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广东深圳大鹏半岛海域秋季渔业资源群落结构分析

2018-05-14张露袁华荣佟飞王文杰黎小国陈丕茂

安徽农业科学 2018年13期
关键词:群落结构生物多样性渔业资源

张露 袁华荣 佟飞 王文杰 黎小国 陈丕茂

摘要 [目的] 研究深圳大鹏半岛海域秋季渔业资源群落结构。[方法] 通过分析2015年11月深圳大鹏半岛海域的拖网调查数据,利用多元统计方法对该海域秋季渔业资源群落进行了划分,并比较了各群落的生物多样性、均匀度及优势种等结构特征。[结果] 大鹏半岛海域渔业资源资源量略有下降,可将其划分为3个区域,其中位于北部海域的区域资源密度最高,但物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数最低;位于南部海域的区域具有较低的资源密度及较高的物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数;中部海域的区系均处于中间水平。[结论] 大鹏半岛海域秋季渔业资源逐渐衰退,应针对各群落特点进行生态修复。研究结果可为大鹏半岛渔业资源的保护和管理提供参考。

关键词 渔业资源;群落结构;生物多样性;深圳大鹏半岛

中图分类号 S931.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2018)13-0083-05

Analysis of Community Structure of Fishery Resources in Autumn in the Waters of Dapeng Peninsula,Shenzhen of Guangdong

ZHANG Lu1,2,YUAN Huarong2,TONG Fei2 et al

(1.Dalian Ocean University,Dalian,Liaoning 116023; 2.South China Sea Fisheries Research Institute ,Chinese Academy of Fishery Sciences,Scientific Observing and Experimental Station of South China Sea Fishery Resources and Environment,Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Marine Ranching Technology of CAFS,Guangdong Engineering Research Center for Marine Leisure Fishery,Guangzhou, Guangdong 510300)

Abstract [Objective] To study the community structure of fishery resources in autumn in Dapeng Peninsula of Shenzhen.[Method] The data of trawl survey in the waters of Dapeng Peninsula of Shenzhen in November of 2015 were analyzed.The communities of fishery resources in autumn in this sea area were classified by using multivariate statistical method.And the biodiversity,evenness,dominant species and other structure characteristics were various communities were compared.[Result] The amount of fisheries resources in the waters of Dapeng Peninsula slightly declined.The waters of Dapeng Peninsula could be divided into three regions,the northern sea area had the highest density of regional resources,but the species richness index,diversity index and evenness index were minimum.The southern sea area had lower resource density and higher species richness index,diversity index and evenness index.And the central sea area was at the middle level.[Conclusion] The fishery resources in autumn in the waters of Dapeng Peninsula gradually declined,so the ecological restoration should be carried out according to the characteristics of each community.

Key words Fishery resources;Community structure;Biodiversity;Dapeng Peninsula of Shenzhen

大鵬半岛位于广东省深圳东南部,三面环海,东靠大亚湾,与惠州市部分岛屿隔海相对,西隔大鹏湾与香港新界相望,南部是我国南海海域,其中深圳市大鹏新区所辖海域岸线长133.2 km,属于南亚热带海洋性气候。大鹏半岛在有河流流入的海湾处形成岬湾沙坝——澙湖海岸,在无河流的海岸处形成湾顶海滩;半岛中段狭窄的呈哑铃状腰部的东岸和西岸,因深入内凹、波浪海流减弱[1]。大鹏半岛海岸地形和海域水文环境复杂,是重要的渔业资源栖息地。

在大鹏半岛海域渔业资源研究方面,陈丕茂等[2]对大鹏半岛东部杨梅坑人工鱼礁区渔业资源变动进行了初步研究,余景等[3]分析了深圳鹅公湾水域渔业资源季节变动情况,斯广杰等[4]对杨梅坑人工鱼礁区投礁前后大型底栖动物种类组成的变化进行了分析,陈春亮等[5]开展了2007年伏季休渔深圳大鹏湾和珠江口海域渔业资源调查分析,秦传新等[6]以深圳杨梅坑人工鱼礁区为例研究了人工鱼礁构建对海洋生态系统服务价值的影响。这些研究多局限于大鹏半岛海域特定区域,而对大鹏半岛海域渔业资源群落结构特征研究鲜见报道。

