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。     

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。     

多目标资源调查站位优化设计——以渤海为例

本研究以渤海为研究区域,通过数值模拟,分析了种类出现率(将基于渤海调查的17个主要渔业种类分为3类:Ⅰ类出现率≥70%,Ⅱ类出现率50%～70%,Ⅲ类出现率50%)和栖息水层对单种类资源量相对误差(Relative error, REE)的影响,不同调查站位数量(48和60)对定点采样与分层随机采样分析结果的影响,并优化了渤海多目标渔业资源调查的设计方案。结果显示,Ⅰ类中5种资源量REE在20%以内,Ⅱ类中3种资源量REE在30%以内,Ⅲ类中6种资源量REE在35%以内,即单种资源量评估值随种类出现率下降,相对误差变大;种类的栖息水层对种类资源量REE无明显影响。定点采样评估值随站位数量减少,精度下降(鱼类、虾类、蟹类、头足类的资源量指数和Margalef丰富度指数的REE分别增加了1.1%、2.5%、8.4%、4.4%和3.3%);分层随机采样可弥补站位数减少带来的精度下降,如站位数为48的分层随机采样获得的鱼类资源量指数评估精度(REE为4.6%)高于站位数为60的定点采样的精度(REE为7.7%),有助于减少调查成本和保护资源量低的种类。然而,每种采样方法并不能完全满足多目标最优,不同站位分配方案影响分层随机采样的精度,按照抽样费用最优准则设置站位,可获得精确度较高的鱼类、虾类、蟹类、头足类及黄鲫(Setipinnataty)、口虾蛄(Oratosquillaoratoria)、日本枪乌贼(Loligojaponica)、鳀鱼(Engraulis japonicus)、叫姑鱼(Johniusgrypotus)、泥脚隆背蟹(Carcinoplaxvestita)、中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)等主要种类资源量评估结果,可作为渤海多目标种类资源调查的站位设计方案。     

莱州湾头足类的群落结构及其与环境因子的关系

为了掌握莱州湾头足类的资源现状,根据2011—2012年进行的9个月份的底拖网调查数据,研究了莱州湾头足类的群落结构及其与环境因子的关系。结果显示,148网次共捕获头足类6种,隶属于3目、3科、4属。头足类生物量及个体数均以10月最高、3月最低,周年平均值分别为3 111.39 g/h和723.54个/h。枪乌贼为莱州湾头足类的绝对优势种,其周年的相对重要性指数为13 097。头足类个体数的空间分布随月份变化,6—7月以莱州湾中南部密度较高,8—11月以莱州湾中北部密度较高,3—5月头足类的密度整体较低。CLUSTER和MDS分析将9个调查月份分为4个群组,ANOSIM分析显示群组两两间的群落结构均呈显著性差异,SIMPER分析表明枪乌贼对群组区分的贡献最大。头足类的个体数分布与浮游动物密度的相关性最高。生殖洄游和越冬洄游是影响莱州湾头足类空间分布季节变化的首要因素。研究结果可为莱州湾头足类资源的可持续利用和保护提供科学依据。     

1959–2011年莱州湾渔业资源群落食物网结构的年间变化

通过对1959–-2011年莱州湾渔业资源摄食习性、营养级的分析, 构建了莱州湾生态系统简化食物网。结果表明, 莱州湾渔业资源群落食物网经历了“以鱼食性种类为主的食物网—以浮游动物食性种类为主的食物网—以浮游动物食性种类和底栖动物食性种类为主, 但浮游动物食性种类占比大于底栖动物食性种类的食物网—以浮游动物食性种类和底栖动物食性种类为主, 但底栖动物食性种类占比大于浮游动物食性种类的食物网—以底栖生物食性种类为主的食物网” 5个阶段的演变过程。中低营养阶层生物替代高营养阶层生物成为莱州湾生态系统食物网的顶级捕食者, 食物链越来越短, 食物网通过碎屑食物链传递的能量成为食物网能流的主体。在1959–-2011年期, 莱州湾渔业资源群落平均营养级从4.4下降到3.4, 平均以每10年0.19的速度下降, 高于整个渤海生态系统的下降速度; 种类组成的变化、个体小型化, 以及摄食食物种类的变化是引起莱州湾生态系统营养级波动的主要原因。

     

