山东琵琶岛海域人工鱼礁区鱼类群落物种及功能多样性

为了解山东琵琶岛海域人工鱼礁区鱼类群落物种及功能多样性的时空变化特征,于2020年7月—2021年4月在富瀚国家级海洋牧场示范区开展4个季度的渔业资源和环境因子调查,采用物种多样性指数和基于12个功能性状的功能多样性指数分析了鱼类群落多样性的时空变化及其与环境因子的关系。结果表明,鱼礁区鱼类物种和功能多样性指数均呈现显著的季节变化,而对照区仅功能多样性指数呈现显著的季节变化;Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数、功能均匀度指数和功能离散度指数在空间上存在显著差异;Spearman相关性分析结果显示,功能丰富度与物种数和Margalef丰富度具有显著相关关系,功能均匀度与物种数和Pielou均匀度具有显著相关关系;群落特征加权平均数指数(CWM)表明,鱼类群落优势性状组成呈现一定的时空变化特征;冗余分析结果显示,透明度和无机氮对物种多样性指数具有显著影响,而酸碱度、无机氮、溶解氧和透明度则对功能多样性指数影响显著。以上结果说明,鱼类群落物种和功能多样性具有明显的时空变化特征,但变化趋势不一致,表明物种和功能多样性指数在解释鱼类群落差异时存在一定的互补性。     

南海北部近海渔业资源群落结构及其多样性现状

根据2014—2015年4个季节南海北部近海底拖调查数据,采用相对重要性指数(index of relative importance,IRI)、Margalef丰富度指数(D)、Shannon多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J')分析当前该海域的渔业资源群落组成和多样性,以了解群落结构动态。全海域共渔获574种游泳生物,以鱼类占比为最高,超过81%。IRI指数结果表明优势种是发光鲷(Acropoma japonicum)、二长棘犁齿鲷(Evynnis cardinalis)、竹鰈鱼(Trachurus japonicus)和蓝圆鲹(Decapterus maruadsi),而发光鲷是唯一的四季共同优势种,传统经济鱼类比重降低。从多样性指数的时间分布上看,D存在明显的季节变化,呈现夏低秋高的特点;然而H'和J'均未表现季节性。从空间分布看,D高值区主要位于40 m以浅水区,而H'和J'分布格局类似,呈现均质的格局。受禁渔期和捕捞活动的影响,多样性指数在秋季时期最为稳定,而冬季波动最大。     

山东近海口虾蛄空间分布特征及其与环境因子的关系

近年来口虾蛄（Oratosquilla oratoria）为代表的甲壳类生物在海洋生态系统中的数量和经济地位有着显著的增长,但其空间分布规律及与环境因子的关系尚不明确。为了解山东近海海域口虾蛄的栖息分布规律及其主要环境因子的影响,本研究根据2016-2017年在山东近海进行的4个航次渔业资源和环境调查,采用广义线性模型、广义可加模型以及多层前馈神经网络模型等方法,比较分析了口虾蛄的空间分布特征及环境因子的关系。结果表明,口虾蛄的资源密度在季节间存在明显差异,夏季密度最高,春、秋季次之,冬季最低;近岸资源密度高于远岸,且由南到北呈逐渐增加的趋势。模型分析表明,纬度、海水底层温度和底层盐度对口虾蛄的资源密度分布有显著影响。3种模型中,广义可加模型的拟合效果最好,多层前馈神经网络模型预测准确性最好。本研究通过不同模型结果的比较,揭示了影响山东近海口虾蛄的空间分布特征与关键环境因子的关系,旨在为口虾蛄的合理开发和利用提供理论支撑。     

嵊泗列岛邻近海域鱼类种类组成及多样性分析

根据2017年4月于嵊泗列岛邻近海域开展渔业资源底拖网调查的渔获数据,运用相对重要性指数、Shannon-Weaver指数、均匀度指数、丰富度指数、等级聚类和非度量多维度分析、生物量曲线等方法分析该海域鱼类种类组成、优势种、物种数量空间分布、生物多样性。该海域共鉴定出鱼类33种,其中优势种有棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、银鲳(Pampus argenteus)、龙头鱼(Harpodon nehereus)、凤鲚(Coilia mystus)等4种;与历史数据相比,该海域春季鱼类种类数锐减,优势种更替显著。根据适温性可分为暖温性和暖水性2类,分别为17和16种。各站位鱼类物种数在9～20种之间,整体呈嵊泗列岛北部海域高于南部海域的趋势。生物多样性分析表明,均匀度指数(J′)值较低,可能是舟山水域的污染导致多样性指数偏低。聚类分析结果表明,该海域鱼类群落结构空间差异较大。ABC曲线结果表明,舟山嵊泗列岛邻近海域鱼类群落结构处于严重干扰状态。综上所述,嵊泗列岛邻近海域鱼类资源受人类活动影响强烈,鱼类多样性指数偏低,群落结构空间差异较大。     

