石臼港近岸海域秋季游泳动物群落结构浅析
王尽文1,2, 黄娟1,2, 张亮1,2, 纪莹璐1,2, 张乃星1,2, 李凡3     
1. 山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室, 山东青岛 266061;
2. 国家海洋局北海预报中心, 山东青岛 266061;
3. 山东省海洋资源与环境研究院, 山东烟台 264006
摘要: 为了解石臼港近岸海域游泳动物的种类组成及变化情况,探明该海域游泳动物群落结构及季节变化,本研究根据2016年11月(春季)在石臼港区近岸海域进行的游泳动物拖网调查资料,分析了该海域的游泳动物资源群落结构特征,并结合2016年5月调查数据分析该海域游泳动物的季节变化。本次调查在该海域共捕获渔业资源种类64种,尾数资源密度为118.22×103 ind./km2,质量资源密度为447.56 kg/km2。优势种为戴氏赤虾(Metapenaeopsis dalei)、尖海龙(Syngnathus acus)、短蛸(Octopus minor)、口虾蛄(Enedrias fangi)。该海域秋季游泳动物种类数量明显高于春季,但资源尾数密度和资源质量密度远低于春季。
关键词: 黄海    日照近岸海域    游泳动物    优势种    群落结构    季节变化    动物资源    
Analysis of the Community Structure of Nekton in the Coastal Waters of Shijiu Port in Autumn
WANG Jinwen1,2, HUANG Juan1,2, ZHANG Liang1,2, JI Yinglu1,2, ZHANG Naixing1,2, LI Fan3     
1. Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Ecology and Environment&Disaster Prevention and Mitigation, Qingdao, Shandong, 266061, China;
2. North China Sea Marine Forecasting Center of SOA, Qingdao, Shandong, 266061, China;
3. Shandong Marine Resource and Environment Research Institute, Yantai, Shandong, 264006, China
Abstract: In order to understand the species composition and changes of nekton in the coastal waters of Shijiu Port, and to explore the community structure and seasonal changes of nekton in this area, the situation of fishery resources in the sea area was analyzed by the data of bottom trawl surveys in Shijiu Port in November 2016, and the seasonal changes nekton in the sea area were analyzed in the survey data in May 2016.In this survey, 64 species of fishery resources were captured in the sea area.The individual density was 118.22×103 ind./km2, and the weight density was 447.56 kg/km2.The dominant species in this survey were mainly Metapenaeopsis dalei, Syngnathus acus, Octopus minor and Enedrias fangi.It shows that the number of species of nekton in this sea area in autumn is significantly higher than that in spring, but the individual density and weight density of resources are much lower than that in spring.
Key words: Yellow Sea    coastal waters of Rizhao    nekton    dominate species    community structure    seasonal variation    animal resources    
0 引言

位于山东省东南部日照市东海岸的石臼港近年来发展迅猛,近十多年其吞吐量以10%以上的年均速度飞速增长。港口在建设和运营中产生的污染物会直接或间接地对工程海域的渔业资源产生影响。2015年中共中央、国务院印发《生态文明体制改革总体方案》[1],提出“严格实行生态环境损害赔偿制度”。因此,探明石臼港区附近海域渔业资源的种类和资源量,有助于确定石臼港区附近海域涉海建设项目造成的生物资源损失量并对其进行定量估算。同时,本研究为建设单位对其实施的项目所造成的生态影响进行补偿与修复提供了重要依据。目前对于港口附近海域渔业资源的研究多集中在物种多样性和时空分布的变化等方面。如李铁军等[2]分析了象山港附近海域渔业资源现状,张亮等[3]分析了海州湾春季渔业资源的群落结构特征。目前对海州湾等大范围海域渔业资源群落研究较多,但对港口附近小范围渔业资源群落的研究很少。本研究根据石臼港区附近海域渔业资源调查数据,对该海域游泳动物的群落结构现状及季节变化进行了初步探讨,以期为调查海域生态环境变化对渔业资源的影响提供基础数据, 同时也为该海域渔业管理、资源修复和渔业生产提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 采样与分析

