莱州湾口虾蛄的生物学特征与时空分布

根据2011年5月-2012年4月期间进行的9个航次(月份)的底拖网采样,研究了莱州湾水域口虾蛄的生物学特征、资源密度的时空分布以及环境因子的影响,以期为口虾蛄资源的利用和保护提供理论依据。结果显示,口虾蛄资源密度(生物量和个体数)月间变化为8月 >7月 >9月 >10月 >5月 >11月 >6月 >4月 >3月。口虾蛄体长范围为41~171 mm,平均体长5月最低(102 mm),7月最高(118 mm);体重范围为0.30~68.00 g,平均体重5月最低(13.64g),11月最高(17.67g)。雌、雄个体肥满度均以10月最高,分别为1.49和1.56,肥满度的月间变化趋势为5-7月下降,8-10月上升,11月以后再次下降。肥满度的性别差异不显著(P >0.05)。除5月雌体数量高于雄体外,其他月份雌、雄比均小于1。口虾蛄于5-7月(产卵期)主要分布在黄河口、龙口近岸等浅水区,8月开始向深水区迁移,9月至翌年3月主要分布在深水区,4月开始返回近岸水域。Pearson相关分析表明,口虾蛄个体数密度与海表温度相关性最高,其次是盐度、水深、浮游动物及其他渔获生物量,与底层溶解氧、浮游植物的相关性最低;口虾蛄平均个体重量在8-9月与水深分别呈极显著相关(P <0.001)和显著相关(P <0.005)关系,与其他渔获生物量在2011年7-8月及2012年4月呈显著相关(P <0.005),与其它环境因子的相关性在各月份均不显著(P >0.05)。  

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。

  

夏季莱州湾及附近水域理化环境及营养现状评价

根据2007年8月对莱州湾及附近水域的调查资料，讨论了温度、盐度、pH、溶解氧（DO）、溶解无机氮（DIN）和活性磷酸盐（PO4^3--P）等理化因子的分布特征，并对该水域的营养水平和有机污染状况进行了评价。结果表明，莱州湾西部和西南部水域表层和底层的DIN含量较高，均呈向东北方向递减的趋势；表层PO4^3--P含量分布较为均匀，在湾口中部水域有一小范围的高值区，并呈向四周逐渐递减分布。底层水平基本与表层一致，但其高值区范围较大，等值线较为密集。营养盐与盐度的相关分析表明，DIN与盐度呈显著负相关，表明DIN主要来自河流径流的输送；而PO4^3--P与盐度相关性不十分显著，这表明莱州湾PO4^3--P的补充并非主要来自河流径流输入，而是以有机物的分解矿化再生为主，同时，浮游植物的大量繁殖也是一个重要的影响因素。由水域环境质量评价结果看，N/P值均大于Redfield比值16，P显得相对缺乏。根据营养化评价模式和有机污染指数计算结果，2007年夏季莱州湾水域营养水平基本属于磷中等限制潜在性富营养，有机污染程度属3级，表明该调查水域受到轻度有机污染。  

莱州湾浮游植物的生态特征

于2002~2003年对莱州湾浮游植物进行了4个航次的调查,对浮游植物的种类组成、数量分布、生物多样性及其与环境因子的相关性进行分析,结果表明,调查海域共检出浮游植物22属45种。其中硅藻20属40种,占88.9%;甲藻2属5种,占11.1%。浮游植物数量的变动范围为0.16×104~20 642.83×104ind/m3,浮游植物数量均值的最高值出现在2003年8月,最低值出现在2003年5月。经多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和单纯度指数分析,调查海域浮游植物的群落结构特征、多样性和丰富度均较好,可以认为该海域浮游植物群落结构比较稳定。从总体变化趋势看,调查期间浮游植物数量变动与温度呈显著的正相关,与盐度呈显著的负相关,但与单一营养盐之间的相关关系并不显著。由无机磷含量变化范围看(0.18~0.41μmol/L),该水域无机磷为影响浮游植物繁殖生长的限制因子之一。  

