劉姝含,劉連為,徐開達(dá),張洪亮,隋宥珍,王雅麗,蔣日進(jìn),朱 凱,陳 峰,梁 君,徐曉萱
(浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所,浙江省海洋水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重點(diǎn)漁場漁業(yè)資源科學(xué)觀測試驗(yàn)站,浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江舟山 316021)
曼氏無針烏賊Sepiella maindroni隸屬于軟體動(dòng)物門Mollusca,頭足綱Cephalopoda,烏賊目Sepiida,烏賊科Sepiidae,無針烏賊屬Sepiella,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與藥用價(jià)值,在我國集中分布于浙江近海與閩東海域。浙江北部海域種群數(shù)量大,具體分布在浙江中北部的大陳、漁山、舟山島礁及其禁漁區(qū)線外側(cè)海域[1]。作為東?!八拇鬂O產(chǎn)”之一,曼氏無針烏賊生命周期較短且具有明顯的洄游特性,其資源量完全依賴補(bǔ)充群體,由于捕撈強(qiáng)度過大原因致使曼氏無針烏賊資源受到嚴(yán)重?fù)p害,20 世紀(jì)90 年代至21 世紀(jì)初基本沒有形成漁汛[2]。經(jīng)過十多年的規(guī)?;鲋撤帕鳎蠠o針烏賊資源量有所回升,因此受到相關(guān)學(xué)者的廣泛關(guān)注[3]。學(xué)者們對曼氏無針烏賊的分子生物學(xué)、生物學(xué)現(xiàn)狀、繁殖習(xí)性、產(chǎn)卵場的修復(fù)進(jìn)行了報(bào)道,評價(jià)了曼氏無針烏賊種質(zhì)資源狀況并提出了相應(yīng)的管理建議[4-9]。
然而,在大規(guī)模增殖放流背景下,近年來關(guān)于浙江沿岸曼氏無針烏賊資源狀況研究較少,為完善浙江中部和北部曼氏無針烏賊生物學(xué)研究資料,本文根據(jù)2017-2019 年4 月、11 月浙江中北部近海底層拖網(wǎng)的調(diào)查數(shù)據(jù),分析了浙江中北部近海曼氏無針烏賊的群體結(jié)構(gòu)特征,資源時(shí)空分布特征以及資源密度和尾數(shù)密度與環(huán)境因子的關(guān)系,通過曼氏無針烏賊資源現(xiàn)狀與歷史資料比較分析,探討了資源狀況變動(dòng)的主要原因,由此提出資源保護(hù)的管理建議,旨在對其進(jìn)行資源修復(fù)和可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。
數(shù)據(jù)來源于2017-2019 年4 月(春季)、11 月(秋季) 共6 個(gè)航次的浙江中北部底層拖網(wǎng)調(diào)查資料,調(diào)查網(wǎng)具網(wǎng)口拉緊周長為25 m,囊網(wǎng)網(wǎng)目尺寸為3.0 cm,拖速為2 kn,每個(gè)站位拖網(wǎng)時(shí)間為30 min,使用溫鹽深儀(CTD)對溫度、鹽度和水深等環(huán)境因子進(jìn)行測定,站位采用均勻網(wǎng)格設(shè)置,共設(shè)置79 個(gè)站位,調(diào)查范圍為28.5°-31°N,120°-124°E 海域(圖1)。
圖1 浙江中北部近海拖網(wǎng)調(diào)查站位Fig.1 Investigation stations of offshore trawl nets in northcentral Zhejiang
曼氏無針烏賊的資源密度(生物量密度)估算按照以下公式[10]計(jì)算:
