黄海秋季鱼类群落关键种的年代际变化

本研究基于1985、2001、2009和2018年秋季黄海渔业资源调查数据,构建了黄海鱼类群落食物网拓扑结构,分析了黄海鱼类群落关键种的年代际变化。结果显示,1985—2018年间,黄海鱼类食物网包含物种67~103个,摄食关系数量为300~449个,食物网拓扑结构密度范围为0.198~0.227,种间关联度为0.044~0.074,符合自然条件下的群落种间摄食关系。1985—2018年间,黄海秋季鱼类群落关键种为鳀(Engraulis japonicus)、黄鮟鱇(Lophius litulon)和小黄鱼(Larimichthys polyactis)。秋季黄海关键种并未发生变化,鳀为关键被捕食者,小黄鱼是控制群落离散变量的物种,两者的资源均出现衰退;黄鮟鱇作为关键捕食者,其相对资源量上升。1985—2018年间,秋季黄海优势种变化明显,由黄鮟鱇和银鲳(Pampus argenteus)转变为龙头鱼(Harpadon nehereus)、细纹狮子鱼(Liparis tanakae)和鳀;以重量和数量计算的丰富度指数(Rw和Rn)、多样性指数(H′w和H′n)逐步降低,2018年以后显著回升,均匀度指数(J′w和J′n)波动较小。研究表明,近30年秋季黄海关键种没有变化,但优势种变化明显,群落结构有波动,但仍处于较稳定状态。     

莱州湾春季鱼类群落关键种的长期变化

关键种对生态系统结构和功能发挥了重要作用,其变化可以引起群落结构振荡和演替,导致生态系统功能紊乱乃至崩溃,因此,了解生态关键种的长期变化有助于解析整个生态系统演替过程。本研究基于莱州湾1959年、1982年、1993年、2003年和2015年春季(5月)底拖网渔业资源调查数据,构建了莱州湾春季鱼类群落食物网拓扑结构,分析了其关键种的长期变化。1959~2015年莱州湾鱼类食物网包含物种21~46个,摄食关系范围70~296个,食物网拓扑结构密度范围为0.155~0.300,种间关联度0.140~0.182,符合自然条件下群落种间摄食关系。1959~2015年莱州湾鱼类群落关键种如下:1959年为六丝矛尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)、花鲈(Lateolabrax japonicus)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)和黄(Lophius litulon),1982年为鳀(Engraulis japonicus)、黄和小黄鱼(Larimichthys polyactis),1993年为带鱼(Trichiurus lepturus)、鳀和蓝点马鲛,2003年为细纹狮子鱼(Liparis tanakae)、鳀和黄,2015年为细纹狮子鱼、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)和六丝矛尾虾虎鱼;关键种由经济价值较高的花鲈、小黄鱼和蓝点马鲛等演变为细纹狮子鱼、鳀和六丝矛尾虾虎鱼等经济价值较低的种类;同时,关键种的栖息环境也由中上层与底层生境(蓝点马鲛、花鲈、鳀等)演变为底层单一生境(细纹狮子鱼、大泷六线鱼和六丝矛尾虾虎鱼);关键种的这种更替导致食物网拓扑结构向简单化发展,在某种程度上也增加了鱼类群落结构脆弱性。     

