海州湾及邻近海域鱼类群落结构的时空变化

海州湾及邻近海域鱼类群落结构的时空变化 谨以此论文献给 我的家人、 师友 和所有 帮助 、关心和 支持我的人 ----- 王小林 海州湾及 邻近海 域鱼类 群落结 构的 时空变化 摘 要 根据 2011 年 3、5、7、9 和 12 月在海州湾及邻 近海域进行的渔业资源底拖 网和环境调查数据, 分别对该海域鱼类群落的区系特征和种类组成, 资源量、 优 势种和多样性的时空变化进行了研究, 在此基础上运用多元 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 (聚类和非度量 多维标度) 方法分析了鱼类群聚的空间格局特征, 并结合环境因子运用典范对应 分析方法探讨了海州湾及邻近海域鱼类群落空间格局与环境因 子之间的关系。 主要研究结果如下: 1. 本次调查共捕获鱼类 89 种, 隶属于 12 目 46 科 74 属, 除孔鳐 为软骨鱼类 外, 其余种类均属硬骨鱼类 。 按适温类型分析, 暖温种 45 种, 占总种数 的 50.56% ; 暖水种 31 种,占 34.83% ; 冷温种 13 种 , 占 14.61% 。 按栖息水层分析, 底层鱼 类 72 种,占 80.90% ,其余为中上层鱼类, 占 19.10% 。各适温类型和栖息水层 鱼类种类数随时间呈不同的变化趋势。 2. 海州湾及邻近海域 5 个航次鱼类相对资源量的变化显著,平均相对渔获 质量为 10744.32g/h ,变化范围为 2648.95~19240.14g/h ,平均相对渔获尾数为 1743.88ind/h ,变化范围 为 588.80~3198.80ind/h 。 ,均为 3 月最低,7 月最高。 3. 各个航次的优势种的种数和种类组成各不相 同,种类数从 4~9 种不等, 且种类组成存在一定的变化规律。 春季月份主要以冷温性种类为主, 夏秋季月份, 暖水性和暖温性鱼类开始逐渐成为主要优势种,冬季 12 月份优势种则以暖温性 种类为主。方氏云?和尖海龙在全年 5 个航次 的调查中 4 次成为优势种。 4. 从时间变化来看, 调查海域鱼类种类数介于 41 (3 月)~64 (9 月) 之间, 种类丰富度指数 变化范围为 4.66 (7 月)~6.94 (9 月) ,均匀度指数 J′ 变化范围 为 0.63 (5 月)~0.71 (12 月) , 多样性指数 H′ 变化范围为 2.47 (3 月)~2.90 (12 月) 。 从空间变化来看,除均匀度指数,种类数、丰富度和多样性指数 在 3、5、 7 和 9 月份均呈现外部水域低,近岸水域高的分布趋势,而 12 月份的分布趋势 恰好相反。 群落 物种多样性指数和环境因子的相关性分析可知水温和水深是影响 群落 物种多样性指数空间分布的主要环境因子。 5. 聚类分析和非度量多维标度MDS 分析表明 , 海州湾及邻近海域鱼类大致 可分为 4 种群落类型 :东北部深水区群落(5 个航次的群落组 ? ) ,靠近湾顶的 近岸群落 (12 月群落组 ?) , 南部鱼类群落 (3 月和 12 月的群落组 ?,9 月群落 组 ?) ,混合群落(5 月群落组? ,包含靠近湾顶的近岸群落和南部鱼类群落) 。 ANOSIM 检验表 明,鱼类 群落种类 组成在站 位组间及两 两间比较 均差异极 显著 R0.45~0.99 ,P0.01 。 6. 典范 对 应分 析 表明 , 底层 温 度和 水 深是 影 响海 州 湾 及邻 近 海域 鱼 类群 落 空间分布的主要环境因子, 同时盐度对该海域鱼类群落的空间分布也有一 定的影 响。 关键词:海州湾;种类组成;物种多样性;群落划分;典范对 应分析(CCA ) Temporal and spatial variations of the fish community structure in Haizhou Bay and adjacent waters Abstract Based on the data collected from the bottom trawl survey in Haizhou Bay and adjacent waters in March,May,July,September and December 2011, the area typesand species composition,temporal and spatial variations of quantity variations, dominant species and species diversity were studied in this paper. Cluster analysis and non-metric multidimensional scaling were used to study the spatial pattern of fish community, and its relationship with environmental factors was discussed using canonical correspondence analysisThe main results of this study are listed as follows: 1. A total of 89 fish species were captured from the surveys, belonging