基于渔捞日志的海阳近海渔业资源种类组成及生物多样性分析

根据2013年在山东海阳近海海域生产的15艘渔船的渔捞日志,初步分析了该海域渔业资源的种类组成及生物多样性特征。全年共捕获渔业资源种类25种,隶属于14目、21科、25属,鱼类有16种,以暖温种和暖水种为主,虾蟹类4种,头足类2种,水母类2种,多毛类1种。优势种类主要为黄鮟鱇(Lophius litulon)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)及口虾蛄(Oratosquilla oratoria)、海蜇(Rhopilema esculentum)、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、日本蟳(Charybdis japonica)、中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)等。其中,口虾蛄为全年优势种。渔业资源群落多样性指数和丰富度指数春季最高,秋季次之,夏季最低,通过与山东近海历史调查数据对比可知,该海域渔业资源量大幅下降;均匀度指数(0.13~0.73)变化较小;海阳近海春季和秋季种属组成相似性较高。本研究可为海阳近海渔业资源管理和修复提供参考依据。     

海州湾海域鱼类分类多样性的时空变化及其与环境因子的关系

根据2011年3—12月在海州湾海域进行的5个航次的渔业资源综合调查,并结合相关的历史资料,研究海州湾海域鱼类分类多样性及其时空变化,并通过构建 GAM 模型分析平均分类差异指数(Δ+)和分类差异变异指数(Λ+)与环境因子之间的关系.结果表明,海州湾共有鱼类96种,隶属于2纲13目44科71属,其中Δ+的理论平均值为79.5,而Λ+的理论平均值为200.6.两个分类多样性指数均呈现明显的季节和空间变化,这可能与海州湾海域鱼类的季节性洄游和环境因子的差异有关.通过 GAM 模型分析发现,水深和底层溶氧对Δ+具有显著影响,而水深、底层溶氧、底层水温和月份则是影响Λ+的关键环境因子.通过比较中国近海不同纬度海域之间的鱼类分类多样性指数,发现Δ+和Λ+均呈现出“北高南低”的变化趋势,说明纬度变化对鱼类分类多样性的空间分布格局具有重要影响.     

长江江苏段渔业资源现状及保护对策

长江江苏段丰富的水生生物物种资源是人类赖以生存和发展的重要宝库,也是江苏省渔业可持续发展的重要保障。目前,长江江苏段共记录鱼类161种,分别隶属于19目42科。但江段的生态环境现状令人担忧,鱼类低龄化、小型化现象严重,鱼类多样性Margalef丰度指数d=8.267;Shannon-Wiener多样性指数H′=2.9844,H″=3.05981;Pielou均匀度指数J′=0.6754,J″=0.69245。必须尽快制定相关的法律法规,完善保护措施,提高全省渔业资源保护意识,保护水域生物多样性,促进长江渔业资源的可持续利用。     

基于栖息地指数的南海北部枪乌贼渔情预报模型构建

根据2009年~2014年南海捕捞信息网络获取的南海北部200 m等深线以内近海底拖网渔业数据,结合环境遥感数据,构建南海北部枪乌贼类(Uroteuthis sp.)栖息地指数(habitat suitability index,HSI)模型。选取海表水温(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height,SSH)和叶绿素a浓度(chlorophyll-a concentration,CHL)等环境因子,采用一元非线性回归建模,并分月份采用最小二乘法确定各环境因子的权重系数,从而建立南海北部枪乌贼类的栖息地指数综合模型。构建的模型能够有效解释渔场分布与环境要素之间的关系,并可从模型中推断各环境因子的最适范围和变化趋势;单位捕捞努力量渔获量(catch per unite effect,CPUE)高的渔场主要分布于HSI大于0.5的海域,其他HSI高的海域可能为潜在渔场。对不同因子权重系数的研究发现,叶绿素a浓度是影响渔场分布的重要因素。对模型的验证结果表明,其准确率达到75%以上。该研究表明,基于不同权重系数的HSI模型能够较好地预测南海北部枪乌贼渔场。     