山东半岛北部海域渔业生物群落结构及健康评价

山东半岛北部海域是渤、黄海众多渔业生物的产卵场或索饵场,对渤、黄海渔业资源补充和繁衍发挥重要支撑作用。本研究基于2021年5—6月山东半岛北部水域渔业资源调查数据,结合历史资料,通过食物网拓扑结构与社会网络分析法,分析了山东半岛北部海域渔业资源结构、优势种、关键种和多样性,并以2011—2013年山东近海渔业生物健康状况为基准,评价了山东半岛北部海域渔业生物健康状况。研究显示,2021年山东半岛北部海域春季中上层鱼类所占比例减少,优势种与重要种种类减少,均以小型、经济价值较低的种类为主。优势种鳀(Engraulis japonicus)在渔获物中占比增加。脊腹褐虾(Crangon affinis)为无脊椎动物绝对优势种。群落关键种为细纹狮子鱼(Liparis tanakae)、黄 (Lophius litulon)、鳀、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和矛尾 虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)。2021年春季渔业生物密度、鱼类密度和甲壳类密度健康指数均为健康状态,而头足类密度健康指数则处于亚健康状态。相比2011—2013年,多种经济种类密度有较大增长,山东半岛北部海域渔业生物健康状况总体良好。     

基于生态网络结构的浙江南部近海鱼类群落关键种识别

对2016-2019年浙江南部近海底拖网采集的主要鱼类进行食性分析,并结合前期摄食习性资料,以种间营养关系为基础构建浙江南部近海鱼类群落的食物网拓扑,以拓扑网络指标结合KPP运算确定该海域的鱼类群落关键种.结果表明:(1)对浙江南部近海的34种主要鱼类开展胃含物分析,共形成营养连接数276对.(2)拓扑食物网中带鱼(T...     

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。     

渤海鱼类群落结构关键种

基于2012—2016年每年8月渤海鱼类资源量底拖网调查数据,对鱼类群落进行了CLUSTER聚类分析和MDS标序,根据组间差异种和组内相似种年际贡献率,筛选鱼类群落结构关键种,结果显示:(1)在29.93%~35.69%的相似性水平上,2012—2016年各年度渤海鱼类群落分组情况良好,相应MDS系数都小于0.2。(2)2012—2016年渤海鱼类组间种类组成差异都极显著(P=0.001),贡献组间80%累积差异性,且出现率超过50%的鱼类,4个年度共有的种有鳀(Engraulis japonicus)、3个年度共有的种有黄鲫(Setipinna taty);组间差异性贡献率大于10%,且出现率超过50%的鱼类,3个年度共有种仅有鳀,2个年度共有种仅有黄鲫。(3)贡献2012–2016年渤海鱼类群落组内相似性80%累积贡献率,且出现率超过50%的鱼类,2个年度共有的种有鳀、矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)和矛尾复虾虎鱼(Synechogobius hasta);组内相似性贡献率大于10%,且出现率超过50%的鱼类,3个年度共有种有鳀,2个年度共有种有矛尾虾虎鱼和矛尾复虾虎鱼。(4)依据2012—2016年渤海鱼类群落结构相似性与差异性中各鱼种累积贡献率和单贡献率的大小和出现频率,推断鳀是渤海鱼类群落结构的首要关键种,其次为黄鲫,然后是矛尾虾虎鱼和矛尾复虾虎鱼。这4种鱼的站位平均资源量对中上层鱼类及底层鱼类站位平均资源量的比例及相关性和回归性,以及年度的优势度指数也证实上述关键种观点。综上所述,渤海鱼类群落结构首要关键种为鳀,其次为黄鲫,渤海鱼类关键种的研究可为渤海捕捞产业的调整和渔业资源的养护提供科学依据。     

2015年夏季长江口及其邻近海域渔业生物群落结构分析

根据2015年6月(夏季)长江口及其邻近海域的底拖网调查数据,分析了该海域渔业生物种类组成、优势种、群落结构及其多样性特征。结果表明,调查共捕获渔业生物93种,其中底层鱼类56种、中上层鱼类7种、头足类10种和甲壳类20种,以底层鱼类和甲壳类为主。优势种包括小黄鱼(Larimichthy-spolyactis)、鳀(Engraulis japonicus)和带鱼(Trichiurus haumela)。鱼山渔场及舟山渔场近岸区和长江口渔场离岸区群落多样性较高,舟山渔场离岸区和大沙渔场南部多样性较低。渔业生物群落可分为3组:20 m等深线附近的近岸区、20~50 m水深的长江口渔场外部和大沙渔场南部、以及50~75 m水深的舟山渔场和鱼山渔场中外部。渔业生物群落结构不同组间差异主要由小黄鱼、鳀、带鱼和刺鲳(Psenopsis anomala)引起。     