笔者基于2015年秋季大鹏半岛渔业资源海域渔业资源调查资料,开展该海域的渔业资源多样性研究,运用多元统计方法对该海域的渔业资源群落进行了划分,以期为广东深圳大鹏半岛海域渔业资源资源的保护管理和可持续利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 调查方法

2015年11月,在深圳大鹏半岛海域设12个站位(D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12)等(图1),租用“粤惠湾渔16009”拖网渔船进行渔业资源调查。调查船主机功率198 kW,总吨位70 t,网口宽2.6 m,网衣网目40 mm,网囊网目25 mm,拖网平均拖速3节,平均拖网时长30 min。

1.2 分析方法

调查过程中所有样品采集和分析均按照《海洋监测规范》(GB 17378—2007)、《海洋调查规范—海洋生物调查》(GB/T 12763.6—2007)規定的方法进行操作。现场记录各种渔获物的数量和重量,带回实验室进行种类鉴定和生物学测定。

渔业资源密度(D)采用扫海面积法进行估算,优势种根据优势度计算结果进行判断,多样性指标采用 Margalef 丰富度指数(D′)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J′)和相对重要性指数(IRI)进行衡量。具体计算公式如下:

式中,D为渔业资源密度;C为平均每小时拖网渔获量或渔获尾数;a为每小时网具取样面积;q为网具捕获率,取0.5。Ni为第i种生物总尾数(个数)占渔获中总尾数(个数)的百分比;Wi为第i种生物总重量占渔获中总重量的百分比;Fi为第i种生物在所有站位中的出现频率。N代表渔获物样品总重量;Si代表第i种渔获物样品总重量;Pi代表第i种渔获物样品重量在总渔获物样品重量中所占的百分比。

IRI>1 000,为优势种;1 000>IRI>100,为重要种[7],优势种和常见种合称重要鱼种成分[8-9]。

采用聚类分析和非参数多维表标序排序(NMDS)分析大鹏半岛海域秋季渔业资源群落结构特征。分析前,对数据进行4次方根标准化。NMDS排序结果的胁强系数(stress)可以反映NMDS结果的优劣,当stress<0.2时,可以用二维图表示,图形具有一定的解释意义;当stress<0.1时,可以认为是一个好的排序;当stress<0.05时,具有很好的代表性[10]。采用单因子相似性分析(ANOSIM)表示不同区系渔业资源的群落结构的差异;采用相似性百分比分析(SIMPER),分析不同区系群落机构的相似种和分歧种。

数据处理和图形绘制借助于Office 2016和ArcGIS 10.0软件,群落结构的划分以及分析利用Primer 5.0软件。

2 结果与分析

2.1 渔业资源概况

2015年秋季大鹏半岛海域渔业资源拖网调查共捕获92种,隶属24目47科65属,其中鱼类55种,占总资源量的61.31%;虾类12种,占总资源量的553%;蟹类8种,占总资源量的23.19%;头足类3种,占总资源量的0.15%;贝类9种,占总资源量的9.81%。从图2可以看出,各站位的平均资源密度为1 562.803 kg/km2,平均资源尾数密度为248 185.3 ind/km2。其中资源密度最高站位出现在D11,为3 493.259 kg/km2;资源密度最低站位为D7,为123713 kg/km2;资源尾数密度最高出现在D5,为580 898.6 ind/km2;资源尾数密度最低出现在D6,为21 064.2 ind/km2。

2.2 群落划分

按大鹏半岛海域渔业资源生物量进行聚类分析和NMDS分析(图3),聚类分析结果与NMDS分析结果相一致,大鹏半岛海域秋季渔业资源群落大致可以分为3个群落类型:以D11和D12为代表的东北部群落(Group A),以D5、D6、D7、D8为代表的半岛腰部群落(Group B),以D1、D2、D3、D4、D9、D10为代表的半岛南部群落(Group C)。

将渔业资源群落分为Group A、Group B和Group C 3组,并进行ANOSIM分析,结果表明Group C和Gruop A、B的相似性系数分别为0.979和0.813,深圳大鹏半岛3个群落结构之间存在显著差异(R=0.888,P<0.01)。

