羅源灣春季和秋季游泳動物多樣性分析

李 聰

(福建省海洋環(huán)境與漁業(yè)資源監(jiān)測中心，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，歷史上是游泳動物的重要繁育和越冬場所[1]。近年來，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)境狀況受到社會極大關(guān)注[2]。

游泳動物在海洋生態(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)中的高級消費(fèi)者，是人類蛋白質(zhì)的重要來源[3]。隨著人類活動導(dǎo)致羅源灣漁業(yè)生態(tài)環(huán)境的不斷改變，這必然會對灣內(nèi)游泳動物產(chǎn)生一定的影響。二十世紀(jì)以來，對羅源灣內(nèi)游泳動物多樣性的研究尚存在嚴(yán)重不足，僅見對其夏季研究的報(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物種類組成、數(shù)量分布、優(yōu)勢種和生物多樣性特征等，探討了羅源灣游泳動物種類組成和生物多樣性的變動趨勢，為評估羅源灣內(nèi)游泳動物群落健康指標(biāo)提供理論基礎(chǔ)，并為今后開展海面退養(yǎng)效果評價(jià)、生境修復(fù)效果評價(jià)、臨海工程的生態(tài)損益評價(jià)和羅源灣漁業(yè)管理對策提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

游泳動物資源調(diào)查數(shù)據(jù)資料來源于福建省海洋環(huán)境與漁業(yè)資源監(jiān)測中心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”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，沈國英等[3]也指出，游泳動物相較于浮游生物的不同種群間個體差異變化幅度大，用生物量比用豐度來計(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 相對資源量

式中：ρ—相對資源生物量/相對資源密度(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%，占游泳動物總種類數(shù)的28.7%。

表1 春季和秋季羅源灣游泳動物種類組成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個季節(jié)的游泳動物資源調(diào)查均無無冷溫性種和冷水種出現(xiàn)。這表明該調(diào)查海域游泳動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；漁獲個體總數(shù)分別為1 253 ind和1 938 ind。從漁獲物重量來看，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

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

圖3 春季游泳動物相對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 秋季游泳動物相對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)勢種

所獲游泳動物的相對重要性指數(shù)(IRI)值如表2所示，春季優(yōu)勢種有3種，為細(xì)巧仿對蝦Parapenaeopsis tenella、孔蝦虎魚Trypauchen vagina和褐菖鲉Sebastiscus marmoratus；秋季優(yōu)勢種亦有3種，為日本蟳Charybdis japonica、龍頭魚Harpadon nehereus和大黃魚。春季和秋季優(yōu)勢種更替明顯，優(yōu)勢種數(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 羅源灣主要游泳動物種類相對重要性指數(shù)Tab.2 The index of relative importance of main nekton species in Luoyuan bay

2.4 生物多樣性

春、秋季各站位游泳動物生物多樣性指數(shù)情況如圖5、圖6所示。羅源灣游泳動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，從其空間分布趨勢來看，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)相對較高，表明靠近灣口和主航道的深水區(qū)有利于游泳動物的生長。

圖5 春季各站位游泳動物生物多樣性指數(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物種類組成的關(guān)系

羅源灣隸屬閩北海域，氣候溫和濕潤，光照充足，雨量適中，形成了夏無酷暑、冬無嚴(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、磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量較高[15]，為浮游生物生長的良好生態(tài)環(huán)境，使羅源灣有利于游泳動物的棲息和繁殖，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)。通過分析發(fā)現(xiàn)，春秋兩季的游泳動物優(yōu)勢種(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)勢種或常見種。

3.2 羅源灣漁業(yè)資源特點(diǎn)與變動情況

羅源灣內(nèi)現(xiàn)有漁業(yè)資源量不大，無法形成漁汛期，游泳動物優(yōu)勢種群主要為個體小、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)效益來看，羅源灣漁業(yè)經(jīng)濟(jì)種相對資源密度占比小，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，營養(yǎng)級最低，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)勢不再。肉食性種類食物鏈較長，營養(yǎng)級較高，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)游泳動物群落結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的低營養(yǎng)級和低品質(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)量受到人類活動干擾的影響較為明顯。現(xiàn)有游泳動物種類中，部分為個體成熟期長、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，以免把其作為索餌和產(chǎn)卵繁殖場所的游泳動物種群進(jìn)一步減少。