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。     

秋季黄海渔业生物多样性及生物量平均温度的时空变化

全球变暖等气候变化使渔业资源有向两极移动的趋势,导致渔业生物多样性的变化和生物量随纬度的变化,后者表现为生物量平均温度(mean temperature of the biomass, MTB)的改变。为充分了解黄海渔业资源多样性、生物量及MTB的长期时空动态,本研究基于2000、2009和2018年每年秋季(10月)底拖网调查数据,选择生物量占比超过0.05%的种类作为黄海渔业资源的表征种类,结合海表面温度(sea surface temperature, SST)遥感数据,对黄海鱼类、甲壳类和头足类等重要渔业生物的多样性时空分布及其与SST的关系,生物量及MTB的时空分布进行分析。结果显示,2000、2009和2018年的表征种类分别为39、37和46种。2009年丰度的绝对优势种占比最高,而2000年丰度的绝对优势种占比最低。生物量占比方面,鱼类各年份占比均高于70%,呈先下降后上升的趋势,甲壳类占比由11.45%增至25%以上,头足类占比最小(<1%)且不断下降。在生物多样性指数时空分布方面,Berger-Parker指数和Shannon-Wiener多样性指数的空间分布趋势相反,且未发现经向或纬向的变化趋势;Margalef丰富度指数高值区主要分布在黄海南部海域。SST与生物多样性指数间无显著线性关系(P>0.05)。MTB呈西南高、东北低的趋势,且在34°N附近变化明显,黄海深水区低于近岸;MTB最小值出现在黄海北部,最大值出现在调查海域南端。     

我国近海渔业资源可持续产出基础研究的热点问题

近海是众多渔业生物的产卵场、育幼场和索饵场,也是优良渔场,支撑着我国海洋渔业资源的世代发生量和“海上粮仓”的可持续产出。近海渔业贡献了80%~90%海洋捕捞产量,在保障水产品供给、增加渔民收入、促进沿海地区海洋经济发展等方面发挥了重要作用。新中国成立以来,以近海渔业资源为切入点,我国科研人员围绕“海洋渔业资源开发与可持续利用”的关键科技问题,系统开展了一系列渔业资源调查与评估、基础与应用基础研究、技术研发工作,取得了多项创新性成果,支撑了我国海洋渔业资源合理利用、科学养护与管理。渔业资源研究重点与渔业资源开发利用程度和渔业发展休戚相关,本文结合不同时期国家渔业发展战略,系统回顾了1950年代以来我国近海渔业资源研究4个发展阶段 (起步—发展阶段、快速发展阶段、综合研究阶段和新发展阶段)的特点、研究重点、调查装备及平台建设情况等;梳理了我国在近海渔业资源数量变动与渔场探查、渔业资源高效开发利用、渔业资源调查评估技术研发、科学规范的水生生物资源养护体系形成和海洋生态系统动力学等研究进展和代表性成果,及其对我国近海渔业发展、管理与资源养护政策调整的支撑作用;明确了未来渔业资源研究要注重多学科研究和综合性调查,深入解析渔业生态系统结构与功能的机制和机理,结合经济、社会等因素研发新的渔业资源利用与管理模式,实现“开发中保护,保护中开发”,支撑资源养护型近海捕捞业实施和渔业高质量发展。

     