吕泗渔场沿岸海域春夏季虾类群落特征

为研究吕泗渔场沿岸海域虾类群落结构特征,利用2010年春季(5月)和夏季(9月)在吕泗渔场沿岸海域开展渔业资源调查获取的资料,分析了虾类的种类组成、多样性空间分布及群落结构特征,并对其影响因素进行探讨。结果表明:吕泗渔场沿海海域春夏两季共出现虾类18种,其中春季11种,夏季15种;春季优势种为葛氏长臂虾、日本鼓虾和鲜明鼓虾,夏季优势种为哈氏仿对虾和中华管鞭虾。研究表明:吕泗渔场沿岸海域虾类春季以暖温性生态类群为主,夏季以暖水性生态类群为主。吕泗渔场沿岸虾类种类数和多样性指数较高的站位主要集中在调查海域的外侧。运用聚类和多维标度对群落结构的相似性进行分析,结合水深等环境因子对吕泗渔场沿岸海域虾类的群聚类型进行了讨论,吕泗渔场沿岸虾类群落结构季节变化明显、空间差异显著,水团变化、地形、水深是导致吕泗渔场沿岸海域春夏季虾类群落结构时空差异的主要原因。     

天津大神堂人工鱼礁区生态养护效果的初步评估

根据天津海域活牡蛎礁区人工鱼礁区2012年5月份的本底调查和2012年8月份、2013年5月份和8月份3个航次的渔业资源跟踪调查数据,采用生物多样性指数分析了投礁前后渔业资源种类组成和物种多样性的时空分布特征。海域游泳动物群落的健康状况指标(Exergy值)投礁后高于投礁前,但差异不明显(P0.05)。聚类分析表明,本底调查和跟踪调查样方分区明显,表明鱼礁投放后,鱼礁区群落结构明显改善。投礁后物种种类数和总生产效益的增加说明人工鱼礁建设取得了明显的生态效益和经济效益。     

山东半岛南部近岸海域蟹类群落结构特征

根据使用单船底拖网进行2014年8月和10月、2015年2月和5月4个航次的调查数据,对山东半岛南部近岸海域蟹类种类组成、时空分布、优势种、物种多样性等群落结构特征进行了研究。结果显示,4次调查共捕获蟹类15种,隶属于7科12属,其中三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、日本蟳(Charybdis japonica)是主要经济种类,其余多为小型饵料型蟹类;双斑蟳(C.bimaculata)在4个季节中皆为优势种,三疣梭子蟹在8月和10月航次为优势种,优势种季节更替明显;生物量季节变化明显,春季时较低,在夏季达到峰值,夏季到冬季呈降低趋势;蟹类群落物种多样性指数(H′)变化范围为0.32~0.53,均匀度指数(J′)变化范围为0.23~0.37,丰富度指数(D)变化范围为0.32~0.55,其中物种多样性指数与丰富度指数季节变化明显,均匀度指数季节变化不明显;多元统计分析结果表明,山东半岛南部近岸海域4季节蟹类群落结构均可以划分为西南部海域组、东北部远岸海域组和西北部近岸海域组3个组群,季节间组群站位组成变化明显,群落结构不稳定。研究表明:1)山东半岛南部近岸海域蟹类以小型饵料型蟹类为主,蟹类多样性水平较低,优势种更替明显,蟹类群落不稳定;2)山东半岛南部近岸海域蟹类群落划分较为明显,特征种主要为双斑蟳、泥脚隆背蟹(Carcinoplax vestita)等小型饵料型蟹类。     

岱衢洋鱼类资源及其群落多样性的季节变化

根据2010年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)与2011年冬季(2月)对岱衢洋进行的共4个航次的底拖网渔业资源调查资料, 对该海域的鱼类资源状况及其多样性进行了分析, 结果表明: 所捕获的38种鱼分别隶属于1门2纲8目21科31属; 暖温性鱼类无论在种类数量还是生物量与尾数密度方面均居主导地位; 凤鲚四季均为该海域的优势种; 在时间分布上, 生物量与资源尾数密度均以夏季为最高, 而冬季则恰好相反, 且该两季的生物量与资源尾数密度间均存在显著差异(P<0.05), 另外, 在空间分布上, 生物量与尾数密度四季总体上均呈北高南低、东高西低的趋势; 生物量与平均底层温度呈二次曲线相关(P<0.01); 春、秋两季的Margalef丰富度指数( D )、Shannon-Wiener多样性指数( H' )和Pielou均匀度指数( J' )均存在显著差异(P<0.05); 与东海近、外海海域鱼类群落的多样性比较, 岱衢洋的Shannon- Wiener多样性指数( H' )较低。     

