日照近岸海域春季鱼类群落结构

王尽文，纪莹璐，蔡 帅，商 杰，黄 娟*，王 波，李 凡

(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. 中国水产科学研究院长岛增值实验站， 山东 烟台 265800; 4. 自然资源部第一海洋研究所， 山东 青岛 266071;5. 山东省海洋资源与环境研究院， 山东 烟台 264006)

引 言

日照海岸位于黄海西部，北起甜水河口，南到绣针河口，全长99.6 km，沿岸有沭河、傅疃河、潍河等多条河流入海。该海域营养物质丰富，是多种海洋生物的产卵场、索饵场和传统渔场[1]。近年来由于环境、气候的变化和人类活动等诸多因素的影响，渔业资源日益衰退，一些传统经济种类逐渐被低价质种类取代[2]。目前国内对黄海海域渔业资源群落结构的报道较多[3-7]，但仅针对日照近岸海域的则鲜有报道。本文根据2016年5月份在日照近岸海域底拖网调查结果，对日照市近岸海域春季鱼类种类组成、优势种和群落结构特征进行了分析研究，以期为日照市相关部门对当地渔业资源的管理和利用提供基础依据。

1 材料与方法

1.1 采样与分析

国家海洋局北海预报中心和自然资源部第一海洋研究所联合于2016年5月(春季)在日照近岸海域进行渔业资源调查，共布设26个监测站位如图1所示。样品调查和分析按《GB 12763.6海洋调查规范第6部分海洋生物调查》[8]相关规定执行。鱼类种名及分类以《海洋生物分类代码(GB/T 17826-1999)》[9]和《中国海洋生物名录》[10]为依据。渔船为单拖网船，功率88.2 kW，渔业资源拖网调查所用网具为单拖底拖网，网口1300 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，并按种类记录重量、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。

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[11]，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：

(1)

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

捕获率表示网具对鱼类等的捕捞效率，在网具规格选定的情况下，它主要取决于不同鱼类对网具的反应，各种鱼类等的生态习性不同，对网具的反应也不一样。根据鱼类等的不同生态习性，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，p取0.5；底层鱼类，p取0.8。

1.2.2 生态优势度

利用Pinkas[12]相对重要性指数(Index of Relative Importance，IRI)确定优势种。将 IRI 值大于 等于 1 000 的种类定义为优势种，IRI值在100～1 000的定义为重要种。

IRI= (N+W) × F

(2)

式中，N为某一游泳动物的渔获尾数占总尾数的百分比的值;W为某一游泳动物渔获重量占总重量的百分比;F为某一游泳动物出现的站位数占总站位数的百分比。

1.2.3 多样性

利用Shannon-Wiener 多样性指数(H′)[13]、Margalef 的种类丰富度指数(D)[14]和Pielou均匀度指数(J)[15]来分析渔业资源群落生态多样性。

Shannon-Wiener多样性指数的公式为:

(3)

Margalef种类丰富度指数计算公式为：

(4)

Pielou物种均匀度指数计算公式为：

(5)

式(3)～式(5)中：S为样品中的种类总数;N为渔获总尾数;Pi为i种鱼获物占总渔获物的比例Hmax为log2S。

2 结果

2. 1 种类组成和分布

本次调查共捕获38种鱼类(表1)，分别属于9目23科35属。其中鲈形目(Perciformes)最多，有18种，占鱼类总种数的47.37%；其次是鲱形目(Clupeiformes)，有6种，占总种数的15.79%；鲉形目(Scorpaeniformes) 和鲽形目(Scorpaeniformes) 均为4种，各占总种数的10.53%；海龙目(Syngnathiformes)为 2 种，占总种数的5.26%；鳗鲡目 (Anguilliformes)、仙鱼目( Aulopiformes) 、鮟鱇目(Lophiiformes)、鲀形目(Tetraodontiformes)均出现1种，各占总种数的2.63%。从科级上看虾虎鱼科(Gobiidae)最多，有5种，占总种数的13.16%；其次为石首鱼科(Sciaenidae)有4种，占总种数的10.53%。从属级上看属(Callionymus)和棱鳀属(Thrissa)各出现2种，其它33属均出现一种。

续表1

在调查的26个站位中，RZ02站出现种数最多，为18种；其次为RZ09站和RZ15站，均为17种；RZ02站位最少，为4种；除RZ02站外出现种数少于10种的站位有RZ03站、RZ18站、RZ19站和RZ20站；其余14个站位出现种数介于10～15之间。总体来说各站位出现种类数分布比较均匀。