to 74 genera, 46 families and 12orders, besides Raja porosa was cartilaginous fish, the remaining species were bony fishes. There were 45 warm temperate fishes accounting for 50.56% of the total number of fish species occurred, 31 warm water fishes occupying 34.83%, and 13 cold temperate fishes amounting to 14.61%. There were 72 bottom fish species amounting to 80.90%, and pelagic fish species accounting for 19.10% of the total number of fish species. The number of different ecological fish showed different variations with time 2. The mean relative resources changed significantly in each month. The mean relative biomass was 10744.32 g/h, varied from 2648.95 to 19240.14 g/h, the mean relative abundance was 1743.88 ind/h, varied from 588.80 to 3198.80 ind/h in the period of the surveys, which was the lowest in March and the highest in July 3. The composition of dominant species and their numbers were different in each survey. The numbers of dominant species ranged from 4 to 9 differently and there was a certain variation of dominant composition. The cold temperate species were dominant in spring, the warm water and warm temperate species began to dominate in summer and autumn gradually and the warm temperate species were dominant in December. Pholis fangi and Syngnathus acus became the dominant species 4 times inthe surveys4. The number of species, Margalef species richness index, Shannon diversity index and Pielou evenness index ranged from 41 March to 64 September, 4.66 May to 6.94 September, 2.47 March to 2.90 December, and 0.63 May to 0.71 December respectively with time. Except the Pielou evenness index, the number of species, Margalef species richness index and Shannon diversity index showed the distribution trends which were low in the external waters and high in inshore waters entirely. But these distribution trends in December were just contrary to other months Correlation analysis of community diversity index and environmental factors indicated that water temperature and water depth were the most important environmental variables having impact on the spatial patterns of community diversity index5. Cluster analysis and non-metric multidimensional scaling MDS analysis showed that the fish communities in Haizhou Bay and adjacent waters could be clustered into four