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南海珠江口沿岸张网渔业资源群落结构分析

2015-03-22谭永光连喜平杨炳忠

生物学杂志 2015年5期
关键词:渔获幼鱼体长

晏 磊, 谭永光, 杨 吝, 连喜平, 杨炳忠, 张 鹏, 陈 森, 李 杰

(1.中国水产科学研究院南海水产研究所 农业部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广州 510300;2.中国科学院南海海洋研究所 中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室, 广州 510301)

南海珠江口沿岸张网渔业资源群落结构分析

晏 磊1, 谭永光1, 杨 吝1, 连喜平2, 杨炳忠1, 张 鹏1, 陈 森1, 李 杰1

(1.中国水产科学研究院南海水产研究所 农业部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广州 510300;2.中国科学院南海海洋研究所 中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室, 广州 510301)

根据2014年11月南海珠江口沿岸张网渔业的海上调查资料,应用丰度生物量比较曲线(ABC曲线)分析张网渔业资源群落结构特征。结果显示:调查中共捕获渔获种类46种,其中鱼类38种,虾类5种,蟹类2种,虾蛄类1种;运用相对重要性指数(IRI)作为鱼种优势度的度量指标,IRI大于1 000的定为优势种,有4种,即康氏小公鱼(Anchoviellacommersonii)、风鲚(Coiliamystus)、直额鲟(Charybdistruncate)和近缘新对虾(Metapenaeusaffinis),占总渔获量的14.8%;ABC曲线显示群落的数量优势度曲线高于生物量优势度曲线,根据ABC曲线计算的W统计值为-0.179,表明南海珠江口沿岸张网渔业资源群落处于严重干扰状态(Warwick 1986),小型鱼类或者大型渔获的幼体占绝对优势。渔获物中幼鱼比例很高,对经济幼鱼资源的损害较严重,建议放大网囊网目尺寸,加强张网渔业管理,开展生态型渔具渔法研究,实现近岸渔业可持续发展。

珠江口沿岸;张网;渔获组成;ABC曲线;群落结构

图1 张网网衣展开图Fig 1 Net drawing of stow-net fishery

张网是南海近岸渔业的重要定制渔具,网具规模小、成本低、高效能、操作方便。近年来,张网渔业由于网目尺寸小,对渔获物的选择性差,捕获大量经济鱼类的幼鱼而备受关注[1-2]。部分学者[3-6]对南海北部海域张网进行了相关研究,主要研究张网的作业概况、网目选择性、幼鱼比例及对渔业资源的影响机制等。关于张网渔业渔获组成及多样性、鱼类资源结构等的相关研究多在东海沿岸、吕泗渔场、舟山渔场及黄渤海区等海域进行[7-10],而对于南海珠江口沿岸张网渔业的渔获组成、鱼类群落结构的研究尚未见报道。

本文根据2014年11月南海珠江口沿岸张网渔业的海上调查资料,应用相对重要性指数及丰度生物量比较曲线(ABC曲线)分析张网渔业资源群落结构特征,旨在阐明珠江口沿岸张网资源的利用状况,张网渔业的渔获组成,以及张网渔业资源群落结构特征,以期为后续的张网网囊网目选择性研究提供参考,为开发资源养护型、环境友好型渔具提供基础支撑,为合理开发和有效保护近岸渔业资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查时间和海域

调查时间为2014年11月5—12日,持续时间为8 d,有效网次为6网次,并对每一网次的渔获进行抽样测量。

调查海域为南海珠江口沿岸江门市新会区崖门镇黄茅海河口附近,定制作业,经纬度为22°08′N,113°06′E,水深7~8 m,底质为泥沙。

1.2 作业渔船

调查渔船为“粤新会41008”船,木质,船长12.00 m,型宽2.85 m,型深0.83 m,总吨8.0 GT,净吨位3.0 t,主机功率19.4 kW,2台,每台9.7 kW,船上还配备避碰仪、GPS导航仪等设备。作业时3人操作。

1.3 网具

渔具主尺度为:40.00 m×67.89 m,即结附网衣的网口纲周长为40.00 m,网衣的纵向拉直总长为67.89 m。

1.3.1 网衣

由网身和网囊两部分组成,网身部分为24段,全为活结。身网衣和网囊分开编织,身网衣编织好后要进行拉伸定型,定型后再与网囊对接。网衣展开图如图1所示。

1.3.2 钢索和属具装配

(1)钢索

上下纲:上、下纲长度都为11 m,材料为聚乙烯捻绳,直径为15 mm,共4条。侧纲:左右侧纲与竖杆相连,长度均为9 m,材料为聚乙烯捻绳,直径为15 mm,共4条。上下空纲:上下空纲连接桩和竖杆,共4条。因空纲一直在水下,未取出,故无法测量其参数,而据船长介绍长为18 m。浮标绳:每个浮标使用1条,锦纶绳,直径10 mm,长度约10 m。