国家海洋局北海预报中心于2016年11月(秋季)在石臼港附近海域进行游泳动物调查,共布设12个监测站位(图 1)。游泳动物拖网调查按《海洋调查规范第6部分:海洋生物调查》[4]和《全国海岸带和海涂资源综合调查简明规程》[5]的相关规定执行。游泳动物拖网调查所用网具为单拖底拖网,网口1 300目,网目尺寸40 mm,网口周长51.5 m,囊网网目20 mm。每站拖曵1 h,平均拖速2.7 kn。拖曵时,网口宽度约16 m,每站的实际扫海面积为0.08 km2。渔获物在船上鉴定种类,并按种类记录质量、尾数等数据,样本经冰冻保存后带回实验室详细测定生物学数据。

图 1 采样站位图 Fig.1 Location of sampling stations

1.2 评价方法 1.2.1 绝对资源密度

绝对资源密度的计算执行中华人民共和国水产行业标准,采用扫海面积法[6],基本原理是通过拖网时网具扫过的单位面积内捕获的游泳动物的数量,计算单位面积内的现存绝对资源密度。公式如下:

$ \rho = \frac{D}{{\left( {p \cdot a} \right)}}, $ (1)

式中,ρ为现存资源量;D为相对资源密度,即平均渔获量;p为网具捕获率;a为网次扫海面积。

捕获率表示网具对游泳动物捕捞效率。在网具规格选定的情况下,它主要取决于游泳动物对网具的反应,游泳动物的生态习性不同,对网具的反应也不一样。根据游泳动物的不同生态习性,把网具的捕获率大体上分为如下3类:中上层鱼类p取0.3;近底层鱼类、虾类和乌贼类,p取0.5;底层鱼类、蟹类和蛸类,p取0.8。

1.2.2 生态优势度

利用Pinkas等[7]相对重要性指数(Index of Relative Importance,IRI)确定优势种。将IRI值大于或等于1 000的种类定义为优势种,IRI值大于或等于100而小于1 000的种类定义为重要种。

1.2.3 多样性

利用Shannon-Wiener多样性指数(H′)[8]、Margalef的种类丰富度指数(D)[9]和Pielou均匀度指数(J)[10]来分析游泳动物群落生态多样性,其计算公式如下:

$ H' = - \sum\limits_{i = 1}^s {{P_i}} \ln {P_i}, $ (2)
$ D = \frac{{S - 1}}{{\ln N}}, $ (3)
$ J = \frac{{H'}}{{\ln S}}, $ (4)

式(2)—(4)中,S为样品中的种类总数,N为渔获总尾数,Pi为第i种渔获物重量占总渔获物重量的比例。

2 结果与分析 2.1 种类组成

本次调查共发现游泳动物64种(表 1),其中鱼类41种,占总种类数的64.06%;甲壳类18种,占总种类数的28.13%,其中虾类11种,蟹类7种;头足类5种,占总种类数的7.81%。在本次调查所获得的41种鱼类中鲈形目最多,有19种,占鱼类总种数的46.34%;其次是鲉形目(Scorpaeniformes) 6种,占鱼类总种数的14.63%;鲱形目(Clupeiformes) 5种,占鱼类总种数的12.20%;鲽形目(Scorpaeniformes)和鲀形目(Tetraodontiformes)均为3种,各占鱼类总种数的7.32%;海龙目(Syngnathiformes) 2种,占鱼类总种数的4.88%;鳗鲡目(Anguilliformes)、仙鱼目(Aulopiformes)、鮟鱇目(Lophiiformes)均为1种,各占鱼类总种数的2.44%。

表 1 游泳动物种类名录 Table 1 List of nekton species
序号
No.
类别
Category

Order
种名
Species name
1 鱼类
Fish
鳗鲡目
Anguilliformes
星康吉鳗
Conger myriaster
2 鱼类
Fish
鲱形目
Clupeiformes
青鳞小沙丁鱼
Sardinella zunasi
3 鱼类
Fish
鲱形目
Clupeiformes
斑鰶
Konosirus punctatus
4 鱼类
Fish
鲱形目
Clupeiformes

Engraulis japonicus
5 鱼类
Fish
鲱形目
Clupeiformes
赤鼻棱鳀
Thrissa kammalensis
6 鱼类
Fish
鲱形目
Clupeiformes
中颌棱鳀
Thrissa mystax
7 鱼类
Fish
仙鱼目
Aulopiformes
长蛇鲻
Saurida elongata
8 鱼类
Fish
鮟鱇目
Lophiiformes
黄鮟鱇
Lophius litulon
9 鱼类
Fish
鲻形目
Mugiliformes