station groups: the northeast fish community in the deep waters group I of five surveys, fish community in inshore waters near bay-head group II of December, southern fish community group III of March and December, group II of September ,mixed fish community group II of May, including fish community in inshore waters near bay-head and southern fish community. ANOSIM analysis showed that there existed highly significant differences R 0.45?0.99, P0.01 among different station groups and between pairwise comparisons in Haizhou Bay fish community6. The canonical correspondence analysis CCA showed that the bottom water temperature and water depth were the most important environmental variables affecting the spatial pattern of fish community in Haizhou Bay and adjacent waters, while the salinity also had some influence on spatial distribution of the fish communityKeywords: Haizhou Bay; species composition; species diversity; community classification; canonical cor-respondence analysis CCA目录 0 前言 1 1 文献综述. 3 1.1 鱼类群落生态学概念和研究进展. 3 1.1.1 鱼类群落概念. 3 1.1.2 群落的种类组成. 3 1.1.3 生态类型组成 3 1.1.4 优势种组成. 3 1.1.5 群落物种多样性. 4 1.1.6 鱼类群落的时空格局. 5 1.2 海州湾及邻近海域鱼类群落生态学研究历 史及现状 6 2 海州湾及邻近 海域鱼 类群落 的种类 组 成及资源 量变化7 2.1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法7 2.1.1 数据来源7 2.1.2 种类组成分析. 9 2.1.3 资源量计算. 9 2.1.4 优势种分析9 2.2 结果9 2.2.1 种类组成9 2.2.2 资源量时空变化16 2.2.3 优势种组成 20 2.3 讨论23 2.3.1 种类组成 23 2.3.2 鱼类资源量变化. 24 2.3.3 优势种组成变化. 25 3 海州湾及邻近 海域鱼 类群落 结构特 征 及其多样 性变化 26 3.1 材料与方法 26 3.1.1 数据来源 263.1.2 群落物种多样性. 26 3.1.3 多元统计分析27 3.2 结果28 3.2.1 群落物种多样性28 3.2.2 群落结构划 分及其种类组成 34 3.2.3 群落与环境因子间的 CCA 分析46 3.3 讨论58 3.3.1 鱼类群落结构多样性特征 58 3.3.2 鱼类群落结构的空间划分. 59 3.3.3 鱼类群落结构与环境因子的关系60 4. 小结62 参考文献 65 附表71 致谢81 个人 简历 个人简历下载免费下载简历模版总经理简历下载资料员简历下载资料员简历下载 和在学 期间科 研情况. 82海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 0 前言 21 世纪是海洋的世 纪,海洋的开 发和利用已 成为当今世界关注 的热点。其 中 渔业资源是海洋生态系统中为人类直接利用的最主要组成部分, 是人类食物的 重要来源之一, 它为从事渔业生产、 研究的人 们提供了就业机会、 经济利益和社 会福利(陈新军,2004 ;韩立民,2007)。 由于人口增长和新技术的高速发展, 人类活动对海洋生态系统的影响逐步升 级, 特别是过度捕捞和环境变化, 直接影响了 海洋生态系统的结构, 导致 世界范 围内大部分海域渔业资源都处于充分开发或过度开发的状态, 渔业资源濒临衰竭 (邓景耀等,1991; 陈大刚,1997 ; 唐启升等 ,2000;FAO ,2012 ) 。据 FAO 统 计,目前 世界范 围内 57% 的鱼类种群 已处于 完全开发 状态,29.9% 的鱼 类种群 已遭到过度开发,未 充分开发的种 群仅占到 12.7% (FAO ,2012 ) ,因此开展渔 业资源的 养护和科学管理 已经刻不容缓。 实践表明, 传统的单鱼种管理模式已不能满足渔业可持续发展的要求, 因此 渔业资源的保护必须上升到生态系统的水平上来 (幕永通, 2006; Larkin , 1996 ) 。 