(2)属具

竖杆:材料为木杆,直径约90 mm,长9 m,每个网用2根。浮球:聚乙烯网袋内装的泡沫塑料浮子,绑在连接两根竖杆的中部的绳索上,用于定位竖杆。浮标:在网囊、竖杆各连接1支,共3支,竹竿长1~1.5 m,浮标下端约为1.5 kg的铁块,浮标中间包裹聚乙烯网袋,内装泡沫塑料浮子,顶部扎红色小布旗,有时网囊部位也放浮标,扎黑色小布旗。

图2 张网作业示意图

1—桩:木质,下端削尖,2支; 2—上下纲:直径15 mm,长11 m,2条; 3—上下空纲:直径15 mm,4条; 4—竖杆:木质,直径90 mm,长9 m,2根。

1.4 样品采集及处理

在调查过程中,记录渔船作业时的经纬度、作业时间、作业水深等。起网后对渔获物进行抽样,抽样比例取1/10进行种类组成鉴定、分类计数、称重,并对渔获进行生物学进行测定,体长、甲宽等以mm为单位,体重以g为单位。样品所有个体鉴定到种,重量精确到0.1 g,样品的体长、体重等生物学特征测定方法按照《海洋调查规范》[11]进行。

1.5 数据处理

1.5.1 物种优势度

计算渔获的数量百分比和质量百分比。运用相对重要性指数IRI来评价渔获种类的优势种,当IRI≥1 000为优势种,100≤IRI<1 000为重要种,10≤IRI<100为常见种,IRI<10为少见种[12-13]。其计算公式为:

IRI=(P%+W%)×F%

其中,P%表示某种渔获种类的尾数百分比;W%表示质量百分比;F%表示出现频率百分比。

表1 张网渔获组成

1.5.2ABC曲线

丰度生物量比较曲线(abundancebiomasscomparisoncurve,简称ABC曲线)方法是1986年由Warwick[14]提出的,是通过在同一坐标系中比较数量优势度曲线和生物量优势度曲线来分析群落在不同干扰状况下的特征[15-16]。

用W值表示ABC曲线中生物量和丰度的相对关系统计量:

式中:式中Bi和Ai为ABC曲线中种类序号对应的生物量和数量的累积百分比,S为出现物种数。当生物量优势曲线在数量优势度曲线之上时,W为正,反之W为负。

2 结果与分析

2.1 渔获种类

此次海上调查共鉴定出渔获种类46种,其中鱼类38种,隶属于1纲8目22科33属,虾类5种,隶属于1纲1目3科4属,蟹类2种,隶属于1纲1目2科2属,虾蛄类1种,隶属于1纲1目1科1属(表1)。

2.2 相对重要性指数

调查发现,抽样渔获中都有一些微型的康氏小公鱼、凤鲚以及毛虾(Acetes)等组合的渔获,由于渔获实在太小,无法进行测量,故本文在分析时将这部分渔获统称为小杂鱼,幼鱼比例为100%。表2中列出了各渔获种类的出现频率、数量、重量和IRI值(相对重要性指数)。按照IRI>1 000为优势种、100≤IRI<1 000为重要种的标准[13],张网渔获种类的优势种类为康氏小公鱼、凤鲚、直额鲟和近缘新对虾,其IRI值分别为1777.91、1587.49、1153.97和1049.42;重要种为黄斑鲾、黑尾小沙丁鱼、红狼牙鰕虎鱼、刀额新对虾、斑头舌鳎、亨氏仿对虾、棘头梅童鱼、四线天竺鲷、龙头鱼、皮氏叫姑鱼、脊尾白虾、六指马鲅、硬头骨鲻、卵鳎、纹缟鰕虎鱼和斑鰶,其IRI值分别为974.94、766.99、716.98、686.23、683.21、556.39、521.57、469.09、423.49、343.33、294.38、184.46、180.83、170.35、140.08和119.29。4种优势种的出现频率都为100%,其中渔获数量以康氏小公鱼为最多,而渔获重量以直额鲟为最高。重要种中出现频率为100%的有黄斑鲾、黑尾小沙丁鱼、刀额新对虾、斑头舌鳎、亨氏仿对虾、棘头梅童鱼、四线天竺鲷、龙头鱼、皮氏叫姑鱼和卵鳎。

2.3 优势种的体长分布

渔获体型特征是评价张网网具选择性及其对渔业资源影响研究的重要生物学特征,因此,为了掌握该网具对南海北部近海渔业资源的影响及该网具的选择性能,有必要对渔获种类中的优势种,康氏小公鱼、凤鲚、直额鲟和近缘新对虾体长(甲宽)分布、体长体重关系进行分析。

