張宇馳，姜屹倩，葉振江，劉 鴻，邢柱普

（1.中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，山東青島 266003；2.新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所，烏魯木齊 830000；3.中國水產(chǎn)有限公司北京中水遠洋咨詢服務(wù)有限公司，北京 100160）

湄洲灣海域底層游泳動物結(jié)構(gòu)初步研究

張宇馳1，姜屹倩1，葉振江1，劉 鴻2，邢柱普3

（1.中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，山東青島 266003；2.新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所，烏魯木齊 830000；3.中國水產(chǎn)有限公司北京中水遠洋咨詢服務(wù)有限公司，北京 100160）

根據(jù)2010年10月（秋季）和2011年4月（春季）福建省湄洲灣海域的漁業(yè)資源定點調(diào)查資料，對湄洲灣海域底層游泳動物種類組成特征，群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)動態(tài)以及群落受捕撈和環(huán)境的擾亂程度等問題進行了初步分析。結(jié)果表明：調(diào)查海域共出現(xiàn)游泳動物61種，其中魚類共36種，甲殼類23種，頭足類2種。魚類以暖水性和暖溫性種類為主?？谖r蛄、細巧仿對蝦、少鱗舌鰨、鮮明鼓蝦、六絲鈍尾蝦虎魚和六絲多指馬鲅等是該水域較為重要的優(yōu)勢種。湄洲灣春秋兩季游泳動物群落的數(shù)量生物量比較曲線表明，該海域生物群落春季未受環(huán)境干擾，秋季受到中度干擾。

湄洲灣；游泳動物；群落特征；物種多樣性

湄洲灣位于福建沿海中部，海域面積約為520 km2，南、北分別毗鄰泉州灣和興化灣，三面環(huán)陸，為半封閉型海灣，是中國熱帶地區(qū)的一個典型海灣[1]。湄洲灣灣闊水深，水質(zhì)肥沃，既是天然良港，也是福建主要水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)和多種經(jīng)濟魚類、蝦類產(chǎn)卵繁殖和索餌的優(yōu)良場所[2]，在水產(chǎn)行業(yè)與工業(yè)開發(fā)等行業(yè)上都占有重要的地位[3]。但隨著近年來的人類活動與環(huán)境變化，湄洲灣經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化步伐加快，對湄洲灣的漁業(yè)資源和海洋生物群落造成越來越嚴重的影響[4-5]。湄洲灣海域環(huán)境生物群落現(xiàn)狀研究可為該灣開發(fā)后的生態(tài)演變趨勢，預(yù)測海域產(chǎn)生富營養(yǎng)化可能性和控制提供合理對策，為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)和布局調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)[6]。目前，對于湄洲灣的研究多集中在生態(tài)環(huán)境[4,7-9]，大型底棲動物群落[1]和浮游生物群落方面[2,9]，陳振金等[6]首次比較全面的調(diào)查和研究了湄洲灣淺海海域以及潮間帶生態(tài)系統(tǒng)生物群落環(huán)境現(xiàn)狀和生物分布規(guī)律，張澄茂等[10]進行了湄洲灣游泳生物組成評析，均表明湄洲灣生物多樣性指數(shù)高，物種繁多。但近年來由于過度捕撈[11]、海水養(yǎng)殖、富營養(yǎng)化和涉海工程等因素的影響，湄洲灣海域環(huán)境生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化[12]。掌握游泳動物群落特征既可為今后開展海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能研究提供基礎(chǔ)資料，又能為評價捕撈等人為干擾因素對海洋生態(tài)系統(tǒng)影響提供理論依據(jù)[13-14]。本文以2010年和2011年春秋兩季對湄洲灣的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對該海域底層生物群落現(xiàn)狀進行了初步研究，以反映該近岸海灣的漁業(yè)資源狀況特征，為資源管理與維護提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2010年10月7日-10月8日(秋季)和2011年4月3日(春季)對福建省湄洲灣海域（118°56′-119°01′E、25°04′-25°08′N）的游泳動物資源狀況進行調(diào)查中，兩航次均設(shè)置5個調(diào)查站位（圖1）。使用網(wǎng)具為無翼單船底層桁拖網(wǎng)，兩次調(diào)查船只的曳綱長，網(wǎng)口鐵質(zhì)桁桿寬和高有差異（春季調(diào)查船曳綱長24 m，網(wǎng)口鐵質(zhì)桁桿寬5 m，高0.35 m；秋季調(diào)查船曳綱長80 m，網(wǎng)口鐵質(zhì)桁桿寬7.2 m，高1 m）。拖網(wǎng)調(diào)查均按《海洋調(diào)查規(guī)范》（GB 12763.1-7-2007）[15]及《海洋生物生態(tài)調(diào)查技術(shù)規(guī)程》[16]進行，調(diào)查船只為馬力110 kW的漁船，每站位每季節(jié)拖網(wǎng)1次，每次30 min左右，拖網(wǎng)速度約為3 kn。

