海底大型垃圾对海洋生物的影响及其潜在生态效应

海底大型垃圾是海洋垃圾的重要组成部分,但目前关于海洋垃圾的研究主要集中于漂浮垃圾,而针对海底大型垃圾的研究较少。海底大型垃圾通常不易分解和迁移,这使其不仅能直接改变海洋环境和底质,还能通过影响海洋生物生存与生长进而威胁海洋生态系统健康。本文从定殖、缠绕、围困和摄食等4个角度系统地总结了目前海底大型垃圾对海洋生物的影响及其潜在生态效应的研究现状及进展,并对未来研究方向进行了展望。本文旨在从生物角度客观、全面地综述海底大型垃圾对底栖海洋生态系统的影响,以期为评估海底大型垃圾对海洋生物多样性的作用机制,及海底大型垃圾综合管控与治理提供科学依据。     

黄海绿潮（浒苔）暴发区温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系

根据2008年7月9～14日对黄海绿潮暴发区生态环境要素的调查数据,重点研究了调查海域温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系。结果表明,溶解氧的平均值为9.22mg/L,整体处于过饱和状态,呈北高南低,西高东低的分布趋势。溶解无机氮的平均值为9.07μmol/L,呈现出南高北低,苏北沿岸向离岸方向逐渐降低的趋势;活性磷酸盐的平均值为0.19μmol/L,呈现出东高西低,自外海向海洲湾方向递减的趋势。在调查海域的东部出现营养盐高值区。通过分析温度、盐度、溶解氧、营养盐与绿潮发生的关系发现,温度、盐度和溶解氧均处于浒苔藻体生长和孢子释放的适应范围内。大面积浒苔聚集区的表层海水DIN和PO34--P的平均含量分别为14.89和0.27μmol/L,营养盐含量要明显高于调查海域其他海区营养盐的含量,表明充足的营养盐是绿潮发生的物质基础。同时调查海区表层、10m层和底层N/P（摩尔比）比值的平均值分别为702、194和411,均远大于Redfield值,由此可见,该调查水域主要受到磷的潜在限制。     

灰色聚类法在胶州湾富营养化评价中的应用

参照国家海水水质标准(GB3097-1997)和海水的富营养化特点,选取活性磷酸盐(PO43--P)、溶解无机氮(DIN)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)和叶绿素a(Chl-a)为评价指标,将富营养化程度分为3个级别,利用灰类白化权函数描述海水富营养化的等级界限,确定各指标在灰类中的聚类权及聚类系数,确定各聚类对象的等级,在此基础上建立海水富营养化综合评价模型。以胶州湾为研究对象,对2009年5月和8月的监测数据进行分析,结果表明,胶州湾东部海域已达到富营养化,西部和北部海域处于中度营养水平,湾中和湾口附近海域处于贫营养水平,这与沿岸河流、工农业废水、生活污水和养殖废水的排放、湾内海水与外海水的交换速率以及水域水深条件密切相关。灰色聚类法评价的胶州湾水域的富营养化状态与真实情况接近,因此,利用灰色聚类法评价海水富营养化是一种快速、简便、客观的方法。     

黄海中南部小黄鱼种群生物学特征的季节变化和年际变化

根据2000～2010年“北斗”号调查船在黄海中南部水域8个航次的渔业生物底拖网调查数据,结合1985～1986年的历史资料,对该水域小黄鱼种群的生长、摄食、繁殖及资源量变动等生物学特征的季节变化和年际变化进行研究.结果表明,小黄鱼春季平均体长和优势体长范围要高于其他季节,从2000～2010年在同一季节小黄鱼的平均体长和优势体长降低,并且优势体长更为集中.小黄鱼食物组成从1985～1986年到2000年发生了显著的变化,2000～2010年小黄鱼食物组成变化不大.1985～1986年小黄鱼食物主要是以鳀Engraulis japonicus(重量百分比为45.18％)为主,其次是小型底栖虾类.2000年和2010年小黄鱼食物组成主要以太平洋磷虾Euphausia pacifica为主,占食物总量的47.2％,其次是细螯虾Leptochela gracilis和脊腹褐虾Crangon afinis,但是鳀在食物组成中从4.67％增加至10.64％.小黄鱼各个季节性腺发育Ⅱ期所占的比例较高.2000年小黄鱼平均渔获量最高(夏季除外),2000年以后其平均渔获量降低,其分布开始向北偏移.由上可知,黄海小黄鱼的种群属性及其生活史类型已经发生变化.因此,建议小黄鱼的渔业管理和资源养护要充分考虑其生物学特征的变化.     

黄海双船变水层拖网网囊的网目选择性研究

为研究黄海双船变水层拖网网囊的网目选择性,2015年10月在黄海南部进行了网囊网目为40、54、60mm和70mm的套网拖网试验,采用Logistic选择模型和体周估算法对网囊网目选择性进行研究。结果表明,黄海双船变水层拖网渔获主要为蓝点马鲛、银鲳、带鱼、小黄鱼和鳀鱼;随着网囊网目尺寸的增大,逃逸率明显增加;极大似然法估算的模型参数,用AIC值检验拟合良好;估算出以变水层拖网捕捞达到可捕标准的部分经济鱼类相应的网囊网目尺寸,分别为小黄鱼71.0 mm、银鲳103.6mm、带鱼92.3mm、蓝圆鲹63.8mm。在黄海目前的渔业资源现状下,为保护小黄鱼、带鱼和鲐鲹等中小型经济鱼类的渔业资源,建议将双船变水层拖网的最小网囊网目尺寸定为60mm。     

