东山湾及其邻近海域游泳动物群落结构的年代际差异性_官莹.pdf

第 卷第期 年月中 国 海 洋 大 学 学 报 （）：，东山湾及其邻近海域游泳动物群落结构的年代际差异性*官莹，宋普庆，王良明，张琥顺，李海，李渊，林龙山*（中国海洋大学环境科学与工程学院，山东 青岛 ；自然资源部第三海洋研究所，福建 厦门 ；自然资源部海峡西岸海岛海岸带生态系统野外观测研究站，福建 漳州 ；中国水产科学研究院南海水产研究所，广东 广州 ；上海海洋大学海洋科学学院，上海 ）摘要：为了解东山湾及其邻近海域游泳动物群落的年代变化特征，根据 年 月、年月、年月和 月在东山湾及其邻近海域进行的个航次底拖网调查数据，对该海域游泳动物种类组成、优势种、多样性特征及群落结构进行研究。结果表明：年秋季捕获 种游泳动物，年春季捕获 种游泳动物，优势种为中颌棱鳀、林氏团扇鳐、短蛸等；年春季捕捞 种游泳动物，秋季捕获 种游泳动物，优势种为中颌棱鳀、林氏团扇鳐及青鳞小沙丁鱼等。多样性结果显示：东山湾及其邻近海域丰富度指数（）、多样性指数（）和均匀度指数（）的变化范围在 年分别为 、和 ，在 年分别为 、和 。年数量优势度曲线与生物量优势度曲线呈相交状态，而 年数量优势度曲线分布于生物量优势度曲线之上，表明 年间该海域游泳动物群落结构受到外界扰动较多。聚类结果显示，东山湾游泳动物群落分为湾内和湾口个群组，群组间差异的分歧种存在明显年代变化。研究发现相较于 年前，年东山湾游泳动物的资源量有所恢复，但游泳动物群落组成已经发生了较大的变化。本研究结果可为类似海域游泳动物多样性和群落结构研究提供参考，也可为研究海域渔业资源开发、利用与养护等政策的制定提供科学依据。关键词：游泳动物；优势种；群落结构；东山湾；年代差异；数量生物量比较曲线中图法分类号：文献标志码：文章编号：（）：引用格式：官莹，宋普庆，王良明，等东山湾及其邻近海域游泳动物群落结构的年代际差异性中国海洋大学学报（自然科学版），（）：，（）：*基金项目：国家重点研究发展计划项目（）；自然资源部第三海洋研究所基本科研费专项（，）资助 （）；，（，）收稿日期：；修订日期：作者简介：官莹（），女，博士生，研究方向为环境规划。：*通讯作者：东山湾位于福建省最南端，由漳州市东山县、漳浦县、云霄县的陆岸环抱而成。该海湾地处亚热带纬度，秋季受闽浙沿岸流和台湾海峡逆温跃层的影响，夏季主要受南海外海水影响，拥有典型的亚热带海湾生态系统特征。因其地理位置优越、地形地貌复杂、生态环境独特，使其成为许多游泳生物栖息、生长、育肥和繁衍的优良场所，也造就了该海域丰富的渔业资源，是福建省发展渔业生产三大主要基地之一。近年来，人类大力的开发导致东山湾养殖区布局零乱，海水富营养化问题严重，围填海引发湿地生境被破坏、纳潮量减少等现象，种种的恶性结果使得研究者和管理者逐渐意识到对近岸浅水区域及海湾区域保护和管理的重要性。目前针对该海域的研究已有不少，研究内容涵盖了东山湾海域的浮游生物、底栖生物、游泳动物及珊瑚礁等。此外，作为重要渔场之一，有关该海域的鱼类组成和季节变动、鱼类群落结构分析、渔业资源开发利用状况及渔业资源承载力评价的研究也开展较多。本研究根据 年及 年在东山海域进行的春季及秋季航次的游泳动物调查数据，对个时期的东山湾海域的游泳动物种类组成、群落结构、渔业资源状况进行对比，探究东山湾海域近十年渔业资源变动情况及产生变动的可能原因，以期为东山湾海域的渔业资源的合理利用及海洋生态的保护提供合理的建议。中国海洋大学学报 年材料与方法调查站位及采样方法本研究于 年 月、年月、年月和 年 月共进行了个航次的游泳动物调查，每个航次设 个调查站位，覆盖东山湾湾口及湾内海域（见图）。出于项目需求以及作业区域限制（规避养殖区）等因素，调整了湾内和湾外站位位置，使各航次的站位布设具有代表性。调查渔船为福建闽东渔 渔船，该船为有翼单囊底拖网船，渔船功率 ，渔船吨位。底拖网网衣网口拉紧周长，网衣长度，网口高度 ，囊网网目，每站拖曳时间为，平均拖速为。