基于不同空间插值法的黄海和东海北部游泳动物多样性空间分布研究

物种多样性空间分布是生态学研究的重要内容之一,空间插值法在该领域应用广泛。本研究以2017年5月黄海和东海北部游泳动物多样性为例,选取种类数(S)、Shannon-Weaver多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(d)来衡量该海域物种多样性,应用反距离加权法(Inverse distance weighted, IDW)、径向基函数法(Radial basis function, RBF)、局部多项式法(Local polynomial interpolation, LPI)、普通克里格法(Ordinary kriging, OK)和协同克里格法(Ordinary cokriging, COK)对上述4种多样性指数进行插值,通过jackknife检验的方法选择适合每种多样性指数的空间插值法。结果表明,对于4种多样性指数,COK结果均最好,而其他4种方法精度较低,且差别不大。COK预测结果表明,S和d都呈现出东南部高,北部次之,中部最低的格局。H′和J也是中部最低,在南部和北部海域差异不大。4种多样性指数在32?N以南海域的高值区范围大致相同。COK可以作为黄海和东海北部游泳动物多样性空间插值的方法。     

胶州湾及其邻近海域鱼类群落结构及与环境因子的关系

 为了进一步研究胶州湾及其邻近水域鱼类群落结构及与环境因子的关系, 本文根据2011年冬季(2月)、春季(5月)、夏季(8月)和秋季(11月)在胶州湾及其邻近海域进行的渔业资源和环境调查数据, 应用相对重要性指数、生态多样性指数和多元分析方法等研究了胶州湾鱼类群落结构及其季节变化, 并分析了胶州湾鱼类群落结构与主要环境因子的关系。结果表明: 本次调查共捕获鱼类57种, 隶属于2纲10目31科46属, 种类组成以暖温性和暖水性鱼类为主。主要优势种有方氏云鳚(Pholis fangi)和六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)等。胶州湾鱼类群落物种丰富度指数D的季节变化范围为1.02~1.65, 多样性指数H’变化范围为1.36~1.73, 均匀度指数J′变化范围为0.61~0.76。方差分析表明, 丰富度指数的季节变化显著, 而均匀度指数J′和多样性指数H′无显著性季节变化。单因子相似性(ANOSIM)分析表明, 胶州湾鱼类群落结构和种类组成存在明显的季节更替现象。相似性百分比分析(SIMPER)表明, 方氏云鳚、六丝钝尾虾虎鱼、细纹狮子鱼、斑、赤鼻棱鳀和皮氏叫姑鱼等是造成群落结构季节变化的主要分歧种。典范对应分析表明, 影响胶州湾及其邻近海域鱼类群落结构的主要环境因子为水温、盐度和pH, 其次是底质类型, 条件效应分别为0.310、0.084、0.176和0.256。本研究旨在通过分析胶州湾鱼类群落结构和多样性特征及其与环境因子的关系, 为胶州湾渔业资源的保护和可持续利用提供科学依据。

     

莱州湾渔业水域游泳动物群落特征

根据2010~2011年莱州湾渔业水域春季、夏季和秋季共6个航次的调查资料,调查分析了该水域游泳动物的种类组成,计算分析了游泳动物群落特征的年度和季节变化,包括相对重要性指数(IRI)、Margalef物种丰富度指数(D)、Shannon-Wiener物种多样性指数(H')、Pielou物种均匀度指数(J)、鱼类群落季节更替指数(AI)、迁移指数(MI);并利用数量生物量比较曲线(ABC曲线)评价游泳群落受干扰程度,利用扫海面积法估算游泳动物资源密度。结果表明,调查共捕获游泳动物99种,其中鱼类55种,甲壳类40种,头足类4种;优势种分析表明虾虎鱼和枪乌贼类成为主要捕捞物种,优势种正逐步演变为更为小型化的中上层鱼类和无脊椎动物,虾蟹类和头足类的比例进一步提高。多样性分析表明,各类生物多样性指数变化不大,季节更替和迁移指数仅在2010年春季相对变化较大;ABC曲线分析表明,游泳动物群落正处于严重干扰;游泳动物资源密度均值在重量和数量上分别达到635.9 kg·hm-2和43.8×103ind·hm-2,资源情况有所改善,但渔获物小型化、低质化现象明显。综合来看,调查水域游泳动物优势种变化较大,资源继续向小型化中上层鱼类方向演变,且群落受到干扰较为严重。研究结果可为系统开展莱州湾海洋生物恢复和生态修复工作与研究提供基础信息。     