式中:D為現(xiàn)存資源密度,kg·km-2;C為每小時(shí)取樣面積內(nèi)的漁獲量,kg;q為網(wǎng)具漁獲率,由于曼氏無針烏賊屬于沿岸暖水底棲種,取0.5;A為網(wǎng)具每小時(shí)掃海面積,km2。
運(yùn)用ArcGIS 10.8 軟件繪制資源密度空間分布圖。運(yùn)用Excel 軟件繪制散點(diǎn)圖,根據(jù)各調(diào)查站位資源密度的分布情況,統(tǒng)計(jì)分析其與溫度、鹽度以及深度等環(huán)境因子的關(guān)系,研究確定集中分布的閾值,并運(yùn)用SPSS 26 軟件進(jìn)行生物量密度與環(huán)境因子的Spearman 相關(guān)性分析。
曼氏無針烏賊春季胴長范圍為4~149 mm,平均為78.22 mm;體質(zhì)量范圍為6.4~289.6 g,平均體質(zhì)量為90.30 g。秋季胴長范圍為34~112 mm,平均為69.25 mm;體質(zhì)量范圍為9~210.5 g,平均為81.24 g(表1)。從研究結(jié)果來看,曼氏無針烏賊不同季節(jié)體長體質(zhì)量存在一定的差異但不顯著,春季個(gè)體規(guī)格大于秋季。
表1 曼氏無針烏賊春秋兩季胴長、體質(zhì)量分布特征Tab.1 Distribution characteristics of mantle length and body weight in spring and autumn
2.2.1 生物量資源密度時(shí)空分布特征
從年間變化看,2019 年春季(4 月)生物量密度最高,為36.07 kg·km-2,2018 年秋季(11 月)生物量密度最高,為27.31 kg·km-2,其次是2017 年。從季節(jié)分布來看,2017、2018、2019 年3 年春季(4 月)的站位出現(xiàn)率分別為13%、16%、26%,平均資源密度分別為是1.59、1.73、1.84 kg·km-2(平均為1.72 kg·km-2);秋季(11月)站位的出現(xiàn)率分別為5%、13%、5%,平均資源密度分別為0.01、1.55、0.86 kg·km-2(平均為0.81 kg·km-2),春季(4 月)站位出現(xiàn)率和平均資源密度均高于秋季(11 月)(表2)。
表2 曼氏無針烏賊調(diào)查年份資源狀況Tab.2 Resource status in the survey year
生物量密度的空間分布上,春季(4 月)主要分布在近海,秋季(11 月)主要分布在外海(圖2)。生物量密度最大值出現(xiàn)在2019 年4 月(春季),為36.07 kg·km-2,出現(xiàn)位置為122°E、30°N 舟山漁場中部海域附近,其次2018 年4 月和11 月122°E、30°N 附近及2019 年4 月123°E、30°N 舟山漁場中部海域附近曼氏無針烏賊生物量密度也較高,約為30 kg·km-2(圖2)。
圖2 調(diào)查年份春季、秋季生物量密度分布圖Fig.2 Distribution map of biomass density in spring and autumn
2.2.2 尾數(shù)資源密度時(shí)空分布特征
春季(4 月)尾數(shù)密度高于秋季(11 月),2019 年春季(4 月)尾數(shù)密度最高,2018 年秋季(11 月)尾數(shù)密度最高。尾數(shù)密度的空間分布上,春季(4 月)主要分布在近海,秋季(11 月)主要分布在外海。尾數(shù)密度最大值出現(xiàn)在2017 年秋季(11 月),位于122°E、28.5°N 中街山列島海域附近,最大值為6.56×103ind.·km-2(圖3)。
圖3 調(diào)查年份春季、秋季生尾數(shù)密度分布圖Fig.3 Distribution map of mantissa density in spring and autumn