而鱼类 群落是 指生 活在特 定时 间、特 定水 域中 具有相 互联系 (捕 食- 被捕 食,共 存、竞争等)的鱼类 集合体 (叶富 良 ,2002 ) ,开展鱼类群落水平 上的研究是引 入基于生态系统海洋管理策略的前期理论准备和必需环节。通过对鱼类群落结 构、 功能及其动态的研究可一定程度上反映海洋生态系统的状态, 同时也可为评 价海洋生态系统健康与否提供理论依据。因此研究鱼类群落具有重要的 现实 意 义。 海州湾是开放型的浅海性海湾,属暖温带向北亚热带过度的近岸与浅海海 区。 湾内水质肥沃, 饵料生物丰富, 曾是多种 鱼类和经济无脊椎动物重要的产卵 场、 索饵场和渔业生产 渔场, 盛产带鱼 (Trichiurus lepturus ) 、 真鲷 (Chrysophrys major )和小黄鱼 (Larimichthys polyactis ) 等优质经济鱼类 (王文海等,1993)。 20 世纪 80 年代以来 , 由于捕捞过度及产卵场 等栖息地的破坏, 鱼类群落结构和 多样性发生了较大变化, 渔业资源衰退严重 , 因此有必要对海州湾渔业资源进行 长期的观测研究, 了解其渔业资源群落结构、 功能和变化, 掌握其渔业资源的变 动趋势,从而对海州湾渔业资源进行合理的保护和可持续利用。 本文依据海州湾 及邻近海域 进行的 5 个航次的 底拖网和 环境因子调查资料, 1 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 在总结国内外 鱼类群落 研究现状 的基础上, 使用多种鱼类群落参数指标和多元统 计分析方法, 从不同角度 研究 了 该 海 域鱼 类 群落 结 构 的 时 空 格局及其多样性 特 征, 并 结合环境因子 讨论导致其变化 的可能原因, 以期为合理利用和保护海州湾 海域的鱼类资源以及开展资源生态修复提供参考依据。 本文主要分为以下 两个部分的内容: (1) 利用 2011 年 3、5 、7、9 和 12 月 5 个航 次的底拖网调查资料, 全面分 析 海州湾及邻近海域鱼类群落种类组成与资源量, 其中种类组成仅从时间序列上 分析其变化, 而优势种组成和资源量变化 从时间和空间序列上 分别 开展研究, 同 时结合历史资料比较鱼类群落结构的变化情况, 探讨其鱼类群落种类组成和资源 量产生时空变化的 可能原因 。 (2) 根据海州湾及邻近海域底拖网调查的鱼类生物量数据运用多元分析 (聚 类和非度量多维标度) 的方法分析鱼类群聚的空间格局特征,并运用 典范对应分 析探讨海州湾及邻近海域鱼类群落空间格局与环境因子之间的关系, 旨在为该海 域渔业资源的保护提供科学依据。 2 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 1 文献综 述 1.1 鱼类群落 生态 学概念 和研究 进展 1.1.1 鱼类群落概念 在讨论鱼类群落之前,先简单描述生物 群落的 概念。群落(community )这 一概念最初来 自于植物生态学的研究。 由于不同生态学家研究的对象与采用的研 究方法不同, 导致对群落概念的认识也有所不同。 通常将生物群落定义为指在相 同时间聚集在同一地 段上的各物种 种群的集合 (牛翠娟等,2007)。 这个集合体 中的所有生物在种间保持着有机联系, 共同参与对环境的反应, 组成一个具有独 特的成分 、结构 和机能的“ 生 物社会” (陈 大刚 ,1997)。 生活在 一定水域 环境中 具有相互联系 (捕食与被捕食, 共存, 竞争等) 的鱼类集合体构成一个鱼类群落 (Evans 等 ,1987;叶富良,2002)。 1.1.2 群落的种类组成 种类组成是决定群落性 质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本特 征。 群落学研究都从分析种类组成开始。 鱼类区系是在不同鱼类种群的相互联系 及其环境条件综 合因子的 长期影响和 适应过程 中逐渐形成的( 刘静等,2011)。 在海洋环境中, 水温是影响生物生存和分布的一个重要因素。 根据鱼类对水温的 适应能力, 可划分为暖水种、 温水种 (包括暖温种和冷温种) 和冷水种 (刘效舜, 1990a ;陈大刚,1991 ;田明诚等,1993)。 1.1.3 生态类 型组成 依据鱼类的栖息水层,可将其 分为中上层鱼类 (Pe ) 和底层、 近底层鱼类 (De ) (赵传?,1990) ; 依据鱼 类对盐度的适应性可将其分为海洋性种类、 河口性 (咸 淡水)种类和河海洄 游性种类(李 建生等,2006 ) ;依据 食物种类 的多寡, 可将 鱼类 分为广食性和狭食性 种类; 依据鱼类所摄食的饵料生物的生态类型, 可将 鱼 类 分为游泳动物食性 、浮游生物食 性、底栖生 物食性等类型(陈大 刚,1991)。 在渔业捕捞和环境条件变化双重扰动下, 将 鱼类群落分成不同的生态类型进行研 究能更好的反映群落结构特征的变化, 对合理利用渔业资源具有重要意义。 1.1.4 优势种组成 优势种 (dominant species ) 是具有控制群落和反映群落特征的种类 , 因此优 势种是数量或生物量所占比例最多的种。 如果将优势种去除, 群落将失去原来的 3 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 特征, 同时将导致群落性质和环境的变化, 可见优势种对维持群落 (和生态系统) 的稳定有重要作用( 沈国英等,2002 ) 。