黄海北部辽宁近岸海域鳀产卵场分布特征及其影响因素

为掌握黄海北部辽宁近岸海域鳀(Engraulis japonicus)产卵场的分布特征及其关键环境因子,基于2021年4-12月开展的产卵场综合调查获取的鳀样品及其鱼卵密度数据,运用Garrison重心分布法阐释鳀产卵洄游分布特征及其主产卵期;通过基于Tweedie分布的广义可加模型(generalized additive model,GAM)的构建,分析主产卵期内鳀卵密度与同步获取的海水表层温度(SST)、海水表层盐度(SSS)、海水表层叶绿素浓度(Chla)、浮游动物丰度(Fd)、浮游植物丰度(Fz)和深度(Depth)等6个环境因子,以及时间(月份,Month)和空间(经纬度、Lon和Lat)因子之间关系,并识别主控因子.结果显示,海域内鳀产卵期较长,由4月持续至11月,5-8月为主产卵期,其中,5-6月为产卵盛期.鳀产卵场规模和位置时空变化明显,时空因子与鳀卵密度分布呈密切非线性相关(累积偏差解释率为48.1％),(SST,SSS)(18.7％)和Depth(5％)次之.鳀产卵期适温范围较广,产卵场分布表现出高温高盐(低温低盐)增效作用和高温低盐限制作用.产卵初期(4月),鳀产卵场规模和鱼卵密度均较低,产卵重心位于海洋岛东南侧深水区;盛期(5月底-6月初)在SST主导下,鳀产卵场规模和鱼卵密度均至年内最高值,核心产卵场位于石城岛-庄河河口一带海域;此后,随着辽南沿岸水系盐度的下降,高温低盐的抑制作用使SSS因素主导产卵鱼群避开沿岸海域,鳀产卵场迁移至外海深水区,7月后位于30～50 m等深线之间;9-10月鳀繁殖活动基本结束,10月鳀卵仅零星分布于调查海域,直至12月未有鳀卵采获.研究可为黄海北部辽宁近岸海域鳀产卵场研究及鳀资源合理开发利用提供参考依据.     

山东半岛南部海域渔业资源结构及关键种的年际变化

为掌握大规模增殖放流背景下山东半岛海域渔业资源结构特征及其变动趋势,基于2016-2018年山东半岛南部海域渔业资源调查与渔业种类食性文献数据,以渔业资源群落关键种作为切入点,通过食物网拓扑结构与社会网络分析法,解析了山东半岛南部海域渔业资源结构及关键种的年际变化.结果显示,2016-2018年山东半岛南部海域食物网包...     

夏、冬季青岛近岸海域渔业生物群落结构特征

为掌握青岛近岸海域渔业资源结构变化特征,本研究基于青岛近岸海域2022年7―8月和11―12月渔业资源底拖网调查数据,研究了该海域渔业资源密度及群落结构动态特征。结果显示,夏季捕获渔业生物92种,冬季捕获86种,总更替率为42.5%。夏季优势种为戴氏赤虾(Metapenaeopsis dalei)、方氏云鳚(Enedrias fangi)和大泷六线鱼(Hexagrammos otakii),冬季优势种为戴氏赤虾、枪乌贼(Loligo spp.)、鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris)、双斑蟳(Charybdis bimaculata)和尖海龙(Syngnathus acus)。夏季多样性指数(H')和均匀度指数(J')均高于冬季,而丰富度指数(D)低于冬季。青岛近岸海域渔业生物群落多样性处于正常水平,季节间水平结构和群落组成相对稳定。通过食物网拓扑结构分析发现,该海域渔业生物关键种为黄对稳定。夏、冬两季青岛近岸海域渔业生物群落表现出较强的抗扰动能力。     

黄海北部海洋渔业经济状况

为摸清黄海北部近岸海域渔业生物群落结构现状,并揭示其时空变化的主要环境驱动因子,于2021年4—11月在该海域开展了6航次底拖网及环境调查。运用丰度-生物量比较曲线、聚类分析和非度量多维标度排序等方法分析了海域渔业资源种类组成及优势度、群落多样性及年内演替;运用典范对应分析 (CCA) 探讨了群落结构时空变化与环境因子之间的关系。结果显示,调查采集到的种类共有89种,包括鱼类50种和无脊椎动物39种。鳀已成为海域主要中上层优势鱼种,大泷六线鱼、细纹狮子鱼和脊腹褐虾等冷温性种类成为季节性主要渔业生物,小黄鱼、蓝点马鲛和鲐等传统资源仍在衰退过程中。调查发现部分真鲷幼体及集群蓝圆鲹幼体,海域或有其育幼场存在。调查期间内群落大部分时间处于不稳定状态,其中4月群落显示中等干扰,5—11月群落均显示严重干扰。在所选环境因子中,海表温(SST)、海底温(SBT)、海底盐(SBS)和叶绿素(Chl.a)是导致群落结构时空变化的主要环境因子,其中SST和SBT的影响尤为显著。本研究系统阐明了黄海北部近岸海域渔业生物群落结构特征和季节性演替,为进一步了解该海域渔业生物群落结构现状及其对环境因子的响应提供了参考。