渤海莱州湾春季鱼卵、仔稚鱼生物多样性的年代际变化

通过对1982、1993、2003和2008年渤海莱州湾海域位置相同的12个站位的鱼卵、仔稚鱼调查资料分析,研究了该海域鱼卵、仔稚鱼的种类组成及生物多样性的年代际变化。结果表明,莱州湾鱼卵、仔稚鱼种类大幅减少,由1982年的27种减少到2003年的12种和2008年的14种。鱼卵、仔稚鱼个体资源数量下降趋势明显,2008年个体数量分别为1982、1993和2003年的31.58%、0.61%和5.77%。种类组成相似性分析表明,莱州湾鱼卵、仔稚鱼种类组成年代际间存在显著差异(P<0.05),且有变动加快的趋势。生物多样性指数1993年最低,之后呈上升趋势。  

莱州湾鱼类群落的关键种

关键种对群落结构稳定性起着决定作用,它的筛选对于整个生态系统的研究都具有重要的理论和实际意义.本研究基于201 1年5月对莱州湾渔业底拖网数据,以摄食关系为基础构建了莱州湾鱼类群落种间相互作用关系网,运用网络分析法计算了该关系网的13种重要性指数及Key Player Problem参数(F、DF和DR).根据13种指数的排序结果、聚类信息和3个Key Player Problem参数,对莱州湾鱼类群落的关键种进行了筛选.结果显示,13种重要性指数可划分为4个信息组:a(D、CC、IC、TI1和TI7)即基本信息组、b(Din、Hin和Kt)即信息输入组、c(Dout、Hout和Kb)即信息输出组和d(BC和K)即信息控制组.细纹狮子鱼(D、Din、BC、CC、IC、Hin、TI1、TT7、K、K、F、DF和DR)和六丝矛尾虾虎鱼(Dout、Hout和Kb)在莱州湾鱼类群落的网络分析结果中处于最高地位,密切联系着群落的其他种群,控制着群落的结构和能流,属于群落的关键种,其中细纹狮子鱼是关键捕食者,控制着群落中其他重要食物竞争者和捕食者密度,六丝矛尾虾虎鱼是关键被捕食者,通过维持捕食者的密度来限制其他被捕食者的密度.  

莱州湾泥螺生态安全风险评估——基于AHP的YAAHP软件实现

以莱州湾西岸外来物种泥螺为例，运用YAAHP软件，采用层次分析法（AHP）对其生态安全风险进行了评估。以泥螺完整的生物入侵过程为依据，针对各阶段的关键特性，综合考虑外来物种的生物学、生活史特征、人为干扰影响因素、入侵地的生态系统状况等方面来选取评估指标，设计6个一级指标，30个二级指标，设定了“可以引种”、“引种具有一定风险”和“禁止引种”3个风险分级标准，构建了风险评价指标框架。通过对历史文献资料的分析、专家评分以及必要的调查实验等方法，对风险评估层次结构模型各项指标进行权重赋值。软件分析的结果显示，“具有一定风险”的权重值最高，为0.507 6，其次为“可以引种”，权重值为0.352 2，而“禁止引种”的权重值仅为0.140 2，因此，得出的最终方案为引种具有一定的风险。本研究对占权重值较高的传入风险、定殖风险和扩散风险3项指标进行了灵敏度分析，结果表明，3种指标的权重只影响评估结果的“具有一定风险”和“可以引种”的排列顺序，而不会影响“禁止引种”。因此建议，切勿盲目扩大泥螺的养殖规模，引入之后必须加强监督和管理。  