但有 些种类在群落中处于 次要的和附属 的地位, 因此根据它们在群落中的地位和作用, 可以分为优势种、 伴生种和偶见 种等( 牛翠娟等,2007)。 1.1.5 群落 物种多样性 生物多样性是指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性, 它包 括植物、 动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统 ( 牛翠娟等,2007)。 生物多样性包括多个层次: 遗传 多样性、 物种 多样性、 生态系统多样性及景观多 样性(马克平,1994 ; 牛翠娟等,2007)。 群 落多样性是指群落中 包含的物种数 目和物种分 布的均匀 程度(Magurran ,1988 ) ,不同的学 者对群落 多样 性类 型的 分类有所不同, 一些学者将其分为三类:α- 多 样性是在栖息地或群落中的物种多 样性。β- 多样性是度量在地区尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群落到另 一个群落的变化率。γ- 多样性反映的是最广阔 的地理尺度, 指一个地区或许多地 区内穿过一系列的群落的物种多样性 (Whittaker ,1965 ; 马克平,1994; 牛翠娟 等,2007)。 一般谈到群落多样性是指 α- 多样性。 鱼类群落多样性的研究中常用群落多样性指数作为鱼类群落分析的指标之 一Castillo-Rivera 等,2002 , 分析鱼类群落物种多样性及其与环境因素的关系 和 人类活动对群落多样性的影响等。 在大陆架和斜坡海域水深与鱼类群落多样性具 有密切的关系, 总体而言 鱼类群落 物种多样性大陆架海域随着水深的增加而逐渐 增加, 在大陆架边缘海域达到最高后, 然后沿 着斜坡逐渐下降。 由于不同海域的 特征不同,鱼类群落多样性不同指数的变化趋势不尽相同。在国内, 费鸿年等 (1981)研究得出南海北部大 陆架底层鱼类群落的多样性与温度呈正相关关 系。 程济生等 (2000) 对冬季黄海鱼类群落研究表明, 多样性与水深、 底层盐度和底 层温度呈显著地正相关, 只是与水温和水深的相关系数略小。 刘勇等 (2007)对 东黄海 2000 年冬季鱼类群落研究表明,丰度指数与水深、表层水温、表层盐度 呈显著性正相关, 而其它多样性指数与环境因子之间的相关性都不显著, 这可能 反应了底拖网所选择鱼类与海水表层环境条件没有必然联系。 在 国外 , Labropoulou 和 Papaconstantinou2004 研究地 中海中北部北爱琴海和色雷斯海的 鱼类群落多样 性时发现种类多样性、丰度和均匀度随着水深的增加而降低,在 l00m 水 深达到最 高值,优 势度随水 深增加而 增加,在200m 水 深达到 最大。 4 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 McClatchie 等1997 的研究表明新西兰东南海域的鱼类群 落多样性 指数和种类丰 富度指数随着纬度的增加而下降, 随着水深的增加而增加。 以上研究表明 鱼类群 落多样性的变化主要受水深和温度的影响。 1.1.6 鱼类群落的时空格局 鱼类群落的时间格局主要研究群落在 昼夜、 季节、 年间以及较长的时间尺度 范围内的结构特征及其变化规律。 国内外对鱼类群落 结构季节变化的研究很多, 主要表现为种类组 成和资源量的 季节变化 ( 李建生等,2004;刘 勇等,2006;徐 兆礼,2008 ; 俞存根等,2010; 徐兆礼,2010 ;Rabenold ,1978;Jin ,1995; Gomes 等,1995;Jin 和 Tang ,1996) 以及 鱼类群落多 样性的季节变化 ( 李圣法,2005 ; 任一平,2005 ; 孙保全等,2007 ; 陈文河等,2010 ; 张宪中等,2010 ; 毛志刚等, 2011 ;Rabenold ,1978 ;Jin ,1995 ) 。引起 鱼 类群落种类 组成和多 样性变化 的原 因主要有栖息环境 因子 的季节变化、 鱼类种间或鱼类与其它种类之间的关系 以及 人类因素 污染、 捕捞、 工业化等 的影响等 。Oehman 和 Rajasuriya (1998) 对珊 瑚礁鱼类的研究表明群落物种多样性和砂礁石生境的一系列变量具有相关性。 不 同季节鱼类群落的组成和空间结构存在明显的差异, 是由于生境结构、 饵 料资源 状况及鱼类生理和活动的季节变化引起的。 在沿海和大陆架海域多数鱼类具有 洄 游 的特性,不同季节这些种类的分布和数量均有明显差异Jin 和 Tang ,1996 。 鱼类群落的空间 格局与时间格局 一样, 也 是鱼 类群落 生态学研究 的一个重要 组成部分, 它包括种类组成、 资源量、 多样性 的空间变化以及鱼 类群落的空间划 分( 徐宾铎等,2003 ; 程济生,2004; 李圣法 等,2007 ; 张衡等,2009; 王雪辉 等,2010; 史?荣等,2011; Bowering ,1991 ;Fogarty ,1998;Garrison ,2000 ; Gomes ,2001)。在 鱼类 群落生 态学 的研 究中 主要的 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是如何 划分 鱼类 群落的 空间结构、 确定鱼类群落空间的分布边界以及分析每个鱼类群落的组成等 。 