近30年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替

基于30余年渤海鱼卵、仔稚鱼历史调查资料的整理分析并结合产卵场补充调查,以1982~1983年周年逐月调查资料为本底,采用多元统计学方法分析30余年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性(物种多样性和关键种群)的季节变化和年代际变化,并掌握结构更替过程中优势种和重要种协同消长规律。分析结果显示,渤海各调查季节(冬季除外)鱼卵、仔稚鱼种类数以及资源丰度指数呈先降后升变动趋势。当前鱼卵种类数仅为20世纪80年代1/2左右,资源丰度不足20世纪80年代的1/10;仔稚鱼种类数和资源丰度仅为20世纪80年代的3/4左右,但冬季仔稚鱼种类数和资源丰度指数呈现上升趋势。各调查时期相同季节鱼卵优势种变化不明显,但仔稚鱼优势种变化幅度超过鱼卵,底层重要经济种类早期补充群体优势度急剧下降;鱼卵和仔稚鱼物种多样性水平在升温季节较高而在降温季节较低,调查期内各季主要呈现先降后升变动趋势。鱼类早期补充群体种类更替现象明显,近年来种类更替率呈现明显加快趋势。各调查时期相同季节各适温类型产卵亲体种数均呈现先降后升变动趋势,但各适温类型种数所占比例和全年综合各适温类型种数所占比例基本稳定。各调查时期相同季节各主要栖所类型产卵亲体种类数也均呈现先降后升变动趋势,全年综合陆架浅水中上层鱼类种数所占比例升高,中底层和底层鱼类所占比例有所下降。近30年在多重外来干扰作用下,渤海鱼类早期补充过程各个关键环节已随其栖息地(产卵场)生境要素发生不可逆变化或变迁。渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替是环境-捕捞胁迫下鱼类群落内多重生态位的交替失调和渔业资源结构性衰退的具体表现。     

黄海南部不同体长鳀对食物粒级的选择

基于2000年6月和2014年11月黄海南部采集的浮游动物和不同生长阶段鳀(Engraulis japonicus)的胃含物(饵料)组成分析资料,研究鳀的饵料粒级分布与摄食粒级选择性及其与环境生物组成的关系,旨在推进粒级在传统摄食生态分析中的应用。结果显示:黄海南部鳀的饵料种类组成与环境中生物种类组成有关;各体长组中,鳀的饵料粒级多样性与种类多样性分布趋势相似;体长为110 mm左右的鳀的饵料种类多样性和粒级多样性水平最高;鳀的饵料粒级均值随鱼体体长增加而增加;体长约为30 mm和≥70 mm的鳀有明显的饵料粒级转换。根据上述结果,认为在鳀胃含物分析过程中,整合环境中饵料生物的相对组成和粒级大小,可有效评价鱼类对饵料的粒级选择性。     

基于Ecopath模型的长江口及毗邻水域生态系统结构和能量流动研究

根据2000年和2006年秋季长江口及毗邻水域渔业资源和生态环境调查数据,利用Ecopath with Ecosim软件,构建2个时期的长江口及毗邻水域生态能量通道模型,比较分析了三峡工程蓄水前后长江口及毗邻水域生态系统的结构和能量流动特征.模型包含鱼类、虾类、蟹类、头足类、浮游动物、浮游植物、底栖动物、碎屑等17个功能群,基本覆盖了能量流动的途径.分析结果表明,2006年秋季长江口及毗邻水域生态系统的总生物量、系统总流量比2000年秋季有所下降,碎屑链的重要性略有降低;由于低营养级层次渔获物数量的增加,渔获物平均营养级有所下降.2个时期长江口及毗邻水域生态系统的再循环率较低,仍有较高的剩余生产量有待利用,均处于不成熟的发育期.     

两种岩礁鱼类的食物竞争实验

利用玉筋鱼(Ammodytes personatus)、日本鼓虾(Alpheus jaonicus)和细螯虾(Leptochela gracilis)3种饵料生物,设置了8种饵料组合方式,包括不同种类的饵料生物以及不同投喂量.在室内对混养的2种岩礁鱼类-许氏平鲉(&bastes schlegeli)和大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)进行食物竞争实验.根据摄食量、胃含物中饵料的出现频率和质量分数比等参数,研究许氏平铀和大泷六线鱼对3种饵料的选择性、竞争能力以及对不同饵料组合方式的响应.结果显示,许氏平鲉最大日摄食量(以湿重计)为(142.5±26.4)g·kg-1·d-1,大泷六线鱼最大日摄食量为(104.8±1.7)g·kg-1·d-1,二者对3种饵料的选择性从高到低均依次为玉筋鱼、日本鼓虾、细螯虾.许氏平鲉竞争能力强于大泷六线鱼,表现为对喜食饵料摄食量较大,喜食饵料在胃含物中的出现频率与质量分数比均较高.研究结果表明,饵料种类和数量的变化均显著影响这2种岩礁鱼类的食物竞争.     

渤海底拖网主要渔业生物类别时空分布的初步研究

为研究目前渤海主要渔业生物的时空关系,文章依据2014年~2015年渤海双船底拖网4个季度调查数据,初步分析了渤海三类主要渔获物(鱼类、甲壳类和头足类)的水平空间分布特点、空间距离及四季变化特征。结果显示,三类生物的主要分布区水平方向上存在空间分化现象,且随着三类生物集中分布区聚集程度的提高,空间分化现象越来越明显。三类生物的水平空间分布距离在季节上表现出夏、秋季(平均欧氏距离,夏季为75.91;秋季为44.76)较远,冬、春季(冬季为8.55;春季为11.81)较近的特点。三类生物间,头足类与甲壳类的距离相对较近(平均欧氏距离,24.44),而头足类与鱼类(40.07)、鱼类与甲壳类(38.27)的距离相对较远。