Liza haematocheila
10 鱼类
Fish
海龙目
Syngnathiforme
日本海马
Hippocampus japonicus
11 鱼类
Fish
海龙目
Syngnathiforme
尖海龙
Syngnathus acus
12 鱼类
Fish
鲉形目
Scorpaeniformes
许氏平鲉
Sebastes schlegeli
13 鱼类
Fish
鲉形目
Scorpaeniformes
绿鳍鱼
Chelidonichthys spinosus
14 鱼类
Fish
鲉形目
Scorpaeniformes
虻鲉
Erisphex potti
15 鱼类
Fish
鲉形目
Scorpaeniformes

Platycephalus indicus
16 鱼类
Fish
鲉形目
Scorpaeniformes
大泷六线鱼
Hexagrammos otakii
17 鱼类
Fish
鲉形目
Scorpaeniformes
细纹狮子鱼
Liparis tanakae
18 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
花鲈
Lateolabrax maculatus
19 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
沟鲹
Atropus atropus
20 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
皮氏叫姑鱼
Johnius belengerii
21 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
银姑鱼
Pennahia argentata
22 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
小黄鱼
Larimichthys polyactis
23 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
方氏锦鳚
Enedrias fangi
24 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
绵鳚
Zoarces elongatus
25 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
玉筋鱼
Ammodytes personatus
26 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
绯衔
Callionymus beniteguri
27 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
带鱼
Trichiurus japonicus
28 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
髭缟虾虎鱼
Tridentiger barbatus
29 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
丝虾虎鱼
Cryptocentrus filifer
30 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
斑尾刺虾虎鱼
Acanthogobius ommaturus
31 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
矛尾虾虎鱼
Chaeturichthys stigmatias
32 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
六丝钝尾虾虎鱼
Amblychaeturichthys hexanema
33 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
拉氏狼牙虾虎鱼
Odontamblyopus lacepedii
34 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
中华栉孔虾虎鱼
Ctenotrypauchen chinensis
35 鱼类
Fish
鲈形目
Perciformes
普氏缰虾虎鱼
Amoya pflaumi
36 鱼类
Fish
鲽形目
Clupeiformes
褐牙鲆
Paralichthys olivaceus
37 鱼类
Fish
鲽形目
Clupeiformes
石鲽
Kareius bicoloratus
38 鱼类
Fish
鲽形目
Clupeiformes
短吻红舌鳎
Cynoglossus joyeri
39 鱼类
Fish
鲀形目
Tetraodontiformes
绿鳍马面鲀
Thamnaconus modestus
40 鱼类
Fish
鲀形目
Tetraodontiformes
星点东方鲀
Takifugu niphobles
41 鱼类
Fish
鲀形目
Tetraodontiformes
假睛东方鲀
Takifugu pseudommus
42 甲壳类
Crustacean
口足目
Stomatopoda
口虾蛄
Oratosquilla oratoria
43 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
中国明对虾
Fenneropenaeus chinensis
44 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
周氏新对虾
Metapenaeus joyneri
45 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
鹰爪虾
Trachysalambria curvirostris
46 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
戴氏赤虾
Metapenaeopsis dalei
47 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
鲜明鼓虾
Alpheus distinguendus
48 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
日本鼓虾
Alpheus japonicus
49 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
日本褐虾
Crangon hakodatei
50 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
脊尾白虾
Exopalaemon carinicauda
51 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
细螯虾
Leptochela gracilis
52 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
疣背深额虾
Latreutes planirostris
53 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
泥脚隆背蟹
Carcinoplax vestita
54 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
十一刺栗壳蟹
Arcania undecimspinosa
55 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
三疣梭子蟹
Portunus trituberculatus
56 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
日本蟳
Charybdis japonica
57 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
双斑蟳
Charybdis bimaculata
58 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
四齿矶蟹
Pugettia quadridens
59 甲壳类
Crustacean
十足目
Decapoda
黄道蟹
Cancer magister
60 头足类
Cephalopod
枪形目
Teuthoidea
枪乌贼
Loliolus spp.
61 头足类
Cephalopod
枪形目
Teuthoidea
金乌贼
Sepia esculenta
62 头足类
Cephalopod
枪形目
Teuthoidea
双喙耳乌贼
Sepiola birostrata
63 头足类
Cephalopod
八腕目
Octopoda
短蛸
Octopus minor
64 头足类
Cephalopod
八腕目
Octopoda
长蛸
Octopus fangsiao