山东近海鱼类群落种类组成与空间结构的周年变化

山东近海渔业资源丰富,但近年来由于过度捕捞等的影响,渔业资源呈现衰退趋势。为全面了解山东近海鱼类群落的组成与结构,为渔业资源的养护提供科学依据,根据2016—2017年在山东近海进行的4个季节的渔业资源底拖网调查数据,采用非度量多维标度排序(NMDS)、单因子相似性分析(ANOSIM)等多元统计方法,对该海域鱼类生态类群进行划分,并分析了鱼类群落结构的空间异质性。结果显示,调查所捕获的134种鱼类,其中相对重要性指数(IRI)≥1的物种有53种,以鲈形目种类最多。NMDS分析表明,53种主要鱼类可划分为a～c 3个生态类群,其中a类群集中出现在夏季,c类群主要在秋季出现,b类群的生物量和数量在全年中变化相对较小,且在春、冬两季具有明显优势。在群落的空间结构上,NMDS和ANOSIM结果表明,调查海域中莱州湾海域(A区)与黄海邻近海域(B、C区)的鱼类群落结构存在显著差异,该差异在4个季节均较为明显。相似性百分比分析(SIMPER)表明,造成A区与B、C区群落结构空间异质性的物种具有季节性变化,春季主要为短吻红舌鳎和黄鮟,夏季主要为鳀,秋季为小眼绿鳍鱼,冬季为斑尾刺虾虎鱼和黄鮟。     

黄海南部近岸海域鱼类群落结构与区系划分

黄海南部海域具有复杂的水团结构和海流环境,使该海域鱼类群落产生较为复杂的空间结构。为研究黄海南部近岸海域鱼类群落结构特征,实验根据2014—2015年对该海域进行4个季度的底拖网调查数据,利用多元统计方法分析了该海域鱼类群落的分布格局并比较了各群落的相对生物量、生物多样性、优势种等结构特征。应用聚类分析(cluster)和多维标度排序(MDS)分析将黄海南部近岸海域划分为海州湾群落与江苏近岸群落;海州湾群落的平均相对资源量和生物多样性均高于江苏近岸群落,而暖温性与暖水性鱼类所占比重相对较低;海州湾群落的优势种主要为方氏云鳚、大泷六线鱼和日本鳀等,季节变化显著;江苏近岸群落的优势种为短吻红舌鳎、途、棘头梅童鱼和黑鳃梅童鱼等,季节变化不明显。研究表明,黄海南部近岸海域可划分为海州湾区系与江苏近岸区系,其鱼类群落结构特征具有显著差异。海流、水团、底质类型及水深等环境因子是形成鱼类群落结构差异的主要因素。     

山东半岛南部近岸海域夏季游泳动物的组成特征

根据2008年8月在山东半岛南部近岸海域进行的底拖网调查资料,对该海域游泳动物组成特征进行了初步研究。结果表明,在该海域共捕获游泳动物54种,平均相对资源量为129.9 kg/h。以生物量为单位计算群落多样性,Shannon-Wiener种类多样性指数H′平均为1.43,Margalrf种类丰富度指数D平均为1.18,Pielou种类均匀度指数J′平均为0.63。优势种为鳀和戴氏赤虾,重要种为方氏锦鳚、日本蟳、小黄鱼、矛尾虾虎鱼、口虾蛄和枪乌贼。通过聚类分析表明该海域游泳动物群落结构存在一定程度的空间异质性,主要包括3组,引起组间平均相异性贡献的分歧种主要包括戴氏赤虾、方氏锦鳚、矛尾虾虎鱼、日本蟳、双斑蟳、枪乌贼和口虾蛄等。山东半岛南部近岸海域渔业资源呈现出小型化和低质化的趋势。     