圖1 調(diào)查海域及站位分布Fig.1 Map of studying area and sampling stations

1.2 樣品處理

采集的全部樣品均做好相應(yīng)標(biāo)記后帶回實驗室進行分析鑒定，記錄每種游泳動物的質(zhì)量和尾數(shù)，并參考《海洋調(diào)查規(guī)范》進行生物學(xué)測定。采用掃海面積法對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準化處理后分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 多樣性指數(shù)

采用Margalef的種類豐富度指數(shù)D、Shannon多樣性指數(shù)H′以及Pielou均勻度指數(shù)J′來研究湄洲灣游泳動物群落的生物多樣性。各多樣性指數(shù)采用以下公式分別計算[17-19]：

式中，S為某航次的種類數(shù)，W為某航次總漁獲質(zhì)量（g），Pi為第i種漁獲物生物量在總生物量中所占的比例。由于游泳動物不同種類以及同種類不同個體間差異巨大，WILHM[20]提出以生物量來表示多樣性更為接近種類間能量的分布，因此文中根據(jù)個體生物量代替?zhèn)€體數(shù)量計算種類多樣性。

1.3.2 優(yōu)勢度

優(yōu)勢度用Pinkas相對重要性指數(shù)（IRI）表示[20]，計算公式為：

其中：W%為該種重量占總重量的百分比，N%為該種尾數(shù)占總尾數(shù)的百分比，F(xiàn)%為該種出現(xiàn)的站數(shù)占調(diào)查總站數(shù)的百分比。本文將各航次IRI值排在前10位的種類作為主要優(yōu)勢種類進行分析[21-23]。

1.3.3 種類更替率

采用種類更替率來分析湄洲灣春秋兩季游泳動物種類組成的季節(jié)更替變化[24]：

式中，C為兩季節(jié)間種類增加及減少數(shù)；S為兩季節(jié)間相同的種數(shù)。更替率A是指與上一季節(jié)比較的更替情況[25]。

1.3.4 ABC曲線

本研究利用數(shù)量生物量比較曲線（abundance-biomass comparison curves，簡稱ABC曲線）評價湄洲灣游泳動物群落所受外界干擾情況[23]。WARWICK[26]1986年提出，用數(shù)量生物量比較曲線來監(jiān)測干擾對底棲無脊椎動物群落的影響，而后逐漸開始有學(xué)者以ABC曲線分析游泳動物群落受環(huán)境的干擾程度[22-23]，ABC曲線由生物量優(yōu)勢度曲線和數(shù)量優(yōu)勢度曲線2條曲線構(gòu)成，兩曲線的相對位置可用來解析研究群落受外界干擾的狀況。對未受干擾的（穩(wěn)定的）群落，生物量優(yōu)勢度曲線將在數(shù)量優(yōu)勢度曲線之上，二者與坐標(biāo)軸所圍面積的差值（以W值表示，下同）為正值；在中度干擾狀態(tài)，兩條曲線將出現(xiàn)相交，W值在0值附近；如果數(shù)量優(yōu)勢度曲線在生物量優(yōu)勢度曲線之上，W值為負值，表明群落處于嚴重干擾（不穩(wěn)定）的狀態(tài)。用W統(tǒng)計量（W-statistic）作為曲線法的一個統(tǒng)計量[27]，其公式為：

式中B和A為ABC曲線中種類序號對應(yīng)的生物量和數(shù)量的累積百分比，S為出現(xiàn)物種數(shù)。當(dāng)生物量優(yōu)勢度曲線在數(shù)量優(yōu)勢度之上時W為正，反之為負[27]。構(gòu)建ABC曲線所用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為春秋兩季各游泳動物的生物量和數(shù)量。以上計算和統(tǒng)計過程利用SPSS和Primer軟件進行，利用Arcgis 10軟件繪制資源量的空間分布。