2.2 优势种组成

所获38种鱼类中优势种有5种，重要种9种 (表2)。生态优势度排名前5的优势种生物量和尾数分别占总生物量和总尾数47.04% 和 73.37%。除优势种和重要种外，其余24种鱼类相对重要性指数值较小且相互之间差别很大，有5种甚至小于1。本次调查出现频率大于80%的5种，依次为六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys)88.46%，方氏锦鳚(Enedriasfangi)84.62%，大泷六线鱼(Hexagrammosotakii)84.62%，绯(Callionymusbeniteguri)80.77%，尖海龙(Syngnathusacus)80.77%；重量组成比例大于10%的4种，依次为方氏锦鳚22.13%，绯11.88%，矛尾虾虎鱼(Chaeturichthysstigmatias)10.94%，黄鮟鱇(Lophiuslitulon)10.23%；数量组成比例大于10%的种类4种，依次为方氏锦鳚21.50%，尖海龙16.17%,绯14.57%, 丝虾虎鱼(Cryptocentrusfilifer)11.39%。

表2 日照市近岸海域鱼类优势种组成

2.3 渔获量和资源密度

调查海域平均渔获质量为13.54 kg/h，RZ14站最高，为50.63 kg/h； RZ23站最低，为0.79 kg/h。除了RZ14站外还有RZ07站、RZ15站、RZ16站、RZ25站和RZ26站5个站位渔获质量超过了20 kg/h。其余20个站位在0.79～18.01 kg/h之间。调查海域平均渔获数量为1 257.1 ind./h，RZ26站最高，为5893 ind./h； RZ23站最低，为52 ind./h。除了RZ26站外还有RZ14站、RZ15站、RZ21站和RZ25站4个站位渔获数量超过了2 000 ind./h。其余20个站位在52～1 777 ind./h之间。(图2)本次调查平均渔获质量和数量在空间分布上稍有差异，但都大致呈北低南高的趋势。根据扫海面积法[11]计算，调查海域质量资源密度为341.16 kg/km2，RZ14站最高，为1263.63 kg/km2； RZ23站位最低，为19.35 kg/km2；调查海域尾数资源密度为34.76×103 ind./km2，RZ22站最高，为159.87×103 ind./km2； RZ23站位最低，为1.25×103 ind./km2。和渔获量分布趋势相同，研究区域质量资源密度和尾数资源密度分布也呈北低南高的趋势(图3)。

图2 日照市近岸海域渔获量分布(质量、尾数)

图3 日照市近岸海域鱼类密度分布(质量、尾数)

2.4 群落多样性分析

丰富度指数0.28～2.16之间，平均为1.22，其中RZ08站最高，RZ07站最低，研究区域丰富度指数整体分布呈北高南低的趋势。多样性指数0.77～2.95之间，平均为2.06，其中RZ05站最高，RZ07站最低，整体分布呈南北两翼高中间低的趋势。均匀度指数0.28～0.85之间，平均为0.57，其中RZ23站最高，RZ07站最低，其整体分布和多样性指数相同，呈两侧高中间低的趋势。26个调查站位中RZ07站三项指数均为最低值。

表3 日照市近岸海域鱼类群落多样性

3 讨论

3.1 种类组成和优势种

日照近岸地处暖温带季风气候区,每年洄游于渤、黄海或东海之间的许多鱼类从此经过[17]，历史记载日照近岸出现的鱼类有孔鳐(Rajaporosa)、蓝点马鲛(Scomberomorusniphonius)、银鲳(Pampusargenteus)、角木叶鲽(Pleuronichthyscornutus)等40多种。本研究共捕获鱼类38种。董婧[18]等于1998年6月和9月在山东半岛近岸共捕获鱼类36种，李涛[4]等于2007年4月在山东半岛南部近岸海域共捕获鱼类47种。三次调查结果相比稍有差异，分析原因可能与研究区域范围有关。本研究物种组成以鲈形目为主，其它出现较多的还有鲱形目、鲉形目和鲽形目。这和单秀娟[5]等对黄海中南部鱼类的研究结果一致。从其适温类型看研究区域鱼类以暖温种、暖水种为主，存在少量冷温种；从其栖息水层看以近底层鱼类、底层鱼类为主，仅有少量中上层鱼类。同单秀娟[5]等报道的黄海中南部鱼类种类组成一致。