我国近海渔业资源可持续产出基础研究的热点问题

近海具有极其重要的生态服务功能，是众多渔业生物的关键栖息地和优良渔场，支撑着近海渔业资源的补充和可持续生产。在我国，近海渔业提供90%以上的海洋捕捞产量，是我国优质蛋白的重要来源。目前，因过度捕捞直接造成的资源量骤减、及大规模围填海工程、陆源污染和海水养殖等高强度人类活动的加剧，近海资源和环境问题日益凸显，如：富营养化导致的赤潮、水母暴发等生态灾害，湿地减少引起产卵场、育幼场碎片化或功能消失等，使得近海渔业资源的补充和可持续性严重受损。渔业资源的补充过程是海洋生物、物理作用耦合的过程，依赖复杂多样的环境驱动因子来调节和维系可持续渔业生产。而渔业种群早期生活史阶段是其生命中最脆弱、对栖息环境变化的敏感性最强的阶段，小规模环境变化也可能会对其资源补充过程产生剧烈影响。因此，渔业种群早期生活史的关键生境(产卵场、育幼场等)和过程(繁殖发育、存活生长等)对环境变化的响应机制及其资源效应的研究成为海洋生态系统演变和生物资源可持续产出前沿领域的重点和热点。作者在综合国内外相关研究动态和我国近海渔业生态系统存在的突出问题的基础上，展望并分析了关键栖息地的形成和变迁过程与机理、关键资源补充过程与机制、渔业种群对生境变化的适应性响应以及资源效应的综合评估与模型分析等研究热点，期待为我国该研究领域的发展起抛砖引玉之用。     

长江口及毗邻海域三疣梭子蟹种群生物学特征及与环境的关系

根据2006年6月、8月和10月在长江口及其毗邻海域三疣梭子蟹底拖网资源调查资料,分析此区域三疣梭子蟹生物量和资源密度的分布特征及其与环境因子的关系。分析结果表明,三疣梭子蟹主要分布在N 31°~33°之间的海域,其生物量和资源密度在调查中有明显的变化,10月最高,8月次之,6月最少;种群组成中的雌雄比季节性变化明显,6月,雌性个体占优,之后雌雄比趋于相等,至10月,两者比为1∶1;头胸甲宽和体质量呈现幂函数的关系,7—9月是三疣梭子蟹体质量增长最快的时期;在所得环境因子中,溶解氧和NO2是影响三疣梭子蟹分布的最为重要的环境因子。与20世纪90年代数据相比,三疣梭子蟹的资源量有了一定的恢复,这可能与增殖放流和生态环境的改善有关。     

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.     

渤海鱼类群落结构及其主要增殖放流鱼类的资源量变化

基于2010年5月和8月渤海渔业调查数据,结合1959年以来渤海鱼类相关文献资料,对渤海鱼类群落结构的演替、主要增殖放流鱼类的资源动态作了初步分析.结果表明,渤海鱼类群落优势种由个体大、营养层次高的带鱼Trichiurus haumela、半滑舌鳎Cynoglossus semilaevis等优质底层鱼类逐渐被黄鲫Setipinna taty、鳀Engra ulis ja ponicus等个体小、营养层次低的小型中上层鱼类所替代,并且除黄鲫外,其他小型鱼类优势种也在不断更替中.另外,生物健康度指数(BHI)分析显示,渤海鱼类群落处于相对不稳定状态.鱼类资源量急剧降低,尤其在5月,CPUE由1959年的186 kg/h下降至目前不足1 kg/h,鱼类资源密集区主要分布在莱州湾、渤海湾和渤海中部,而辽东湾分布相对较少,并且鱼类资源与海蜇呈交错分布.近年来,渤海增殖放流的鱼类仅有花鲈Lateolabrax japonicus和许氏平鲉Sebastes schlegeli的资源量有小幅度回升,其他种类从20世纪80年代开始资源量一直处于下降趋势.从渤海鱼类群落结构的演替和增殖放流鱼类的资源量变化来看,渤海鱼类群落依旧是小型经济价值较低的种类控制其能流结构.除花鲈外,其他增殖放流鱼类的资源量均不足历史最高资源量的1％,其资源量的恢复尚有很大的空间,增殖潜力很大.     

北部湾多齿蛇鲻摄食习性及随生长发育的变化

2008年10月至2009年9月,对北部湾多齿蛇鲻逐月采样共749尾(实胃数408个),通过胃含物分析法研究其摄食习性及随生长发育的变化。结果表明,北部湾多齿蛇鲻捕食种类包括鱼类、头足类以及虾类等饵料生物,其中可鉴定出的鱼类种类有17种。以相对重要性指数百分比为指标,鱼类为最主要饵料(98.8%),其中优势饵料种类有蓝圆鲹(34.9%)、少鳞犀鳕(26.6%)、长颌棱鳀(4.30%)和条鲾(2.5%)。多齿蛇鲻摄食强度、饱满指数和成熟系数的月份差异十分显著,而以Brillouin指数表征的各月份营养多样性则无显著差异。一年中呈现3个产卵高峰期(3-4月、6月及11月),产卵期间摄食强度没有降低,仍然强烈索饵。随着体长的增长,北部湾多齿蛇鲻饵料生物个数变化较小,但平均单个饵料生物质量却明显增加。聚类分析表明,北部湾多齿蛇鲻各体长组间食物组成相近,其中136～255mm各体长组相似性系数均大于60%。