严格按照 海洋调查规范：进行游泳动物调查，记录每个站位的取样比例，将样品冷冻保存带回，在实验室进行分类鉴定 以及生物学数据的测量。图东山湾及其邻近海域游泳动物调查站位图 数据处理相对重要性指数优势种分析采用 的相对重要性指数（）进行计算：（）。（）式中：为某种类的尾数占总渔获尾数的百分比；为某种类的质量占总渔获质量的百分比；为某种类出现站位数占总调查站位数的百分比。本文将 的种类定义为优势种，将 的物种定义为主要种，将 的 物 种 定 义 为 一 般 种，将 的物种定义为偶见种 。多样性指数应用传统生物多样性公式对东山湾临近海域的游泳动物物种多样性进行分析 。物种丰富度指数：（）（）。（）多样性指数：。（）均匀度指数：。（）式中：为种类总数；为总的尾数；为第种渔获物的质量占样品总渔获质量的比例。本次调查由于不同种类及同种类个体差异较大，因此采用渔获质量来计算种类多样性指数，计算结果更接近种类间能量的分布。相对资源密度估算调查海域的资源密度（质量和尾数）按以下公式计算：。（）式中：为资源密度；为每小时取样面积内的渔获量（单位：）或尾数（单位：尾）；为网具捕获率（底栖鱼类、虾类、蟹类的网具捕获率取 ，中上层鱼类（鲱形目、鲈形目的鲹科、鲭亚目、鲳亚目）的网具捕获率取 ，底层鱼类的网具捕获率取 ）；，为每小时扫海面积（单位：）。曲线数量生物量比较曲线（，简称 曲线）是用来在同一坐标系中通过比较生物量优势度曲线和数量优势度曲线分布状况来分析群落受到干扰的状况。若数量期官莹，等：东山湾及其邻近海域游泳动物群落结构的年代际差异性优势度曲线在生物量优势度曲线之下，则该区域的群落结构稳定；如果条曲线相交，则该群落受到的干扰程度为中等；若生物量优势度曲线在数量优势度曲线之下，则该群落受到了严重干扰。通过统计量（）来表示 曲线中数量和生物量的相对关系统计量：（）。（）式中：和分别为 曲线中种类序号对应的生物量百分比（）和数量百分比（）；为出现种类数。当生物量优势度曲线在数量优势度曲线之上时，为正值，反之则为负值。群落结构分析选取生物量比例超过 且出现频率大于 的游泳动物种类作为分析对象，对其生 物 量 进 行次 方 根 转 换，以 削 弱 极 端 值 的 影响 。计算 各 站 位 间 相 似 性 系 数 矩阵：。（）式中：和 分别是第种类游泳动物在站位和站位生物量转化后的数值。采用未加权的组平均法（）对游泳动物群落进行聚类分析，采用非度量多维度标度（）对游泳动物群落进行排序，此种方法相互补充，可以验证分析结果的准确性，。以拟合优度（）来衡量 的分析结果：时，认 为 的 二 维 点 图 的 解 释 意 义 一 般；时，可以认为 是一 个 好的排 序；时，认为此排序具有很好地代表性。通过语言 包计算得到造成不同群组差异性的分歧种及其对群组差异的贡献率。结果游泳动物种类组成和分布本研究中分别分析了 年度及 年度共计个航次的调查结果（见表）。其中：年春季调 查 共 鉴 定 游 泳 动 物 种，包 括 鱼 类 种（）、虾类种（）、蟹类 种（）、虾蛄类种（）、头 足 类种（）；年 秋 季 调 查 共 鉴 定 游 泳 动 物 种，包 括 鱼 类 种表东山湾及其邻近海域游泳动物各分类阶元的组成 目级 年春季 年秋季 年春季 年秋季 真鲨目 须鲨目 鳐形目 鲼形目 电鳐目 灯笼鱼目 鳗鲡目 鲇形目 鲈形目 鲉形目 鲻形目 鲱形目 鲀形目 鲽形目 十足目 口足目 八腕目 枪形目 乌贼目 中国海洋大学学报 年（）、虾 类 种（）、蟹 类 种（）、虾蛄类种（）、头足类种（）。春、秋季均出现种类共 种，占总种类数为 。年春季调查共鉴定游泳动物 种，包括鱼类 种（）、虾 类种（）、蟹 类种（）、虾 蛄 类 种（）、头 足 类 种（）；年秋季调查共鉴定游泳动物 种，其中 鱼 类 种（）、其 余 依 次 为 虾 类 种（）、蟹 类 种（）、虾 蛄 类 种（）、头足类种（）。春、秋季均出现种类共 种，占总种类数为 。