2.3 群落分歧种

SIMPER相似性百分比分析(表1、表2)显示,大鹏半岛海域秋季Group A群落组成组内平均相似性为50.4%,其中4种渔业资源相似性累积贡献率超过90%,主要有短吻鲾(Leiognathus brevirostris)、斑鰶(Clupanodon punctatus)、前鳞骨鲻(Osteomugil ophuyseni)和长毛对虾(Penaeus penicillatus)。Group B群落组成平均相似性为3043%,其中13种渔业资源相似性累积贡献率超过90%,主要有棒锥螺(Turritella bacillum)、矛形梭子蟹(Portunus hastatoides)、中线天竺鲷(Apogon kiensis)等;Group C群落组成平均相似性为40.72%,其中12种渔业资源相似性累积贡献率超过90%,主要有红星梭子蟹(Portunus sanguinolentus)、

斑鰶、短吻鲾等。Group A和Group B的群落组成平均组间相异性为87.61%,分歧种主要有短吻鲾、斑鰶和棒锥螺等;Group B和Group C群落组成平均组间相异性为75.71%,主要分歧种为棒锥螺、短吻鲾和伪装关公蟹(Dorippe facchino)等;Group A和Group C群落组成平均组间相异性为73.52%,主要分歧种为短吻鲾、红星梭子蟹和伪装关公蟹等。

2.4 群落资源密度

大鹏半岛海域秋季渔业资源群落Group A、Group B和Group C的资源密度分别为3 028.373 、735.757和1 625.644 kg/km2(图4),其中Group A的资源密度最高,而Group B资源密度最低。资源尾数密度分别为328 896.8、272 912.9、204 796.4 ind/km2,其中 Group A的资源尾数密度最高,Group C资源尾数密度最低。由此可见,Group A资源密度和资源尾数密度均为3个群落中最高,而资源密度和资源尾数密度最低值分别出现在Group B和Group C。

2.6 群落优势种

北部海域海域的Group A主要是以鱼类为主的群系,代表种为短吻鲾、斑鰶和前鳞骨鲻,均为暖水性鱼类,均适宜生存在咸淡水交界处,其中短吻鲾、斑鰶等经济种重量占总重的91%。中部海域的Group B主要是以甲壳类为主的群系,代表种类分别为短吻鲾、伪装关公蟹、宽突赤虾等,以伪装关公蟹、宽突赤虾等为代表的经济种重量占总重的53%。南部海域的Group C主要是以贝类和甲壳类为主的群落结构,代表种为棒锥螺、滑顶薄壳鸟蛤和猛虾蛄等,棒锥螺、短吻鲾等经济种重量占总重量的64%(表3)。

3 结论与讨论

3.1 渔业资源变化

此次调查主要采用拖网调查,渔获物种种类集中在底层和近底层,共记录生物92种,其中鱼类55种,平均生物量为1 562.803 kg/km2。余景等[3]于2012—2013年对鹅公湾水域进行了资源调查,共记录鱼类53种,其全年记录鱼类113种,其秋季航次显示有用生物量为6 066.24 kg/km2。王雪辉等[11]总结了1980—2007年大亚湾鱼类资源:1989年大亚湾鱼类记录157种,1992年记录110种,2004—2005年记录107种。近几十年来大鹏半岛海域渔业资源量呈下降趋势,但秋捕过后渔业资源会大幅度减少也可能是此次调查中大鹏半岛海域渔业资源量较少的原因之一。另外,大亚湾附近的过度捕捞和沿岸的海洋工程建设等人类活动也是渔业资源衰退的重要影响因素。

3.2 渔业资源群落结构差异与环境条件

该研究结果表明,大鹏半岛海域的鱼类群落结构特征和地理环境特点存在显著差异,该海域渔业资源可划分为东北部群落(Group A)、半岛腰部群落(Group C)和半岛南部群落(Group C),且群落结构特征有显著差异,这与大鹏半岛海岸地形、海域水文环境等因素密切相关。海流及水团会使海域形成以盐度及温度为代表的水文特征差异,进而改变鱼类群落的组成[12-13]。大鹏半岛属于南亚热带季风气候,光照充足,全年盛行偏东风,海流按逆时针沿大鹏半岛西侧沿岸从多往内环流。