從底層溫度與資源的分布關(guān)系來看,2017-2019 年4 月曼氏無針烏賊在調(diào)查水域的各底層溫度范圍內(nèi)均有廣泛分布。2017 年11 月分布在底層溫度20~23.5 ℃之間,2018 年11 月集中分布在19.5~20.5 ℃之間,2019 年11 月集中分布在20.5~21 ℃之間,高密度站位分布在20.5~21 ℃(圖4),相關(guān)性分析顯示,生物量密度與底溫顯著相關(guān)(P<0.05)。
圖4 調(diào)查年份生物量與底溫的關(guān)系Fig.4 Relationship between biomass and sea bottom temperature
從鹽度適應(yīng)性來看,2017-2019 年4 月曼氏無針烏賊在調(diào)查區(qū)域內(nèi)的各底層鹽度范圍內(nèi)均有廣泛分布。2017-2019 年11 月均分布在底層鹽度26~34.5 之間,高密度站位分布在33.5~34.5 之間,相關(guān)性分析顯示,生物量密度分布與底鹽極顯著相關(guān)(P<0.05)(圖5)。
圖5 調(diào)查年份生物量與底鹽的關(guān)系Fig.5 Relationship between biomass and sea bottom salinity
綜上所述,春季浙江近海曼氏無針烏賊對底溫和底鹽的適宜性較廣,而秋季(11 月)偏好分布在底溫20~21 ℃、底鹽33.5~34.5 的水域。
春季(4 月)曼氏無針烏賊出現(xiàn)的深度范圍為10~70 m 之間,春季在不同水深的海域均有分布;秋季(11 月)曼氏無針烏賊出現(xiàn)的深度范圍為50~70 m 之間,2017 年秋季和2018 年秋季偶爾有少量出現(xiàn)在10~20 m 之間(圖6),秋季集中分布在深水海域,相關(guān)性分析顯示,生物量密度與深度不顯著相關(guān)(P>0.05)。
圖6 調(diào)查年份生物量分布與水深的關(guān)系Fig.6 Relationship between biomass and depth
曼氏無針烏賊是一年生、生長迅速的烏賊[11-16]。據(jù)宋海棠等[17]記載,80 年代春季曼氏無針烏賊的胴長范圍為100~190 mm,秋季胴長范圍為80~170 mm,本研究樣本與其相比,春秋兩季的胴長都小于20 世紀(jì)80 年代。據(jù)陳新軍等[18]研究,秋季平均胴長為119 mm,本研究樣本與之相比降低了49.75 mm,表明近年來浙江中北近海曼氏無針烏賊群體規(guī)格明顯小于歷史水平,造成群體小型化現(xiàn)象可能是由于長期受高強(qiáng)度捕撈的生態(tài)適應(yīng)性[19]或是增殖放流導(dǎo)致物種種質(zhì)衰退[20],后續(xù)需要持續(xù)研究進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明,春季樣品群體規(guī)格(胴長和體重)大于秋季規(guī)格,結(jié)合生物學(xué)分析顯示春季樣品中繁殖個(gè)體較多,而秋季也有一定規(guī)模繁殖個(gè)體,但秋季繁殖群體數(shù)量少于春季群體,推測研究海域目前存在春季和秋季2 個(gè)繁殖群體,而從龔啟祥等[21]對20 世紀(jì)80 年代初的研究結(jié)果來看當(dāng)時(shí)只有一個(gè)繁殖群體的研究結(jié)論存在差異,可能與近年來進(jìn)行人工增殖放流有關(guān)[22]。