山东半岛南部水域春季游泳动物群落结构的变化

根据1986、1998和2000年春季对山东半岛南部水域进行的底拖网调查资料，对渔业资源、优势种及多样性的年间变化，利用多元统计分析方法对渔业资源群落的空间分布特征进行了分析。结果表明，种类更替加快，优势度下降，多样性增加，从而使群落结构发生了较大的变化，演替加快。     

长江支流大宁河巫溪段鱼类群落结构的年际变化及保护对策

2011-2022年6-7月和11-12月在大宁河巫溪段开展了逐年渔获物调查，对该河段的鱼类种类组成、优势种、物种多样性、群落结构及其年际变动特征进行了研究，分析了三峡水库175 m正常蓄水后，该河段鱼类群落结构的年际变化特征及其影响因素，提出了该河段鱼类资源保护的对策。结果显示：10年间共采集到鱼类72种，其中长江上游特有鱼类9种，国家二级重点保护动物3种（胭脂鱼Myxocyprinus asiaticu、多鳞白甲鱼Onychostoma macrolepis和岩原鲤Procypris rabaudi）；鱼类种类组成在各年间的Jaccard指数值在0.85-1.00之间，种类组成在各年间差异不显著。巫溪段鱼类的Margalef 丰富度指数值和Shannon-Wiener多样性指数值在年际间呈现先上升，然后下降，最后再上升的趋势，而Pielou均匀度指数值则呈现先下降，然后再上升的趋势。巫溪段共分布有优势种7种，包括2种长江上游特有鱼类（齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti和宽口光唇鱼Leptospira latifolia），以及1种国家重点保护动物（多鳞白甲鱼）。鱼类群落结构在2016年和2018年时发生了明显的变化，喜流水性的长江上游特有鱼类或国家重点保护鱼类在渔获物中相对丰度的减少，以及广适性的小型鱼类在渔获物中相对丰度的明显增加，是导致巫溪江段鱼类群落结构发生明显变动的主要原因；三峡水库的蓄水运行在巫溪江段鱼类群落结构变动中扮演着重要的角色。建议通过实施就地保护、生态景观修复、非土著鱼类控制等方式，加强对巫溪江段特有及重要鱼类种类的保护。     

舟山群岛外海域春秋季鱼类群落结构及生物多样性

为了解舟山群岛外海域鱼类资源状况,于2018年4月(春季)和10月(秋季)在舟山群岛外海域进行的渔业资源调查,用得到的数据分析了鱼类种类组成、优势种、群落结构及生物多样性。结果显示:(1)舟山群岛外海域鱼类有106种,隶属于12目47科80属;(2)本次调查鱼类种类数春季为63种,秋季为85种,总体与历史调查结果相比春季明显减少,而秋季却略有增加;(3)2个季节的鱼类优势种更替明显,春季优势种为黄鮟、日本红娘鱼和细条天竺鲷,秋季优势种为细条天竺鲷和日本发光鲷;(4)鱼类生物多样性指数值为秋季大于春季,春、秋季均匀度指数(J')对比多样性指数(H')和丰富度指数(D)都较小,且春、秋季生物多样性指数值基本都是随着水深的增加而增加,均以80 m以上水深区间较高;(5)通过聚类分析与非度量多维标度排序分析可得,春季在35%的相似水平上分为3个群落,秋季在45%相似水平上分为2个群落,秋季物种相似度比春季高,春季在生物量和丰度水平上均比秋季低。研究表明,舟山群岛外海域的春季鱼类群落结构可能处于未受干扰状态,秋季鱼类群落结构可能处于严重干扰状态。     