东北部群落(Group A)鱼类资源较多,其资源尾数密度及资源密度均最高,但物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数最低;半岛腰部群落(Group B)具有最低的资源密度及较高的物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数;半岛南部群落(Group C)具有最低的资源尾数密度,其他指数均处于中间水平。半岛腰部群落(Group B)物种较为丰富,其主要是由于区域范围内,杨梅坑海域及鹅公湾海域曾于2007年[6,14]投放人工鱼礁,研究表明人工鱼礁的投放可以改善环境从而实现改善生境的目的[15]。半岛南部群落优势种以生命周期短、生长快的贝类、甲壳类为主,吴强等[16]提出甲壳类资源相对增加一定程度上反映出鱼类资源的衰退,同样从另一个角度反映出大鹏半岛北部海域资源破坏严重,亟待保护。

3.3 优势种的演替

此次调查在大鹏半岛海域鉴定鱼类55种、虾类12种、蟹类8种、头足类3种、贝类9种。优势种主要为短吻鲾、斑鰶、棒锥螺、伪装关公蟹、口虾蛄等。优势种逐渐向小型鱼类变动。余景等[3]于2012—2013年对鹅公湾水域进行了资源调查,秋季航次共采集鱼类53种,其优势物种为六指马鲅、黄斑篮子鱼、口虾蛄等。

3.4 渔业资源保护

大鹏半岛海域不同区域的渔业资源群落结构特征和地理环境特点存在显著差异,将大鹏半岛近岸海域划分为北部群落、中部群落与南部群落,对于基于生态系统的渔业资源保护具有重要的指导意义。

应在大鹏半岛北部海域加强海洋牧场建设,增加人工鱼礁投放量,从而修复生态环境。

以捕捞为例,在大鹏半岛附近海域作业的渔船主要是底拖网渔船,这就使得该海域的鱼类种质资源遭到不同程度破坏,进一步造成了该海域渔业资源的衰退[17]。在保护方面,建设海洋牧场,发展休闲渔业,努力形成使渔民受益的海洋牧场,可以促进渔民转产、转型,从而达到增大放流量、减少捕捞量的目的,进一步对近海渔业资源进行保护。

参考文献

[1]

张崧,孙现领,王为,等.广东深圳大鹏半岛海岸地貌特征[J].热带地理,2013,33(6):647-658.

[2] 陈丕茂,袁华荣,贾晓平,等.大亚湾杨梅坑人工鱼礁区渔业资源变动初步研究[J].南方水产科学,2013,9(5):100-108.

[3] 余景,毛江美,袁华荣,等.深圳鹅公湾水域渔业资源季节变动分析[J].南方农业学报,2017,48(6):1106-1112.

[4] 斯广杰,陈丕茂,杜飞雁,等.深圳杨梅坑人工鱼礁区投礁前后大型底栖动物种类组成的变化[J].大连海洋大學学报,2010,25(3):243-247.

[5] 陈春亮,曲念东,侯秀琼,等.2007年伏季休渔深圳海域渔业资源调查分析[J].水产科学,2008,27(12):648-651.

[6] 秦传新,陈丕茂,贾晓平.人工鱼礁构建对海洋生态系统服务价值的影响:以深圳杨梅坑人工鱼礁区为例[J].应用生态学报,2011,22(8):2160-2166.

[7] 牟秀霞,徐宾铎,薛莹,等.黄海南部近岸海域鱼类群落结构与区系划分[J].水产学报,2017,41(11):1734-1743.

[8] 单秀娟,金显仕.长江口近海春季鱼类群落结构的多样性研究[J].海洋与湖沼,2011,42(1):32-40.

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[10] 王雪辉,邱永松,杜飞雁,等.北部湾鱼类群落格局及其与环境因子的关系[J].水产学报,2010,34(10):1579-1586.

[11] 王雪辉,杜飞雁,邱永松,等.1980—2007年大亚湾鱼类物种多样性、区系特征和数量变化[J].应用生态学报,2010,21(9):2403-2410.

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