根據(jù)周永東等[1]研究,曼氏無針烏賊屬淺海性暖水種,東海區(qū)近海曼氏無針烏賊主要作東南至西北、淺水至深水間的短距離洄游,春季曼氏無針烏賊從深水區(qū)游向產(chǎn)卵場產(chǎn)卵,6 月中下旬產(chǎn)卵基本結(jié)束后孵化后的幼體在索餌場生長,秋季開始作越冬洄游[23-26]。本研究中,曼氏無針烏賊數(shù)量分布有明顯的季節(jié)性差異,春季主要分布在近海,秋季物種向外游動(dòng),春季生物量密度比秋季生物量密度高,且春季生物量密度最大值也高于秋季生物量密度最大值(圖2),這可能與曼氏無針烏賊產(chǎn)卵時(shí)間也有關(guān),春季曼氏無針烏賊即將開始產(chǎn)卵,親體體重較大,產(chǎn)卵后親體陸續(xù)死亡,春季過后可能存在些許烏賊幼體,其在成長過程中被捕撈,導(dǎo)致秋季曼氏無針烏賊生物量少于春季。曼氏無針烏賊在秋季越冬洄游與海水的溫度變化和餌食在海域內(nèi)的活動(dòng)情況密切相關(guān)[27-28],本研究中發(fā)現(xiàn)2017 年秋季122°E、28.5°N 大陳洋產(chǎn)卵場保護(hù)區(qū)海域曼氏無針烏賊尾數(shù)密度大于生物量密度(圖2、3),經(jīng)實(shí)驗(yàn)室分析多為胴長2~3 cm 的烏賊幼體,這可能與當(dāng)年度實(shí)施了大規(guī)模的曼氏無針烏賊受精卵增殖放流有關(guān);而浙北主要在中街山列島海域?qū)嵤┝嗽鲋撤帕?,調(diào)查結(jié)果顯示附近東面站位春季曼氏無針烏賊資源有部分的分布,這也可能是增殖放流有一定的效果。
2018 年秋季的生物量密度和尾數(shù)密度都高于2017 年和2019 年的秋季(圖2、3),這可能與2018 年的溫度有關(guān),據(jù)水溫資料記載2018 年11 月溫度與2017 年和2019 年有較大差異,受海域溫度、洋流以及餌料差異的影響,這可能導(dǎo)致曼氏無針烏賊的洄游延遲,也可能與2018 年增殖放流有關(guān)。據(jù)游嵐等[29]研究,海水溫度的變化對于烏賊的影響較為顯著,陳新軍等[18]研究表明曼氏無針烏賊的最適水溫是18~22℃,本研究發(fā)現(xiàn)秋季生物量密度的分布與底溫的關(guān)系極顯著(P<0.05),秋季最適底層水溫范圍是20~21 ℃,與陳新軍等的研究結(jié)果基本一致。秋季生物量密度的分布與底鹽的關(guān)系極顯著(P<0.05),最適底層鹽度的分布范圍是33.5~34.5。這可能與曼氏無針烏賊的洄游習(xí)性有關(guān),11 月曼氏無針烏賊開始向外海作越冬洄游,較為集中分布在鹽度較高的區(qū)域。曼氏無針烏賊的洄游是深水到淺水,再由淺水到深水的短距離洄游,越冬水深不超過80 m[5,30],本研究結(jié)果基本與其一致。
本研究調(diào)查范圍主要在禁漁線內(nèi),秋季種群靠外海,為更好地了解種群結(jié)構(gòu)的變化,應(yīng)更進(jìn)一步在外海進(jìn)行實(shí)測調(diào)查研究。據(jù)張洪亮等[31]調(diào)查研究,歷史上曾為曼氏無針烏賊重要產(chǎn)卵海域的韭山列島水域2005-2006 年秋季資源密度不足0.3 kg·km-2,當(dāng)年未開展實(shí)施增殖放流工作,近年浙北近海秋季的資源密度為0.8 kg·km-2,高于2005-2006 年的調(diào)查結(jié)果(表2),推測與浙江近海持續(xù)實(shí)施了多年的增殖放流有關(guān),使曼氏無針烏賊資源量呈現(xiàn)增加趨勢,增殖放流的資源養(yǎng)護(hù)效果顯著。后續(xù)需要長期實(shí)施增殖放流跟蹤監(jiān)測,驗(yàn)證資源密度是否有所增加。為了有效恢復(fù)曼氏無針烏賊資源,除了需要繼續(xù)加大增殖放流力度外,建議對曼氏無針烏賊產(chǎn)卵場生境進(jìn)行修復(fù),建立產(chǎn)卵場保護(hù)區(qū),已設(shè)立產(chǎn)卵場保護(hù)區(qū)的要加強(qiáng)對產(chǎn)卵群體和幼體的保護(hù)[1,30]。此外,建議在曼氏無針烏賊洄游期適當(dāng)設(shè)立禁漁時(shí)間,并輔以實(shí)施限額捕撈和最小可捕標(biāo)準(zhǔn)制度,以加快恢復(fù)曼氏無針烏賊資源量。