结果显示,康氏小公鱼抽样渔获数量240尾,重427.1 g,体长范围为30~80 mm,平均体长51 mm,体重范围为0.2~4.3 g,平均体重1.8 g;凤鲚抽样渔获数量185尾,重680.7 g,体长范围为46~223 mm,平均体长90 mm,体重范围为0.3~41.9 g,平均体重3.7 g;直额鲟抽样渔获数量101尾,重836.9 g,甲宽范围为18~61 mm,平均甲宽34 mm,体重范围为1.0~37.2 g,平均体重8.3 g;近缘新对虾抽样渔获数量122尾,重453.0 g,体长范围为38~108 mm,平均体长68 mm,体重范围为0.9~9.8 g,平均体重3.7 g。

表2各渔获种类的出现频率、数量、重量和IRI值

对4种优势种渔获的体长(甲宽)进行分组,可以得到其体长(甲宽)分布图。如图3所示,康氏小公鱼的优势体长组为50~55 mm和55~60 mm,分别占总尾数的30.8%和29.1%;风鲚的优势体长组为60~70 mm和100~110 mm,分别占总尾数的20.5%和22.7%;直额鲟主要分布在20~45 mm甲宽范围内,且以25~30 mm的甲宽组分布为最高,为优势甲宽组,占总尾数的20.8%;近缘新对虾体长主要分布在60~80 mm区间,以70~75 mm体长组分布最高,占总尾数的20.5%,其次为60~65 mm和75~80 mm体长组,分别占总尾数的18.9%和17.2%。

图3 各优势种的体长(甲宽)分布图

将4种优势种的体长(甲宽)和体重进行回归分析,可以得出其体长(甲宽)(L)和体重(G)的回归方程和回归曲线图(图4)。其回归方程分别为:L=4E-05G2.7089(R2=0.8915),L=2E-05G2.6199(R2=0.9543),L=0.0012G2.4471(R2=0.8958),L=7E-05G2.5579(R2=0.9063)。

图4 各优势种体长(甲宽)与体重的回归分析

2.4 ABC曲线特征

在图5所示的丰度生物量曲线(ABC曲线)上,可知数量优势度曲线位于生物量优势度曲线上方,根据ABC曲线计算的W统计值为-0.179,这表明该海域的鱼类群落中,小型鱼类或大型鱼类的幼体占绝对优势。从优势度的起点来看,其数量优势度曲线的起点也远远高于生物量优势度曲线,表明其渔获组成中,第一优势种康氏小公鱼是个体平均体重小于群落平均体重的小型鱼类,其个体平均体重仅有1.8 g。数量优势度曲线的前5位有康氏小公鱼、凤鲚、近缘新对虾、黄斑鲾和直额鲟,其中只有凤鲚和直额鲟排在生物量优势度曲线的前5位,其个体平均体重分别为3.7 g和8.3 g。总体上看,南海珠江口沿岸的张网渔业资源群落结构处于严重干扰状态。

图5 鱼类群落的ABC曲线

2.5 幼鱼比例

表3 主要经济鱼类的幼鱼比

此次调查,渔获种类较多,结合抽样渔获的IRI值以及渔获本身的经济价值,本文只对主要经济鱼类计算其幼鱼比。参考相关研究[17-18],可以得到主要种类幼鱼(幼体)比例。由表3可知,除了红狼牙鰕虎鱼和皮氏叫姑鱼两种渔获的幼鱼比在50%以下外,其他几种主要经济鱼类的幼鱼比都比较高,特别是刀额新对虾和近缘新对虾,分别达到了98.86%和98.36%,其次为龙头鱼、康氏小公鱼、凤鲚和棘头梅童鱼,其幼鱼比都在90%左右。

3 讨论

张网是在无外界干扰情况下,使渔获物被潮流挟裹入网,渔法上选择性较小,更接近自然分布[19]。调查显示,南海珠江口沿岸张网渔业渔获主要以鱼类为主,伴有部分虾蟹,相对重要性指数显示康氏小公鱼、风鲚、直额鲟和近缘新对虾为优势种,但是结合渔获经济价值,该海域张网渔业主要渔获对象为康氏小公鱼、风鲚以及虾类,其中尤以风鲚的经济价值最高。对比广东台山、电白县水东湾口等的张网渔业[3,6],本次调查的渔获种类相对较少,且虾蟹类所占的比例较高,达13%左右。研究显示[20],高强度捕捞和严重的水域污染对鱼类产卵场的严重破坏,以及对经济鱼类亲体的过度利用,这些因素长期积累下来就会造成鱼种类数的减少。