目前 有关鱼类群落划分较多地采取数量分类的方法, 根据不同样本之间渔获物种类组 成的相似性, 进行等级聚类分析, 客观地划分 鱼类群落 (张金屯,2004;Clarke 和 Warwick ,2001b)。 鱼类群落通常没有明显 的界限, 影响鱼类群落空间 分布的 因素很多, 水温、 水深和盐度是决定鱼类分布及鱼类群落空间格局的重要环境因 子( 邱永松,1988; 陈 大刚,1991)。 在水深 梯度较小,水温变化 较大时,鱼类 群落可能主要与水温有关; 但当水深梯度很大, 即使温度梯度存在, 群落结构也 可能主要与水深相关 (Jin ,1995)。 水深引起 群落变化的并不是水深本身, 而是 5 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 与水深变化有伴随关 系的底层水温 和盐度的变 化(邱永松,1988 ) 。 海流和水团 也会通过影响水温和盐度的变化进而影响鱼类群落的空间分布 李圣法,2007 。 其它一 些环境 因子 如光照 、水 压、水 团特 征 、底质 类型、 温跃 层特征 、溶 解氧 等 与 水深 的 变 化 有着 密 切 的关 系, 它 们 可能 以不 同 的 组 合 在某 种 程 度上 影 响 鱼 类群聚结构(Moranta ,1998)。 1.2 海州湾 及邻近海 域 鱼类 群落生 态学 研究历史 及现状 海州湾主要分布在江苏省连云港市沿岸, 山东省日照市南部南岸也邻接海州 湾。湾 口北 起山东 省日 照市 岚山镇 的佛 手咀35? 05'55"N ,119? 21'53''E ,南至江 苏省连云港市连云港区的高公岛34? 45'25"N , 119? 29'45"E , 面临黄海, 宽 42km , 2 2 岸线长 86.81km 。 海湾面积 876.39km , 其中 0m 以深面 积 687.9km ,5m 以深水 2 2 域面积 340.67km ,10m 以深面 积 63.01km , 最大水深 12.2m (王文海等,1993)。 海州湾是开放型浅海性海湾。 湾内水质肥沃, 饵料生物丰富, 曾是多种鱼类 和经济无脊椎动物重要的产卵场、 索饵场和渔业生产渔场, 曾盛产带鱼、 真鲷和 小黄鱼等优质经济鱼类 (王文海等,1993) 。 目前对海州湾及其邻近海域鱼类群落结构的系统研究较少, 其中有些研究调 查海域涉及到海州湾及邻近海域的部分水域, 如 20 世纪 80 年代初江苏近海和近 岸自然资源的调查 (王文海等,1993),80 年 代末山东省近海渔业资源调查及合 理开发利用的研究(唐启升等,1990),1998 年至 1999 年对黄渤海近岸水域 生 态环境与生物群落的调查 (程济生,2004) , 黄 渤海沿岸水域游泳动物多样性 (朱 鑫华等,1994a ;朱鑫华 等,1994b),山东 半 岛南部水域 春季游泳 动物群落 结构变化 (金显仕,2003) , 黄海山东海域春 、 秋季 鱼类群落结构 (吕振波等,2011a ; 吕振波等,2011b ; 徐柄庆等,2011 ; 吕振波等 ,2012 ) , 山东半岛南部近岸海域 渔业资源 (李涛等,2011 ) 和孙剑等 (2010 ) 对江苏黄海海域生物的研究等。 在 海州湾及邻近局部海域的有海州湾人工鱼礁区鱼类和大型底栖动物研究 (孙习武 等,2010) 和海 州湾附近海 域渔业资 源的研究 等 (唐峰华等 ,2011 ) ,但以往调 查研究 只含盖了海州湾小部分区域, 尚不能全面反映海州湾及其邻近海域鱼类群 落结构特征。 因此, 对当前海州湾及邻近海域鱼类种类组成、 资源量变化, 群落 多样性和群落空间结构进行研究, 对于海州湾渔业资源合理利用和管理具有重要 的现实意义。 6 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 2 海州湾 及邻近 海域鱼 类群落 的种 类组成及 资源量 变化 海州湾位于江苏北部海域, 北 起绣针河口, 南抵灌河口, 是海床平缓、 开放 型的浅海性水域, 水质肥沃, 为海洋生物提供 了良好的栖息环境。 海州湾渔场是 江苏省 4 大渔场之一,是中国对虾及小黄鱼、 鳓、带鱼等多种经济鱼类的索饵、 产卵场。 但是, 由于长期的过度捕捞造成了渔场 资源的严重衰退 (王文海等, 1993 , 孙习武等,2010) 。目 前对海州湾及 其邻近海 域鱼类群落的种类组 成及资源量变 化系统研究较少,其中有些研究调查海域涉及到海州湾及邻近海域的部分水域, 如 20 世纪 80 年代初江苏近海和近岸自然资源 的调查 (王文海等,1993),80 年 代末山东省近海渔业 资源调查及合 理 开发利用 的研究(唐启升等,1990),1998 年至 1999 年对黄渤海近岸水域生态环境与生 物群落的调查 (程济生,2004) , 黄海 山 东 海域 春 、秋 季鱼 类 群落 结 构 (吕 振 波等 ,2011a ; 吕振 波等 ,2011b;徐 柄庆等,2011 ; 吕振波等 ,2012 ) ,山 东半岛 南部近岸海域 渔业资源( 李涛等, 2011 ) 和孙剑等 (2010 ) 对江苏黄海海域生物 的研究等。 