2 結(jié)果

2.1 群落組成

2010年10月7日-10月8日（秋季）和2011年4月3日（春季）在湄洲灣海域底層漁業(yè)資源定點調(diào)查中，共鑒定游泳動物61種，隸屬于15目36科50屬（表1～2）。其中魚類11目22科31屬36種，魚類種類數(shù)占總種類數(shù)的59.02%；甲殼類2目22科17屬23種，占總種類數(shù)的37.70%；頭足類2目2科2屬2種，占總種類數(shù)的3.28%。從各種類的生物量組成分析，如圖2～3所示，魚類和甲殼類是該水域游泳動物群落中最主要的優(yōu)勢群體，各類生物所占生物量百分比為：魚類59.44%，甲殼類35.28%；頭足類0.53%，其它生物共占4.75%；數(shù)量百分比中，甲殼類最高，占總尾數(shù)的67.00%，魚類30.36%，頭足類僅占0.29%，其它生物（包括雙殼貝類、螺類和海膽等生物量密度較小的生物）共占2.35%。

單就魚類分析，從分類學(xué)上看，鱸形目的種類最多，有8科15屬15種，占魚類總種類數(shù)的42.67%，占游泳動物總種類數(shù)的24.59%；從適溫性上看，暖水性種類和暖溫性種類居多，未出現(xiàn)冷溫性和冷水性種類，呈現(xiàn)出亞熱帶的魚類區(qū)系特征（表1）。

圖2 湄洲灣春秋兩季游泳動物生物量Fig.2 Biomass of nekton in the Meizhou bay in spring and autumn

圖3 湄洲灣春秋兩季游泳動物種類數(shù)Fig.3 Abundance of nekton in the Meizhou bay in spring and autumn

就甲殼類分析，十足目的種類最多，有11科16屬22種，占甲殼類總種類數(shù)的95.65%，占游泳動物總種類數(shù)的36.06%。從適溫性劃分，除長臂蝦屬的一種蝦類僅鑒定到屬外，廣溫種8種，占甲殼類總種類數(shù)的34.78%；暖水種12種，占甲殼類總種類數(shù)的52.17%；暖溫種2種，占甲殼類總種類數(shù)的8.70%（表2）。

表1 湄洲灣春秋兩季魚類群落的種類組成Tab.1 Species composition of fish community in the Meizhou bay in spring and autumn

表2 湄洲灣春秋兩季甲殼類群落的種類組成Tab.2 Species composition ofshellfish community in the Meizhou bay in spring and autumn

2.2 優(yōu)勢種

2011年春和2010年秋季湄洲灣水域游泳動物群落的主要優(yōu)勢種及相對重要性指數(shù)如表3所示。春秋兩季湄洲灣水域游泳動物群落優(yōu)勢種有明顯差異，春季優(yōu)勢種有細巧仿對蝦Parapenaeopsis tenella、少鱗舌鰨Cynoglossus oligolepis、鮮明鼓蝦Alpheus distinguendus、六絲鈍尾蝦虎魚Amblychaeturichthys hexanema和皮氏叫姑魚Johnius belangerii等；秋季有口蝦蛄Oratosquilla oratoria、六絲多指馬鲅Polydactylus sextarius、赤魟Dasyatis akajei、遠海梭子蟹Portunus pelagicus和日本蟳Charybdis japonica等（表 3）。

2.3 物種多樣性

2011年春季和2010年秋季湄洲灣水域游泳動物群落的物種多樣性指數(shù)見表4，春季生物豐富度指數(shù)高于秋季，秋季均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)略高于春季。

2.4 群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)差異

湄洲灣春秋兩季游泳動物種類組成季節(jié)更替現(xiàn)象明顯，更替率為74.24%（表5）。春季游泳動物中，魚類的生物量最大，占總生物量的88.30%；甲殼類數(shù)量資源最為豐富，占總數(shù)量的70.20%；秋季調(diào)查的游泳動物中，甲殼類的資源最為豐富，分別占總生物量和總數(shù)量的57.28%和61.56%。

2.5 ABC曲線

圖4 湄洲灣春秋兩季游泳動物ABC曲線Fig.4 ABC curves of nekton in Meizhou bay during spring and autumn