根据渔获的体长(甲宽)、体重数据,可以得到4种优势种的体长分布图,结合相对重要性指数和渔获经济价值,选取了10种渔获分析张网渔业的幼鱼比例,探讨该渔业方式对经济鱼类幼体的损害程度。由表3可知,除了红狼牙鰕虎鱼和皮氏叫姑鱼的幼鱼比例相对较低外,其他几种经济鱼类的幼鱼比例都在90%左右,再加上未测量的小杂鱼部分,康氏小公鱼和风鲚的幼鱼比例还要远远高于现值。对比张网相关研究,邹莉等[8]认为东海北部和黄海南部海域帆张网小黄鱼和带鱼的幼鱼比例分别为97.20%和61.00%;刘尊雷等[9]认为吕泗渔场张网2004年和2005年幼鱼比例分别为99.1%和99.8%;张壮丽等[10]认为闽南海区经济鱼类幼鱼的比重达39.30%,而在张网禁渔前后的3、4和7月份幼鱼比例达52.80%~74.00%;程家骅等[21]认为东海区帆张网中夏季的幼鱼比例最高,为76.06%。建议加强张网渔业管理,开发生态型渔具渔法,加大网囊网目尺寸,实现近岸渔业的可持续发展。

相关研究表明[14-15,22],ABC曲线方法反映了r选择和k选择的传统进化的理论背景。在未受干扰(稳定)的状态下,群落主要是以k选择种类(生长慢、性成熟晚的大个体种类)为主,生物量优势度曲线位于数据优势度曲线之上。随着干扰的增加,k选择物种的生物量(或数量)逐渐减少,r选择物种的生物量(或数量)则逐渐增加,当处于中等干扰(或不稳定)的状态时,两条曲线将相交;当群落逐渐变为由r选择的物种(生长快、个体小的种类)为主,此时生物量的优势度曲线在数量优势度曲线之下,则表明群落处于严重干扰的(不稳定的)状态。结合本次调查结果,可以看出南海珠江口沿岸张网渔业处于严重干扰状态,渔获个体以小型鱼类或大型鱼类的幼体为主,这是过度捕捞导致的南海近岸渔业资源衰退的直接表现。

通过对南海珠江口沿岸张网渔业的鱼类群落结构进行初步分析,我们发现该海域的渔业生物群落受到污染和过度开发等人为干扰的严重影响,生态生境已出现严重危机,海洋渔业经济的可持续发展受到严重影响。针对这种现状,建议在进行海洋渔业开发的同时,注重海洋渔业生态生境的保护和修复,加强张网渔业的管理,加强张网选择性研究力度,开发资源养护型、环境友好型渔具渔法,加强外海渔业的开发,转移近岸捕捞压力,以实现渔业资源的可持续利用。

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The resources community structure of stow-net fishery in the Pearl River Estuary coastal waters of the South China Sea

YAN Lei1, TAN Yong-guang1,YANG Lin1, LIAN Xi-ping2,YANG Bing-zhong1, ZHANG Peng1, CHEN Sen1, LI Jie1

(1. Key Laboratory of South China Sea Fishery Resources Exploitation & Utilization, Ministry of Agriculture,South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy Fishery Sciences, Guangzhou 510300;2. Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology, Chinese Academy of Sciences,South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China)

Based on the data collected from the stow-net fishery surveys in the Pearl River Estuary coastal waters of the South China Sea, this paper analyzed the resources community structure of stow-net fishery using abundance-biomass comparison curve. The result indicated that there were 46 species collected in the surveys, including 38 species of fish, 5 species of shrimps, 2 species of crab, and 1 species of squillid. The index of relative importance(IRI) was used in measuring dominance of species to decide the role each species plays in the community. The species with index of relative importance (IRI) above 1000 were defined as the dominant species. There were four dominant species in the surveys, includedAnchoviellacommersonii,Coiliamystus,Charybdistruncate, andMetapenaeusaffinis, which accounted for 14.8% abundance. The k-dominance curve of abundance was above the biomass curve, and the W-statistic value was-0.179 caculated by ABC curves. This phenomenon indicated that the present resources community of stow-net fishery in the Pearl River Estuary coastal waters of the South China Sea was disturbed based on the theory of Warwick (1986). And most of the dominant species was the small fish or the juvenile of the large fish. Juveniles occupy a relatively high proportion of the catches by stow-net which damages the commercial larval resource rather seriously. We suggested that eco-fishing gear and methods should be utilized and the mesh size of cod-end should be increased, and enhanced the management for the traditional fishing gear, and then stainable development of the inshore fishery will be realized.

the Pearl River Estuary coastal waters; stow-net; catch composition; ABC curves; community structure

2015-02-02;

2015-04-29

公益性行业(农业)科研专项(201203018);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目(2013YD06);中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室开放基金(LMB141004)

晏 磊,助理研究员,硕士,从事渔具渔法研究,E-mail: yanlei@scsfri.ac.cn;

杨 吝,研究员,从事渔具渔法研究,E-mail: scsfish@21cn.com。

S932.4;S973.2

A

2095-1736(2015)05-0052-06

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2015.05.052

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