2.2 数量组成

按质量计,本次调查鱼类占52.38%,甲壳类占24.91%,头足类占22.72%。按数量计,本次调查鱼类占40.43%,甲壳类占53.64%,头足类占5.93%。

2.3 密度分布

调查海域平均渔获质量为11.89 kg/h,渔获质量最高站位为RS11号站,为20.84 kg/h,渔获质量最低站位为RS10号站,为3.48 kg/h。渔获质量超过20 kg/h的站位有1个,为RS11号站20.84 kg/h;渔获质量在10—20 kg/h的站位有7个;其余4个站位渔获质量小于10 kg/h。

调查海域平均渔获数量为2 751.5 ind./h,渔获数量最高站位为RS11号站,达12 604 ind./h,最低渔获数量站位为RS09号站,仅421 ind./h。渔获数量超过2 000 ind./h的站位5个,依次是RS11号站12 604 ind./h、RS07号站3 819 ind./h、RS05号站2 998 ind./h、RS04号站2 902 ind./h以及RS06号站2 040 ind./h;渔获数量在1 000—2 000 ind./h的站位有5个,依次为RS01号站1 713 ind./h、RS02号站1 672 ind./h、RS08号站1 468 ind./h、RS12号站1 382 ind./h、RS03号站1 288 ind./h;其余站位渔获数量低于1 000 ind./h。

2.4 优势种

本次调查优势种有4种,依次为戴氏赤虾、尖海龙、短蛸、口虾蛄。重要种有13种,依次为六丝钝尾虾虎鱼、小黄鱼、枪乌贼、矛尾虾虎鱼、鹰爪虾、黄鮟鱇、双斑蟳、长蛸、丝虾虎鱼、皮氏叫姑鱼、细纹狮子鱼、三疣梭子蟹、绿鳍鱼。

质量比例超过1%的种类共18种,占全部渔获物质量的89.76%。质量组成比例超过10%的种类有1种,为短蛸15.27%;质量组成比例在5%-10%的种类有7种,依次为口虾蛄9.35%、小黄鱼8.4%、黄鮟鱇7.39%、戴氏赤虾6.66%、细纹狮子鱼6.05%、尖海龙5.82%、六丝钝尾虾虎鱼5.47%;质量组成比例在1%-5%的种类有10种,依次为矛尾虾虎鱼4.5%、枪乌贼3.76%、长蛸3.5%、绿鳍鱼2.59%、鹰爪虾2.3%、双斑蟳2.11%、皮氏叫姑鱼1.9%、丝虾虎鱼1.69%、斑尾刺虾虎鱼1.52%、三疣梭子蟹1.5%;其余种类质量组成比例低于1%。

数量比例超过1%的种类有15种,占全部渔获物重量的96.11%。数量组成比例超过10%的种类2种,依次为戴氏赤虾39.15%、尖海龙23.62%;数量组成比例在5%-10%的种类1种,为六丝钝尾虾虎鱼7.6%;数量组成比例在1%-5%的种类12种,依次为口虾蛄4.62%、枪乌贼4.56%、鹰爪虾3.07%、矛尾虾虎鱼2.73%、双斑蟳2.16%、脊尾白虾1.48%、丝虾虎鱼1.36%、疣背深额虾1.36%、普氏缰虾虎鱼1.22%、中国明对虾1.09%、短蛸1.08%、小黄鱼1.02%;其余种类数量组成比例低于1%。

2.5 资源密度

根据扫海面积法计算,调查海域尾数资源密度为118.22×103 ind./km2,以RS11号站最高为509.56×103 ind./km2,RS09号站最低为17.31×103 ind./km2;调查海域重量资源密度为447.56 kg/km2,以RS11号站最高为810.16 kg/km2,RS10号站最低为139.00 kg/km2