山东近海习见鱼类DNA条形码及其电子芯片分析

从GenBank下载到13目50科73属77种山东近海鱼类的线粒体细胞色素c氧化酶I(CO I)序列,通过分析其遗传距离及系统进化,并基于CO I序列筛选物种特异性探针来分析DNA芯片技术在进行物种鉴定时的可行性。结果表明,在CO I基因DNA条形码的分析中,77种鱼类的种间遗传距离(平均0.117)明显大于种内遗传距离(平均0.0034),且每个物种的不同个体在进化树上都能聚在一起,提示DNA条形码能全部区分77个物种;根据CO I基因设计的用于芯片的特异性探针中,77个物种最终有64个可以筛选出物种特异性探针,占总物种数的83.1%,本研究旨在为山东近海鱼类物种鉴定提供了技术支持。     

董箐库区渔获物组成及多样性

为了解库区建设对鱼类生物多样性的影响,掌握董箐库区内渔业资源群落组成和物种多样性变化情况。2013年--2015年在董箐库区进行6次生物采样和走访调查,采集渔获物共668尾,隶属3目8科29属39种,鲤科鱼类最多,占总数的60.8%;群落以杂食性鱼类和喜静缓流生态类型鱼类为主,唇鲮(Semilabeo notabilis)、花鱼骨(Hemibarbus maculatus)、鲤鱼(Cyprinus carpio)、鲫鱼(Carassius auratus)、云南光唇鱼(Acrossocheilus yunnanensis)、光倒刺鲃(S.hollandi)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidracoi)为库区的优势种,对比历史资料发现库区鱼类群落结构已发生改变;董箐库区鱼类群落生物多样性采用Margalef 丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数()、Pielou均匀度指数()、Wilhm改进指数()作为评价指标,各指标的平均值为3.811、0.914、2.649、2.529,分析数据发现鱼类生物多样性也有衰减。     

黄渤海春季甲壳类群落结构的空间变化

为了解黄渤海甲壳类动物资源状况, 于2010年5月采用底拖网调查, 对黄渤海甲壳类动物的群落结构进行了研究。结果显示,黄渤海共捕获甲壳类32种, 其中虾类18种, 蟹类13种, 口足类1种; 不同海区优势种类组成差异较大, 脊腹褐虾在各海区均为优势种, 是黄渤海生态系统中最重要的甲壳类物种之一; 对黄渤海各海区甲壳类平均相对资源密度组成进行研究, 各海区甲壳类生物量均以蟹类密度最高, 黄渤海蟹类平均相对资源量为2.97 kg/h, 丰度均以虾类密度最高, 黄渤海虾类平均资源密度为1 825 ind/h; 对黄渤海甲壳类生物量的空间分布进行研究, 各海区生物量排序为黄海北部>黄海南部>黄海中部>渤海; 对黄渤海各海区甲壳类的生物多样性进行研究, 无论根据生物量还是丰度, 黄海南部的多样性指数最高, 黄海中部的多样性指数最低; 对各海区甲壳类群落结构相似性进行研究, 毗邻海区甲壳类群落结构的相似性指数相对较高。     

基于环境DNA metabarcoding的西轩岛近海鱼类多样性研究

鱼类多样性的保护对于生态系统的科学管理和资源的可持续利用至关重要。环境DNA metabarcoding技术的出现和应用为水生生物的调查与监测带来了强有力的技术革新。本研究以浙江舟山近海岛屿——西轩岛为例,设计了4个不同采样站位,先后于2019年2月(冬季)、5月(春季)和11月(秋季)共采集水样12个,通过环境DNA提取、扩增、高通量测序以及生物信息学分析,对西轩岛近海鱼类多样性进行了分析,同时评估了鱼类多样性的时空差异。结果显示,共监测到鱼类33种,隶属于12目26科32属,其中,鲈形目(Perciformes)种类最多,共19种,约占所有种类的57.6%。不同采样季节的多样性指数和均匀度指数均存在显著差异,表明季节可能是影响西轩岛近海鱼类多样性的因素之一。综合时间和空间分析的结果显示,在繁殖季节且远离舟山本岛一侧的采样点监测到的鱼种数量更多。通过比对之前传统渔业资源调查的结果发现,不同季节优势种存在较大变化,可能与采样点数量较少且集中有关。进化树富集结果显示,各季节的优势鱼种与传统调查手段的结果有较大差异,表明目前环境DNA仍不能完全替代传统调查方法,但可以将环境DNA方法与传统的调查方法相结合,以确保监测结果的准确性和可靠性。