湄洲灣春秋兩季的游泳動物ABC曲線如圖4所示，春季游泳動物群落的生物量優(yōu)勢度曲線位于數(shù)量優(yōu)勢度曲線之上，秋季游動動物群落的生物量優(yōu)勢度曲線與數(shù)量優(yōu)勢度曲線相交。依據(jù)W統(tǒng)計量判斷環(huán)境干擾對游泳動物群落的影響情況，認為春季未受到干擾（W=0.075 7），秋季受到中度干擾（W=-0.071 3）。

表3 湄洲灣主要游泳動物相對重要性指數(shù)Tab.3 Index of relative importance(IRI)of major species of nekton in Meizhou bay,Fujian

表4 湄洲灣春秋兩季游泳動物多樣性指數(shù)Tab.4 Index of diversityof nekton in Meizhou bay during spring and autumn

表5 湄洲灣春秋兩季游泳動物種類更替率Tab.5 Species replacement rateof nekton in Meizhou bay during spring and autumn

3 討論

3.1 湄洲灣游泳動物種類多樣性

湄洲灣海域歷史上水質(zhì)肥沃，是許多海洋生物優(yōu)良的生長繁殖場所，但是近年來作為經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，快速的經(jīng)濟發(fā)展伴隨著相應(yīng)的海灣污染和環(huán)境生態(tài)問題[9]。港口污染物生活污水的排放、入海工農(nóng)業(yè)廢水，導(dǎo)致近岸海域水體富營養(yǎng)化越來越強[28]，海洋工程建筑物和海造地也越來越多[4]，生境的改變對湄洲灣底棲游泳動物資源量和群落物種多樣性具有一定的影響。

從本次調(diào)查結(jié)果來看，湄洲灣春秋兩個季節(jié)優(yōu)勢種有較大不同，春季主要優(yōu)勢種類有蝦類、蝦虎魚類和舌鰨類等棲居性種類以及皮氏叫姑魚，黃鰭鯛等洄游性魚類；秋季主要優(yōu)勢種類有口蝦蛄、遠海梭子蟹、日本蟳等甲殼類，六絲多指馬鲅、海鰻等洄游性種類，以及赤魟、日本單鰭電鰩等棲居性魚類。季節(jié)變化是形成湄洲灣游泳動物種類組成的主要原因，春秋兩季湄洲灣優(yōu)勢種類的差異可能與魚類或甲殼類洄游習(xí)性受溫度等條件影響有關(guān)，與兩航次網(wǎng)具差異也有一定關(guān)系。

從本次調(diào)查和文獻資料來看，湄洲灣游泳動物種類發(fā)生了明顯的改變，生物種類在近十年來持續(xù)減少[3,6,10]，同陳振金（1993）和張澄茂（2007）等人的調(diào)查結(jié)果相比，本次調(diào)查采集到的游泳生物種類較嚴重減少（本次調(diào)查共采集游泳生物61種，魚類36種，甲殼類23種，陳振金等的研究中調(diào)查和資料統(tǒng)計有魚類141種；張澄茂等的調(diào)查中，湄洲灣游泳生物共157種，其中魚類97種，蟹類32種，蝦類20種），原因可能有：一是由于調(diào)查時間的限制，本次調(diào)查采樣時間只有春秋兩季，部分種類可能未能捕獲；二是調(diào)查網(wǎng)具的選擇性，從魚類生態(tài)類型分布上看，張澄茂等人的研究中底層魚類種類占56.70%，本文中底層魚類種類數(shù)目占94.44%，本次調(diào)查中底層魚類比例明顯大于張澄茂等人的研究，由于張澄茂等采用桁桿拖網(wǎng)、三重刺網(wǎng)和倒須籠壺三種作業(yè)類型，而本次調(diào)查采樣方式屬單船底層桁拖網(wǎng)捕撈，因此本調(diào)查采集樣品多為底層魚類和甲殼類，而中上層魚類捕獲率小（僅采集到中上層魚類2種）；三是由于資源衰退，生物種類數(shù)減少，導(dǎo)致湄洲灣游泳動物種類減少和生物多樣性下降[27]。

3.2 湄洲灣游泳動物群落結(jié)構(gòu)