上世纪五六十年代，黄海海域的优势种主要为经济价值较高小黄鱼(Larimichthyspolyactis)、带鱼(Trichiurusjaponicus)和鲆鲽类；七八十年代太平洋鲱(Clupeapallasii)、蓝点马鲛(Scomberomorusniphonius)、鲐鱼(Scomber japonicus)先后成为优势种[19]，九十年代初渔获重量较多的有细纹狮子鱼、大头鳕、黄鮟鱇、银鲳、高眼鲽等，渔获尾数较多的有银鲳、鳓鱼(Ilishaelonggata)、小黄鱼和带鱼等[20]；九十年代末，经济价值较低的低值鱼类黄鮟鱇和细纹狮子鱼逐渐成为优势种[21]。本研究优势种主要为方氏锦鳚、绯、尖海龙、六丝钝尾虾虎鱼和丝虾虎鱼。5个优势种均为小型低价值或无价值鱼类。在9个重要种中经济价值较高或一般的有星康吉鳗(Congermyriaster)、皮氏叫姑鱼(Johniusbelengerii)、短吻红舌鳎(Cynoglossusjoyeri)、黄鮟鱇和大泷六线鱼。5种鱼类质量百分比共为22.09%，其中经济价值一般的黄鮟鱇占10.23%。除去优势种和重要种外，经济价值较高的小黄鱼有14个站位出现，质量组成百分比为0.25%；许氏平鲉有5个站位出现，质量组成百分比为0.18%；银鲳仅在RZ08号站出现1尾，质量为40克。上世纪重要的经济物种带鱼和鳓鱼均未在本次调查中出现。与该海域历史资料相比，研究区域的优势种类发生了非常大的变化，日照近岸海域大型经济鱼类数量较上世纪有所减少，主要捕捞对象逐渐转为经济价值一般或较低的种类。这和戴芳群[7]等对黄、东海渔业资源群落结构的变化研究结果一致。分析原因，一方面过度捕捞使食物链顶端种类大幅减少，小型鱼类被捕食几率降低；另一方面目前我国实行的休渔制度可能对个体小的种类资源恢复更有利。本研究还发现，大泷六线鱼虽然质量百分比(2.02%)和数量百分比(3%)很小，但站位出现频率却高达84.62%。这可能和大泷六线鱼的食性较杂有关，有关研究认为这些经济价值一般的大型底层鱼类与其它成鱼存在食物竞争关系，会加速所在海域优势种的更替[5]。鉴于日照近岸海域渔业资源严重退化的情况，建议有关部门实行限额捕捞和不同生态位物种增殖放流，以期保持当地渔业资源的可持续利用。

3.2 群落多样性和邻近海域对比

生物赖以生存的外部环境越优越，物种就越多，多样度指数就越高；物种间数量和质量越接近，均匀度越高，优势种越不明显。本研究3个指数的平均值均在正常范围内。本文研究区域的多样性指数和均匀度指数空间分布均呈南北两翼高中间低的特征，和资源量的空间分布特征不尽相同，如RZ25站资源量虽然较低，但多样性指数和均匀度指数较高。根据多样性指数定义，种类间分布越均匀多样性指数越大，这种现象在其它海域[22]也有发生。研究区域丰富度指数空间分布呈北高南低的特征，和资源量的空间分布特征正好相反。这是因为研究区域各站出现种类数比较均匀，资源密度南部比北部高的原因。表4为本研究和连云港附近海域各指数的比较：本研究丰富度指数略小于连云港附近海域，多样度指数和均匀度指数则高于连云港附近海域。Shannon-Wiener多样性指数常被用于评价水体受人为影响的程度，参考《水生生物监测手册》[24]，影响程度可以分成 4 类：H′=0，为受人为影响严重；03，为基本没影响。据此判断研究区域除个别区域(RZ07站、RZ19站、RZ21站附近海域)可能受到重度人为影响外，其余区域可能受到了中度的人为影响。根据现场勘察结果，RZ07站位于日照万平口海滨风景区附近，RZ19站周围有大量人工养殖，RZ21站附近为日照港锚地。有可能这三个区域受人为影响较严重，具体还要结合本海域相关水质和沉积物等资料分析确定。

表4 本研究丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和邻近海域的对比