     

稳定同位素模型在水生生态系统食物网中的研究进展

水生生态系统食物网具有错综复杂的营养关系.稳定同位素技术的发展对了解生物间的摄食关系和食物网结构发挥着极为重要的作用.其中,稳定同位素混合模型(stable isotope mixing models,SIMMs)近年来的迅猛发展为进一步解决水生食物网的复杂性问题提供了有力的手段,尤其是在确定食物来源贡献和构建营养生态位方面.在本研究中,作者综述了稳定同位素模型的发展历程、主要模型的特点以及运行这类模型的条件;同时,对稳定同位素混合模型在水生生态系统食物网领域中的应用前景与局限性进行了总结与展望,以期为相关研究者提供参考.     

近30年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替

对同是经济鱼类和饵料鱼类,在鱼类群落中占有重要地位的黄鲫资源进行科学评估与管理。

本研究使用基于体长的产卵潜力比模型(LB-SPR)、基于体长的综合混合效应模型(LIME)和基于这两个模型的集成模型(Ensemble modeling),评估1999、2000、2006、2017和2021年山东近海黄鲫的资源状况。

3个模型估计的1999—2021年黄鲫产卵潜力比(SPR) 呈现先上升后下降的趋势,SPR在2000年为最低水平,此后持续好转,2017年达到最好状态后开始下降,2021年降为1999—2000年的相近水平。5个年份的LIME模型估计均高于LB-SPR模型估计。Ensemble模型SPR估计均低于LIME的结果,但并非全部位于LIME结果和LB-SPR结果之间。Ensemble模型估计的SPR分别为0.48、0.45、0.68、0.77和0.47,均大于规避风险值0.4,这表明山东近海黄鲫资源在这期间均处于健康状态,但黄鲫产卵群体的优势叉长组有小型化趋势,因此,建议综合权衡多个主要鱼种状况,对渔具网目尺寸进行调整。

本研究将资源评估多模型组合应用到数据有限的渔业种群评估中,可为山东近海黄鲫资源可持续利用提供科学依据,也有助于推动数据有限种群的资源评估工作的进展。

     

我国近海渔业资源研究历程及展望

近海是众多渔业生物的产卵场、育幼场和索饵场,也是优良渔场,支撑着我国海洋渔业资源的世代发生量和\"海上粮仓\"的可持续产出.近海渔业贡献了 80%～90%海洋捕捞产量,在保障水产品供给、增加渔民收入、促进沿海地区海洋经济发展等方面发挥了重要作用.新中国成立以来,以近海渔业资源为切入点,我国科研人员围绕\"海洋渔业资源开发与可持续利用\"的关键科技问题,系统开展了一系列渔业资源调查与评估、基础与应用基础研究、技术研发工作,取得了多项创新性成果,支撑了我国海洋渔业资源合理利用、科学养护与管理.渔业资源研究重点与渔业资源开发利用程度和渔业发展休戚相关,本文结合不同时期国家渔业发展战略,系统回顾了 1950 年代以来我国近海渔业资源研究 4 个发展阶段(起步—发展阶段、快速发展阶段、综合研究阶段和新发展阶段)的特点、研究重点、调查装备及平台建设情况等;梳理了我国在近海渔业资源数量变动与渔场探查、渔业资源高效开发利用、渔业资源调查评估技术研发、科学规范的水生生物资源养护体系形成和海洋生态系统动力学等研究进展和代表性成果,及其对我国近海渔业发展、管理与资源养护政策调整的支撑作用;明确了未来渔业资源研究要注重多学科研究和综合性调查,深入解析渔业生态系统结构与功能的机制和机理,结合经济、社会等因素研发新的渔业资源利用与管理模式,实现\"开发中保护,保护中开发\",支撑资源养护型近海捕捞业实施和渔业高质量发展.