2009―2011年秋季长江口无脊椎动物群落特征及其与环境因子的 关系

根据2009―2011年秋季长江口及其邻近海域渔业资源中无脊椎动物调查数据,探讨无脊椎动物群落动态特征。结合同步监测的该水域环境数据,分析无脊椎动物群落时空变异与环境因子间的关系。结果表明,3个秋季航次共捕获无脊椎动物8目15科25种,其中甲壳动物14种,软体动物11种。无脊椎动物群落优势种类包括三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris)、日本枪乌贼(Loligo japonica)、双斑蟳(Charybdis bimaculata),不同年份优势种类存在变异。无脊椎动物群落资源密度呈逐年增加的趋势,2009年最低,2011年相对最高。无脊椎动物群落多样性年间差异显著(P0.05)。双向指示种(TWINSPAN)群落结构分析表明,无脊椎动物群落包括2个群组,具有明显的年际演替特征。冗余分析(RDA)群落排序结果显示,表层盐度和底层温度是驱动长江口无脊椎动物群落结构变异的主要环境因子。长江口无脊椎动物群落年际变异体现在优势种类和多样性的演替上,水域温度驱动群落的时间变异,盐度驱动群落的空间变异。     

Time series analyses reveal transient relationships between abundance of larval anchovy and environmental variables in the coastal waters southwest of Taiwan

We investigated environmental effects on larval anchovy fluctuations (based on CPUE from 1980 to 2000) in the waters off southwestern Taiwan using advanced time series analyses, including the state-space approach to remove seasonality, wavelet analysis to investigate transient relationships, and stationary bootstrap to test correlation between time series. For large-scale environmental effects, we used the Southern Oscillation Index (SOI) to represent the El Niño Southern Oscillation (ENSO); for local hydrographic conditions, we used sea surface temperature (SST), river runoff, and mixing conditions. Whereas the anchovy catch consisted of a northern species ( Engraulis japonicus ) and two southern species ( Encrasicholina heteroloba and Encrasicholina punctifer ), the magnitude of the anchovy catch appeared to be mainly determined by the strength of Eng. japonicus (Japanese anchovy). The main factor that caused the interannual variation of anchovy CPUE might change through time. The CPUE showed a negative correlation with combination of water temperature and river runoff before 1987 and a positive correlation with river runoff after 1988. Whereas a significant negative correlation between CPUE and ENSOs existed, this correlation was driven completely by the low-frequency ENSO events and explained only 10% of the variance. Several previous studies on this population emphasized that the fluctuations of larval anchovy abundance were determined by local SST. Our analyses indicated that such a correlation was transient and simply reflected ENSO signals. Recent advances in physical oceanography around Taiwan showed that the ENSOs reduced the strength of the Asian monsoon and thus weakened the China Coastal Current toward Taiwan. The decline of larval anchovy during ENSO may be due to reduced China Coastal Current, which is important in facilitating the spawning migration of the Japanese anchovy.     

Using a topological approach to identify keystone species of fish in eutrophic lake ecosystems: A case of Zhushan Bay,Taihu Lake

Eutrophication is a global aquatic environmental problem. Traditional biomanipulation targeting keystone species has been effective for restoring eutrophic lakes. In this study, we conducted monthly fishery assessments and identified keystone species in Zhushan Bay of Taihu Lake, the most representative lake in the middle and lower reaches of the Yangtze River. We built the topological structure of Zhushan Bay's food web based on feeding relationships and calculated network indices of fish groups in the food web using network analysis, combined with Key Player Problem operation. Culter mongolicus, Culter alburnus, Protosalanx hyalocranius and Salangichthys tangkahkeii were the keystone species in Zhushan Bay's food web. Culter mongolicus and Culter alburnus had the greatest impact on the food web after removal. Protosalanx hyalocranius had the fastest speed of transmitting information. Salangichthys tangkahkeii was the key baitfish with the strongest ability to determine structure of species in higher trophic levels. Our study provided a reference for scientific management of shallow lake ecosystems and biological solutions for restoration of eutrophic lakes.