莱州湾渔业资源群落结构和多样性的年际变化

根据2009-2013年每年8月在莱州湾水域进行的渔业底拖网调查数据,采用生态多样性指数和多元统计分析等方法,研究了该海域的渔业资源群落结构和多样性特征的年际变化.结果显示,调查共鉴定出100种资源种类,其中鱼类56种;渔业资源种类和资源量存在明显的年际变化,2013年渔业资源种类数为2012年种类数的84.4％,仅为2009年的60.3％,平均网获质量明显下降.鱼类优势种组成存在年际更替现象,主要由经济价值高、个体大的种类向经济价值低、个体小的种类演替.各生态多样性指数均呈现下降趋势,Margalef种类丰富度指数(R)变化范围为2.67-3.95,Shannon-Wiener多样性指数(H')变化范围为0.70-3.83,Pielou均匀度指数(J')变化范围为0.12-0.63.聚类分析(CLUSTER)和多维标度分析(MDS)分析表明,在相同的相似性水平上分组,组内平均相似性与组间相异性变大.单因子相似性分析(ANOSIM)表明,各年渔业群落结构均存在显著差异(P＜0.05).综上所述,莱州湾渔业资源逐年衰退,优势种更替明显,群落结构发生明显变化,多样性呈下降趋势.  

莱州湾人工鱼礁区及附近海域鱼卵和仔稚鱼的种类组成与数量分布

 2010-2011年对莱州湾莱州海域和招远海域人工鱼礁区及附近海域鱼卵和仔稚鱼的种类组成和数量分布进行了水平和垂直拖网调查, 以期为研究人工鱼礁对产卵鱼类的诱集效果以及对鱼卵和仔稚鱼的庇护效应等提供参考资料。调查结果表明: 2010年调查海域共采集鱼卵16 088粒、仔稚鱼2 487尾, 隶属于7目14科19属19种, 其中, 鱼卵样品以鲱形目(Clupeiformes)最多, 鲻形目(Mugiliformes)次之, 而仔稚鱼样品以鲻形目最多, 颌针鱼目(Beloniformes)次之; 2011年共采集鱼卵9 948粒、仔稚鱼1 778尾, 隶属于4目14科21属21种, 其中, 鱼卵和仔稚鱼样品均以鲈形目(Perciformes)最多, 鲱形目次之。2年间莱州和招远调查海域鱼卵样品的唯一优势种均为日本鳀(Engraulis japonicus); 仔稚鱼样品均以油 (Sphyraena pinguis)优势度最高, 但两海域均不存在仔稚鱼优势种。鱼类浮游生物群落稳定性以夏季最高, 春季次之, 人工鱼礁区的鱼类浮游生物量多于非礁区。综合分析认为, 人工鱼礁区鱼类浮游生物群落的多样性相对较高, 但多为低级小型鱼种, 人工鱼礁对近海生物资源养护和修复效果需进行长期的监测与评价。

  

2010年莱州湾底层渔业生物群落结构及季节变化

根据2010年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(10月)和冬季(12月)在莱州湾进行的19站位弓子网调查数据,对弓子网渔获物组成、底层渔业生物群落结构及季节变化进行了研究。结果表明,全年弓子网调查共捕获渔业生物78种,春季种类最少,而其他季节种类数接近。弓子网渔获物质量组成由高到低依次为甲壳类、鱼类、头足类、贝类;生物量的季节变化趋势由高到低依次为秋季、春季、冬季、夏季。生物量各季节的空间分布差异明显,主要由少数优势种类的季节分布差异引起。优势种季节更替明显,全年优势种为玉蟹科、寄居蟹、斑尾刺虾虎鱼(Acanthogobius ommaturus)和扁玉螺(Neverita didyma)。丰富度指数(D)、多样性指数(H’)和均匀度指数(J’)均以夏季为最高,而其他3个季节则较为接近。分析表明,冬季与其他季节的Jaccard种类相似性较低;春季群落的生物量和丰度组成与其他季节的Bray-Curtis相似性均较低。各季节的迁移指数均大于100,群落稳定性较差。莱州湾底层生物群落主要由小型、低质种类构成,个体平均质量较小,群落优势种类季节更替明显。为保护莱州湾渔业资源,应严格控制弓子网作业渔船数量。