湄洲灣地處亞熱帶，春夏季受南海暖流影響，秋季又受浙閩沿岸水的控制[6]。兩股水流的相互消長影響著湄洲灣的游泳動物群落結(jié)構(gòu)[29]，春秋兩季的湄洲灣游泳動物群落的物種豐富度指數(shù)（D）、均勻度指數(shù)（J'）和多樣性指數(shù)（H'）差異不明顯，不同種類在特定季節(jié)是否有分布或分布數(shù)量的多少是引起湄洲灣游泳動物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)差異的直接因素[30]。春季氣候回暖，餌料生物豐富，大量游泳動物進入湄洲灣繁殖，使得春季豐富度指數(shù)略高于秋季，但由于不同生物的繁殖期不同且存在互相捕食，群落穩(wěn)定程度受影響，因此春季多樣性指數(shù)略低于秋季[31]。從湄洲灣春秋兩季的種類更替率、優(yōu)勢種和ABC曲線均能夠看出，春秋兩季底層游泳動物群落結(jié)構(gòu)存在明顯的差異?？赡芘c繁殖群體進出灣內(nèi)、補充群體的生長和捕撈量的季節(jié)性變化等多種因素相關(guān)[23]。另外兩次調(diào)查的網(wǎng)具存在差異，可能對結(jié)果有一定的影響。湄洲灣底層游泳動物的種類季節(jié)更替率高達74.24%，推測與湄洲灣中洄游性魚類占優(yōu)勢有關(guān)。春季由于繁殖群體進入灣內(nèi)使得游泳動物群體中大個體比例增加[32]，生物量優(yōu)勢度曲線高于數(shù)量優(yōu)勢度曲線；秋季近距離洄游種類退出灣內(nèi),以及受補充群體的影響，且游泳動物平均體重降低,生物量優(yōu)勢度曲線與數(shù)量優(yōu)勢度曲線相交,群落結(jié)構(gòu)處于中度干擾狀態(tài)[33-34]。

本次調(diào)查結(jié)果顯示，湄洲灣游泳動物群落中缺少高營養(yǎng)級和高經(jīng)濟價值的種類。傳統(tǒng)經(jīng)濟種類數(shù)量急劇減少，主要優(yōu)勢種類大多為近岸洄游性生物，且由于甲殼類為底棲性生物，甲殼類的優(yōu)勢度在底棲群落中較高，這些種類大都具有繁殖周期短，繁殖力強，生長快，同時個體小、營養(yǎng)級低和經(jīng)濟價值低的特點[21,23]，這一群落小型化、資源衰退的趨勢在同海域的其它研究中均得到驗證[6,10,12,23,35]，同時這一問題也是世界漁業(yè)資源普遍面臨的嚴峻問題[27]。

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Preliminary Study on Demersal Community Structure of Nekton in Meizhou Bay

ZHANG Yu-chi,JIANG Yi-qian,YE Zhen-jiang,et al
(Fisheries School of Ocean University of China,Qingdao 266003,China)

Based on the demersal nekton data in the surveys of Meizhou bay of Fujian province in two seasons (October,2010 and April,2011),the nekton composition,seasonal dynamics of community structure and disturbanceof fishing and environmental condition were studied.The results indicated that there were 61 species collected from surveys,including 36 fishes,23 crustaceans and 2 cephalopods,all of which were mainly warm water species and warm temperature species.The dominant species were Oratosquilla oratoria,Parapenaeopsis tenella,Cynoglossus oligolepis,Alpheus distinguendus,Amblychaeturichthys hexanema and Polydactylus sextarius,etc.The abundance-biomass comparison curves showed that the nekton community in spring is not affected by the environment,but under moderate interference in autumn.

Meizhou bay;nekton;community features;species diversity

S932

A

2096-4730(2017)04-0360-08

2017-05-10

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項（201562030）；青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室鰲山科技創(chuàng)新計劃項目（2015ASKJ02）

張宇馳（1993-），女，吉林遼源人，碩士研究生，研究方向：漁業(yè)資源.E-mail：13732818358@163.com

葉振江，男，副教授.E-mail：yechen@ouc.edu.cn

致謝：感謝葉振江老師的悉心指導(dǎo)和漁業(yè)海洋學(xué)實驗室各位同學(xué)的熱心幫助，在此向?qū)Ρ狙芯孔龀鲐暙I的各單位和個人致以誠摯謝意！