在海州湾及邻近局部海 域的有海州湾人工鱼礁区鱼类和大型底栖动物研究 (孙习武等,2010) 和海州湾 附近海域渔业资 源的研究 等(唐峰华 等,2011 ) ,但以往调查 研究只含 盖了海州 湾小 部分区域, 尚不能全面反映海州湾及其邻近海域鱼类群落结构特征 , 但通过 以上研究可以看出, 许多重要经济鱼类 相继因捕捞过度而出现资源急剧 衰退, 而 水域中生命周期短、 个体小、 资源节律更新快的 小型低值鱼类 逐渐占据优势地位。本文利用 2011 年 3、5、7、9 和 12 月 5 个航 次的底拖网调查资料,全面分 析海州湾及邻近海域鱼类群落种类组成与资源量 变化 , 同时结合 20 世纪 80 年的 历史资料比较鱼类群落结构的变化情况, 并探讨其鱼类群落种类组成和资源量产 生时空变化的可能原因, 以期为合理利用和保护海州湾海域的鱼类资源以及开展 资源生态修复提供 参考依据。 2.1 材料与方 法 2.1.1 数据来源 数据来自 2011 年 3 月、5 月、7 月、9 月和 12 月在海州湾 及邻近海域 进行 的渔业资源底拖网和环境调查资料。 调查海区位于 34?20′~35?40′N , 119?20′~121?10′E 的 海 州 湾 及 邻 近 海 域 。 调 查 站 位 设 计 采 用 分 层 随 机 取 样 (stratified random sampling ) 方法, 即根据水深、 水温、 底质等环境因子差异将 7 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 调查海域分为 A-E 共 5 个区域, 其中 A 区位 于 N35? 以北,20m 等深线以内近岸 水域,B 区位 于 35? N 以南 ,20m 等深线以内近 岸水域,C 区位 于 34?40′N 以南, 120?20′E 以东, 20m 等深线以内水域, D 区位 于 34?40′-35?40′N , 119?40′-121? E , 20-30m 等深线之 间水域,E 区位于 30m 等 深线以外水域。再 将每区按经 纬度 10 ?×10? 划分成小区, 在每一个区内采用随机取 样 (random sampling ) 方法选取一 定数量小区设为调查站位, 其中 A 区 3 个,B 区 5 个,C 区 3 个,D 区 9 个,E 区 4 个, 共随机调 查 24 个站 (图 2-1) 。 调查船 为单拖渔船, 船只功率为 220kw , 每站平均拖网时间为 1h, 拖速为 2.0-3.0kn , 网 口 宽度为 25m , 囊网网目为 17mm 。 依据《 海洋 调查 规范 》 (GB/T12763.6-2007 ) 取样并 带回 实验 室进 行分析 处理, 各站渔获种类鉴定到 种 (张春霖,1955 ;成庆 泰,1987 ) ,并对每种 鱼类进行称 量 ( 精 确 到 0.1g ) 和 尾 数 统 计 , 具 体 生 物 学 测 定 参 考 《 海 洋 调 查 规 范 》 (GB/T12763.6-2007) 。在 进行 数据 分析前 对 原始调 查数 据进 行标 准化处 理,将 24 个站位的渔获质量和尾数均 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化成拖网时间 1h ,拖 速 2.0kn 的渔获数值。 同步调查的环境因子包括水温、盐度、深度、pH 等,其中温度、盐度、深 度采用加拿大 RBR 公司的 XR-420 CTD 测定,pH 采用 HANNA HI8424 探针测 定,具体方法参照《海洋调查规范》 (GB/T12763.6-2007)。 N 36.0?海州湾 Haizhou Bay 35.5? D区 A区 E区 35.0? B区 34.5? C区 34.0? 119.0? 119.5? 120.0? 120.5? 121.0? 121.5? E图 2-1 海州湾及邻近海域底拖网调查站位图 Fig.2-1 Survey stations of bottom trawl survey in Haizhou Bay and adjacent waters 8 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 2.1.2 种类组成分析 在海洋环境中, 水温是影响生物生存和分布的一个重要因素。 根据鱼类对水 温的适应能力,可划分为暖水种(WW ) ,其生长和生殖水温一般大于 20? ;温 水种, 介于 4?~20 ?之间, 包括暖温种 (T ) 和冷 温种 (CT ) , 前者适温介于 12~20 ? 之间,后者适温介于 4~12 ?之间;冷水种(CW ) ,其生长和生殖水温一般小于 4? (刘效舜,1990a ; 陈大刚 ,1991; 田明诚 等,1993 ) 。 依据鱼类的栖息水层, 可将其分为中上层鱼类(Pe )和底层、近底层鱼类(De ) (赵传?,1990)。 2.1.3 资源量计算 n S i 在分层随机 设 站调 查中 ,平 均资 源量 的计 算公式 为 AA ,其中 A 为i S i ?1 调查海区鱼类的平均 资源量,A 为 i 区域所有站 位鱼类资源量 的平均 值,S 为为 i i S i i 区域的面积,S 为调查海域的总面积, 代表每个层的权重值,n 为该海域分 S 区个数(Morris 等,1983;Pieter ,1986)。 2.1.4 优势种分析 相对重要性指数 IRI (Index of Relative Importance)(Pinkas 等 ,1971) 综合 考虑了研究种类的个体数、 生物量组成和出现频率等信息, 已被广泛地应 用于鱼 类摄食生态和群落优势种成分的研究 。 