2.6 群落多样性

丰富度指数为1.48-4.42,平均为3.15,最高值出现在RS10站,最低值出现在RS02站。多样性指数为1.71-2.73,平均为2.18,最高值出现在RS10站,最低值出现在RS03站。均匀度指数为0.59-0.82,平均为0.69,最高值出现在RS05站,最低值出现在RS03站。

3 讨论 3.1 渔业资源种类

王尽文等[11]报道的与本工程临近的岚山港海域2016年5月份(春季)调查共有鱼类30种、甲壳类12种、头足类4种。资源尾数密度为218.73×103 ind./km,资源质量密度为1 069.27 kg/km2。与其相比,本次调查鱼类增加了11种,甲壳类增加了6种,头足类增加了1种,资源尾数密度下降45.95%,资源质量密度下降58.14%。石臼港区附近秋季海域游泳动物存在显著的季节变化:秋季海域游泳动物种类数量明显高于春季,但秋季资源尾数密度和资源质量密度远低于春季。分析原因可能是休渔期结束后经过1个多月的过度捕捞所致,建议渔业管理部门适当延长禁渔期并限制渔网网目大小。

3.2 群落多样性指数

本次调查多样性指数均在2左右,最大值仅为2.73。参考《水生生物监测手册》[12],影响程度可以分成4类:H′=0,为受人为影响严重;0 < H′ < 1,为受到重度影响;1 < H′ < 3,为受到中度影响;H′>3,为基本没影响。调查海域受到了中度的人为影响,经分析,这些人为影响因素主要为过度捕捞、周围的养殖污染和港口码头运营期间产生的污染等。

4 结论

本次调查共鉴定游泳动物64种,其中鱼类41种,占总种类数的64.06%;甲壳类18种,占28.13%;头足类5种,占7.81%。优势种共出现4种,依次为戴氏赤虾、尖海龙、短蛸、口虾蛄。尾数资源密度为118.22×103 ind./km2,质量资源密度为447.56 kg/km2。与该海域春季调查资料相比,游泳动物总种类数量增加了39.13%,资源尾数密度和资源质量密度分别下降了45.95%、58.14%。

参考文献
[1]
新华网.中共中央国务院印发《生态文明体制改革总体方案》[N/OL].(2015-09-11)[2015-09-21].http://www.chinanews.com/gn/2015/09-21/7536324.shtml.
[2]
李铁军, 丁跃平, 郭远明, 等. 象山港附近海域渔业资源特征[J]. 浙江海洋学院学报, 2012, 32(3): 222-226, 232. DOI:10.3969/j.issn.1008-830X.2013.03.006
[3]
张亮, 王尽文, 任荣珠, 等. 海洲湾北部海域春季渔业资源的群落结构特征[J]. 渔业科学进展, 2014(5): 1-7. DOI:10.11758/yykxjz.20140501
[4]
国家质量监督检验检疫总局, 国家标准化委员会.海洋调查规范第6部分: 海洋生物调查: GB/T 12763.6[S].北京: 中国标准出版社, 2007: 56-62.
[5]
全国海岸带和海涂资源综合调查简明规程编写组. 全国海岸带和海涂资源综合调查简明规程[M]. 北京: 海洋出版社, 1986.
[6]
中华人民共和国农业部.建设项目对海洋生物资源影响评价技术规程: SC/T 9110-2007[S].北京: 中国农业出版社, 2008.
[7]
PINKAS L, OLIPHAMT M S, IVERZON I L K. Food habits of albacore, bluefin tuna, and bonito in Californian waters[J]. Fish Bulletin, 1971, 152: 1-105.
[8]
SHANNON C E, WEAVER W. The mathematical theory of communication[M]. Urbana, Illinois: University of Illinois Press, 1949.
[9]
MARGALEF R. Information theory in ecology[J]. Society for General Systems Research, 1958(3): 36-71.
[10]
PIELOU E C. Ecological diversity[M]. New York: Wiley, 1975: 4-49.
[11]
王尽文, 陶卉卉, 张乃星, 等. 2016年春季日照港岚山港区近岸海域渔业资源浅析[J]. 广西科学院学报, 2018, 34(2): 125-129, 136. DOI:10.13657/j.cnki.gxkxyxb.20180615.001
[12]
王德铭, 王明霞, 罗森源. 水生生物监测手册[M]. 南京: 东南大学出版社, 1993: 34-37.