整体看来，同期调查秋季比春季所鉴定的游泳动物种类数更多，鱼类所占比例略有降低，而蟹类占比增幅较大。同 年相比，年游泳动物种类数略有降低，同期调查鱼类种类数增加而虾蟹类减少，虾蛄和头足类种类数量较少，在几次采样调查中占比较小。优势种组成 年，春季航次共捕获游泳动物 种，其中优势种种，分别为中颌棱鳀（）、林氏团扇鳐（）及眶棘双边鱼（）；年秋季航次共捕获游泳动物 种，其中 优 势种种，分别 为 短 蛸（）、口虾蛄（）及眼瓣沟虾虎鱼（）（见表）。表东山湾及其邻近海域主要种类相对重要性指数 季节 种名 相对重要性指数 年春季 中颌棱鳀 林氏团扇鳐 眶棘双边鱼 年春季 中颌棱鳀 青鳞小沙丁鱼 竹荚鱼 鹿斑鲾 短吻鲾 年秋季 短蛸 口虾蛄 眼瓣沟鰕虎鱼 年秋季 中颌棱鳀 林氏团扇鰩 青鳞小沙丁鱼 年春季航次共捕获游泳动物 种，其中优势种种，分别为中颌棱鳀、青鳞小沙丁鱼（）、竹荚 鱼（）、鹿 斑仰口 鲾（）及 短 吻 鲾（）；秋季航次共捕获游泳动物 种，其中优势种种，分别为中颌棱鳀、林氏团扇鳐及青鳞小沙丁鱼（见表）。多样性变化特征 年度调查中，各站位的 种类丰富度指数范围为 ，多样性指数 范围为 ，均匀度指数 范围为 。年度调查中，各站位的 种类丰富度指数值范围为 ，多样性指数 范围为 ，均匀度指数 范围为 。从 年的多样性平面分布来看，春、秋季调查的多样性指数具有较大差异：春、秋季 的站位分别占总站位数的 和 ，秋季海域物种多样性指数总体不高。年春、秋两季调查的多样性指数相近，的站位分别占总站位数的 和 ，同 年相比有所增加（见图）。资源量变化特征 年秋季和 年春季调查的质量相对资源 密 度 表 现 为 春 季（）高 于 秋 季（），而 尾 数 相 对 资 源 密 度 为 秋 季（尾 ）略高于春季（尾 ）；年 春 季 及 秋 季 个 航 次 表 现 均 为 春 季（、尾）调查的质量及尾数资源密度高于秋季（、尾 ）；各个季节质量和尾数相对资源密度均以鱼类最高。同 年相比，年鱼类的资源量有所增加，游动动物其他类群的资源量均有所下降（见表）。数量生物量比较曲线分析 年春 季和 秋季 的数量 生 物 量 曲 线 可知，个季节的生物量优势度曲线与数量优势度曲线均呈相交的状态，表明春季和秋季的游泳动物群落均受到一定程度的扰动。年春季和秋季的数量优势度曲线均在生物量优势度曲线之上，表明 年春季及秋季的游泳动物群落受到更为严重的扰动（见图）。期官莹，等：东山湾及其邻近海域游泳动物群落结构的年代际差异性图东山湾及其邻近海域游泳动物多样性指数（）分布 （）表东山湾海域各季节资源量变化 类群 年春季 年春季 年秋季 年秋季 鱼类 虾类 蟹类 虾蛄类 头足类 游泳动物 注：为质量相对资源密度（），为尾数相对资源密度（尾）。（），（）中国海洋大学学报 年图东山湾及其邻近海域游泳动物 曲线 群落结构分析聚类结果将东山湾游泳动物群落大致分为组和组 个群组，排序分析的 拟合优度范围为 ，表明 的结果具有很好的代表性（见图）。组主要代表位于东山湾湾内游泳动物群落，组主要代表东山湾湾口海域游泳动物群落，个群组的相对范围随着采样时间的变化而改变：年 月组 仅有最靠近湾内的个站位，而组的范围较大，含盖了从东山湾中部至湾口的 个站位；年月组 含盖了东山湾内的个站位，组含盖了湾口的个站位以及湾内的个站位；年月组 含盖了湾内的个站位，组含盖了湾内个站位以及湾外的个站位；年 月含盖了组 和组以湾口为界，组 含盖了湾内个站位，组的个站位全部位于湾外（见图）。结果显示造成个群组间差异的分歧种存在明显的年代变化，仅林氏团扇鳐为个秋季航次共有分歧种；仅中颌棱鳀为个春季航次的共有分歧种（见表）。讨论东山湾邻近海域以其较佳的海洋环境特征形成了许多较佳的天然渔场，在带来一定经济效益的同时也承受了较大的捕捞压力；叶孙忠等的评估表明东山湾渔业资源综合承载状况为临界超载，这些因素均可能是东山湾邻近海域游泳动物的种类组成及多样性产生变化的原因。戴泉水等 报道台湾海峡共采集游泳动物 种，远高于本研究中