密度

漁業資源密度的估算采用掃海面積法[11]。其計算公式如下:

(2)

1.2.3 多樣性分析

采用Margalef豐富度指數(D)、Shannon-Wiener多樣性指數(H′)和Pielou均勻度指數(J′)來研究調查海域游泳生物的群落多樣性[2-3],計算公式如下:

Margalef種類豐富度指數:D=(S-1)/lnN

(3)

Shannon-Wiener多樣性指數:H′= -∑Pi·(lnPi)

(4)

Pielou均勻度指數:J′=H′/lnS

(5)

式中,N為該站位漁獲物總個體數;S為該站位漁獲物的種類數;Pi為該站位第i種種類質量占總漁獲的質量比例。

2 結果與分析

2.1 種類組成

調查海區春、秋兩季漁獲游泳動物種類豐富,經鑒定共有204種,隸屬于23目82科141屬(表1),其中魚類最多,有18目60科97屬131種,占游泳動物總種類數的64.22%;甲殼類有2目18科38屬64種(其中蝦類18種、蟹類37種、蝦蛄9種),占31.37%;頭足類有3目4科6屬9種,占4.41%。其中2018年秋季漁獲游泳動物有159種,比2019年春季(141種)多18種,兩季都出現的種類有97種,占總種數的47.55%。

表1 調查海域游泳動物種類組成

魚類以鱸形目為主,有27科46屬59種,占魚類總數的45.04%,其次是鰈形目,有4科8屬17種。甲殼類中蝦類以對蝦科種類最多,有7屬13種,占蝦類總種數的72.22%;蟹類以梭子蟹科種類最多,有2屬13種,占蟹類總種數的35.14%;蝦蛄有1科7屬9種。頭足類中,槍形目、烏賊目和八腕目分別有2種、4種和3種。

2.2 漁獲優勢種類

根據相對重要性指數(IRI) 計算結果(表2),調查海域春季游泳動物優勢種(IRI>1 000)有哈氏仿對蝦(Parapenaeopsishardwickii)、二長棘鯛(Parargyropsedita)和鷹爪蝦(Trachypenaeuscurvirostris)3種,其質量比例占游泳動物的30.14%,數量比例占50.55%;秋季為哈氏仿對蝦、大頭白姑魚(Argyrosomusmacrocephalus)、矛形梭子蟹(Portunushastatoide)和紅星梭子蟹(P.sanguinolentus)4種,其質量比例占36.96%,數量比例占62.42%。這6種優勢種類中,魚類、蝦類和蟹類各有2種。

表2 廈漳海域春秋季游泳動物優勢種相對重要性指數IRI

2.3 資源密度

調查海域游泳動物質量平均資源密度指數為250.4 kg·km-2,數量平均密度指數為31 663 ind·km-2。其中,春、秋季游泳動物質量平均資源密度指數分別為239.1 kg·km-2和261.7 kg·km-2(P=0.467>0.05);春、秋季游泳動物數量平均密度指數分別為24 943 ind·km-2和38 384 ind·km-2(P=0.005<0.01)。各類群質量平均資源密度指數和數量平均密度指數如表3所示,游泳動物質量組成春季以魚類為主,占58.48%,秋季以甲殼類為主,占67.21%;數量組成春、秋季都以甲殼類為主,所占比例分別為54.53%和71.79%。

表3 廈漳近海游泳動物質量平均密度和數量平均密度

從游泳動物資源質量密度指數看,各調查站位時空分布變化較大。春季漁獲質量密度指數最大值出現在ST04站,為448.0 kg·km-2,ST13站次之,為376.0 kg·km-2,最小值出現在ST17站,為141.5 kg·km-2;秋季漁獲質量密度指數最大值出現在ST08站,達386.1 kg·km-2,ST10站次之,為 375.7 kg·km-2,最小出現在ST16站,為 111.9 kg·km-2(圖2)。

圖2 廈漳近海游泳動物質量密度指數分布

從游泳動物資源數量密度指數看,春季各調查站位數量密度指數最大值出現在ST13站,為48 334 ind·km-2,ST04站次之,為47 765 ind·km-2,最小值出現在ST11站,為8 283 ind·km-2;秋季各調查站位數量密度指數最大值出現在ST11站,為65 707 ind·km-2,ST18站次之,為61 483 ind·km-2,最小值出現在ST15站,為21 214 ind·km-2(圖3) 。

圖3 廈漳近海游泳動物數量密度指數分布

2.4 群落多樣性

對調查海域游泳生物進行群落多樣性分析,結果顯示春季Margalef豐富度指數(D)范圍為4.197～7.113,平均值為5.733,Shannon-Wiener多樣性指數(H′)范圍為1.936～2.747,平均值為2.372,Pielou均勻度指數(J′)范圍為0.523～0.725,平均值為0.636;秋季Margalef豐富度指數(D)范圍為5.781～7.826,平均值為7.026,Shannon-Wiener多樣性指數(H′)范圍為1.662～2.921,平均值為2.312,Pielou均勻度指數(J′)范圍為0.438～0.751,平均值為0.602(表4)?？梢奙argalef豐富度指數(D)春季低于秋季,但Shannon-Wiener多樣性指數(H′)和均勻度指數(J′)均是春季略高于秋季。