其公式为:IRIN ?WF , 其中 N 为某 个种类的尾数在总渔获尾数中所占的百分比; W 为某个种类的重量在总渔获量中 所占的百分比;F 为某个种类在样品中出现的 频率。 一般讲 IRI 值大于 500 的种 定为优势种, 介于 100-500 之间的 为常见种,1-10 之间的为少见种, 小于 1 的为 稀有种 (程济生,2000)。 2.2 结果 2.2.1 种类组成 海州湾及邻近海域 3 月、5 月、7 月、9 月和 12 月 5 个航次的 底拖网调查共 捕获鱼类 89 种, 隶属于 12 目 46 科 74 属 (见附 表?) , 除孔鳐Raja porosa 为软 骨鱼类外,其余种类均属硬骨鱼类 。其中,鲈形目Perciformes 最多,有 45 种, 占总种数的 50.56% ; 其 次 是 ? 形 目Scorpaeniformes ,有 12 种 , 占 总 种 数 的 13.48% ;鲽形目Pleuronectiformes 有 10 种, 占 11.24% ;鲱形目Clupeiformes 9 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 有 9 种 , 占 10.11% ; ? 形 目Tetraodontiformes 有 4 种,占 4.49% ; 海 龙 目 Syngnathiformes 和 鳗 鲡 目Anguilliformes 均为 2 种,各占 2.25% ;??目 Lophiiformes 、 鲑 形 目 Salmoniformes 、 仙 鱼 目 Aulopiformes 、 鳕 形 目 Gadiformes 和鳐形目Rajiformes 各 1 种。从 鱼类的适温类型来看,暖温种 (T ) 45 种,占总种数的 50.56% ;暖水种 (WW )31 种,占 34.83% ;冷温种 (CT ) 有 13 种, 占 14.61% 。 从鱼类的栖息水层来看, 大部分为底层鱼类 (De ) ,有 72 种,占总种数的 80.90% ,其余为中上层鱼类 (Pe ) ,占 19.10% (图 2-2) 。 ?形目 种 鳐形目 属 鳕形目 科 仙鱼目 ?形目 鳗鲡属 鲈形目 海龙目 鲑形目 鲱形目 鲽形目 ??目 0 10 20 30 40 50a 分类学 组成 Taxonomic composition CT Pe 15% 19% T 50% WW 35% De 81% b 生态类型 Ecological types 图 2-2 海州湾及邻近海域鱼类 种类 组成 Fig.2-2 Fish species composition in Haizhou Bay and adjacent waters 3 月份 航次共捕获 鱼类 41 种,隶属 于 9 目 23 科 33 属,除孔鳐为软 骨鱼类 外, 其余种类均属硬骨鱼类。 其中, 鲈形目最 多, 有 19 种, 占总种数的 46.34% ; 10 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 其次是鲽形目, 有 8 种 , 占总种数的 19.51% ;?形目有 7 种,占 14.63% ; 鲱形 目和海龙目均为 2 种, 各占 2.25% ; 鲑形目、 鳗鲡目、 鳕形目和鳐形 目各为 1 种。 从鱼类的适温类型来看, 暖温种 (T )23 种, 占 总种数的 56.10% ; 暖水种 (WW ) 6 种, 占 14.63% ; 冷温种 (CT ) 有 12 种,占 29.27% 。 从鱼类的栖息水层来看, 大部分为底层鱼类 (De ) ,有 38 种, 占总种数 的 92.68% , 其余为中上层鱼类 (Pe ) , 占 7.32% (图 2-3) 。 鳗鲡目 种 鳐形目 属 海龙目 科 鲱形目 鲑形目 鳕形目 ?形目 鲽形目 鲈形目 0 5 10 15 20a 分类学 组成 Taxonomic composition Pe 7% CT 29% T 56% WW 15% De 93% b 生态类型 Ecological types 图 2-3 海州湾及邻近海域 3 月份鱼类种类 组成 Fig.2-3 Fish species composition in Haizhou Bay and adjacent waters in March 5 月份航次共捕获鱼类 55 种,隶属 于 9 目 29 科 44 属,均属于硬骨鱼 类。 其中, 鲈形目最多, 有 25 种, 占总种数 的 45.45% ; 其次是?形目, 有 9 种, 占 16.36% ; 鲽形目 8 种, 占 14.55% ; 鲱形目 6 种 , 占 10.91 ; ?形目和海龙目各 2 11 海州 湾及 邻近 海域 鱼类 群落 结构 的时 空变 化 种, 占 3.64% ; 仙鱼目、 ??目和鳗鲡目各 1 种。 从鱼类的适温类型来看, 暖温 种(T )30 种,占总种数的 54.55% ;暖水种(WW )16 种,占 29.09% ;冷温种 (CT)有 9 种, 占 16.36% 。 从鱼类的栖息水层来看, 大部分为底层鱼类 (De), 有 47 种,占总种数的 85.45% ,其余为中上层鱼类(Pe),占 14.55% (图 2-4) 。 仙鱼目 种 鳗鲡目 属 ??目 科 海龙目 ?形目 ?