表4 廈漳近海游泳動物多樣性分析

3 討論

廈漳近海屬于閩南漁場的一部分,底質地貌復雜,漁場地處亞熱帶,周年有閩浙沿岸水、粵東沿岸水、黑潮枝梢和南海水等水系交匯推移,九龍江更是攜帶大量有機物質和無機鹽類注入近海,漁場水質肥沃,餌料豐富,是多種經濟魚、蝦、蟹類繁衍生長的優良場所。20世紀90年代初,閩南、臺灣淺灘漁場單拖作業調查顯示漁獲物有222種,其中魚類179種、頭足類23種、甲殼類20種[12]。2000—2001年閩南、臺灣淺灘漁場單拖作業周年漁獲物分析顯示,共有320種,其中魚類243種,蝦類28種、蟹類21種、蝦蛄類8種、頭足類20種[13]。劉勇等[14]對九龍江口海域兩個季度調查,共漁獲游泳動物76種,其中魚類最多,有41種,蝦類13種、蟹類15種、蝦蛄4種和頭足類3種。本次調查漁獲種類共204種,其中魚類131種,甲殼類有64種(其中蝦類18種、蟹類37種、蝦蛄類9種),頭足類有9種,可以基本反映出魚類是廈漳近海游泳動物的主要類群,其次是甲殼類。雖然每次調查海域的位置、時間及網具不盡相同,但閩南漁場漁獲種類的減少卻是不爭的事實,這可能與過度捕撈導致的漁業資源衰退、漁獲種類減少、生物多樣性下降有關。調查海域游泳動物的優勢種類共有6種,種類偏少,且多是生命周期較短、營養級較低的甲殼類和一些經濟幼魚。其中春季為哈氏仿對蝦、二長棘鯛和鷹爪蝦3種,秋季為哈氏仿對蝦、大頭白姑魚、矛形梭子蟹和紅星梭子蟹4種,有一定季節性差異。哈氏仿對蝦于春、秋兩季都是優勢種,幾乎每一站都有漁獲,這可能與本次調查采用的是桁桿蝦拖網有關,也很可能與該種類在閩南漁場的資源狀況有關,哈氏仿對蝦也是同屬閩南漁場的東山灣及鄰近海域的優勢種[15-16]。二長棘鯛是閩南漁場拖網作業的主要捕撈對象之一,春季近海幼魚群體較多,漁獲數量具有較大優勢[17],而秋季水溫下降,二長棘鯛逐漸洄游到南部海域或深水區,調查海域二長棘鯛群體數量變少,不再是優勢種。紅星梭子蟹和矛形梭子蟹都是廣溫廣鹽種[18],分布范圍廣,調查海域幾乎都有分布,秋季幼蟹較多,也成為優勢種。

調查海域游泳動物質量平均資源密度指數為250.4 kg·km-2,數量平均密度指數為31 663 ind·km-2,均是秋季略高于春季。質量平均密度指數低于鄰近的東山灣2008—2009年度水平(342.11 kg·km-2)[16]和九龍江口海域2013年水平(327.4 kg·km-2)[14],高于東山灣2016年水平(240.06 kg·km-2)[19];數量平均密度指數則普遍高于上述海域的同期結果,這與本次調查漁獲物中游泳動物幼魚、幼體比例較大有關,春、秋季漁獲物平均體重分別僅為9.6 g和6.8 g,漁獲個體小型化、低齡化極為嚴重。

Shannon-Wiener多樣性指數是從群落種類數和群落個體數的均勻性兩方面衡量群落結構,是反映群落結構穩定性的重要指標[20]。一般認為,當水域生態系統受到環境脅迫時,生物種類數和個體數都會減少,從而導致多樣性指數的降低。本次調查海域游泳動物群落多樣性分析結果表明,Shannon-Wiener多樣性指數H′春季略高于秋季,年度平均值為2.342,高于東山灣兩次調查多樣性水平[16,19]和九龍江口多樣性水平[14],低于臺灣海峽水平[21],總體水平仍然不高。多樣性水平下降,有可能是過度捕撈、環境污染及棲息地改變等因素共同作用的結果[22]。從調查結果來看,廈漳近海拖網作業漁獲物種類主要以生命周期短、營養級較低的小型種類為主,經濟幼魚、幼體比例極高,應嚴禁拖網漁船在機輪底拖網禁漁區線以內生產,進一步加強廈漳近海水域生態環境保護,保護海洋生物資源多樣性水平,達到合理的開發與利用。