劉文博,劉 鴻,葉振江,萬 榮,任一平,于洪亮
(1.中國海洋大學水產學院,山東青島 266003;2.威海市文登區海洋與漁業局,山東威海 264400)
黃海中部近岸小黃魚與藍點馬鮫魚卵時空分布的初步研究
劉文博1,劉 鴻1,葉振江1,萬 榮1,任一平1,于洪亮2
(1.中國海洋大學水產學院,山東青島 266003;2.威海市文登區海洋與漁業局,山東威海 264400)
2013年4月下旬至7月上旬,采用淺水I型網水平拖網的調查方式對黃海中部20 m以淺海域(34°25′-35°35′N,119°15′-120°35′E)的魚卵分布進行了6個航次的綜合調查。本文主要分析了藍點馬鮫和小黃魚(Larimichthys polyactis)魚卵豐度的時空分布、動態及與物理環境因子的關系。結果表明,藍點馬鮫魚卵自5月上旬航次出現,直至7月下旬,產卵盛期5月下旬至6月上旬,研究海域內魚卵主要分布于偏北區域;小黃魚魚卵自5月上旬航次出現,直至6月上旬,5月上、下旬為其產卵盛期,主要分布于研究海域偏南。在P<0.05的顯著水平上,兩種魚卵豐度均與表層溫度負相關;藍點馬鮫魚卵豐度與經度負相關,與緯度正相關;小黃魚魚卵豐度與經度正相關,與緯度負相關。其余各環境因子與兩種魚卵的豐度未表現出顯著相關。研究結果初步揭示了黃海中部近岸海域藍點馬鮫和小黃魚魚卵的時空分布格局,為認識環境變動下該海區藍點馬鮫與小黃魚種群數量動態和資源變化提供科學依據。
黃海中部;藍點馬鮫;小黃魚;魚卵;時空分布
魚卵研究作為魚類種群及海洋生態學研究的基礎,在魚類生態特征、洄游路線以及繁殖等方面已得到廣泛研究[1,2]。魚類資源變動變化取決于世代的強弱的波動,而世代的強弱很大程度上取決于早期階段的補充量[3],產卵場魚卵豐度調查為漁業資源評估提供數據,是資源評估的基礎[4]。此外,魚卵種類及豐度的動態研究對漁業資源科學保護與利用具有重要的科學意義和價值[5]。
黃海中部是我國重要的漁場之一,也是多種經濟魚類的產卵場,產卵期一般在5月上旬至6月下旬[6,7],歷史上是小黃魚Larimichthys polyactis、帶魚Trichiuruslepturus、馬面鲀Thamnaconus spp.以及小眼綠鰭魚Chelidonichthys spinosus等魚類的產卵場[4]。
關于黃海中部魚卵的研究相對較少,姜言偉[6]對黃海中部(34°00′-36°30′N,122°00′E以西海域)主要經濟魚種產卵場作了報道;萬瑞景等[8]綜合分析了黃海硬骨魚類魚卵、仔稚魚的群落結構;李增光等[9]通過對黃海中部魚卵、仔稚魚綜合調查分析(34°25′-35°35′N,119°25′-121°10′E),發現20 m以淺為該海域近岸產卵魚類的主要產卵場;劉鴻等[10]采用垂直拖網調查方式對黃海中部近岸春夏季魚卵、仔稚魚群落結構初步研究。近年來,海洋環境污染、漁業過度捕撈、海洋生態環境變化等因素導致該黃海中部漁業資源逐漸衰退[11,12],而魚類的早期補充量有助于掌握種群動態[13],但針對黃海中部近岸水域主要經濟魚種魚卵的時空分布未見報道。小黃魚與藍點馬鮫是我國重要的海洋魚類資源,其漁業地位十分重要。多年以來,對黃海中部及鄰近水域產卵場功能缺乏系統深入的研究,不利于漁業資源的科學評估、管理與利用。本文對該海區小黃魚與藍點馬鮫魚卵數量、分布及與環境關系進行初步調查研究,以了解資源動態,為兩種經濟魚種資源的科學管理、利用與恢復提供參考。
1.1 航次與站位設置
調查水域位于黃海中部(34°25′-35°35′N,119°15′-120°35′E)近岸20 m等深線以內海域。調查每半月潮汛進行1次,共計6個航次(文圖中按時間先后順序,分別以a-f代表各航次),以下同)調查時間分別為2013年4月23-24日、5月10-12日、5月23-25日、6月6-8日、6月21-23日以及7月6-8日。調查站位依據等緯度間隔基本原則設置,根據外業調查實際海況,6個航次具體實施的站位數分別為50、70、73、62、70以及71個(圖1-3)。
1.2 樣品及環境數據采集
外業調查過程中,采用RBR-XR-420型CTD對各調查站位進行現場環境數據采集,所采集的數據包括海水表層溫度、海水表層鹽度和水深。使用淺水I型網(網衣長145 cm,網口內徑50 cm,孔徑0.505 mm)進行水平拖網采集樣品,網口附帶HYDRO-BIOS水平流量計用以記錄過網濾水量。各站位拖網時間10 min左右,平均拖速2節,所有采樣均在白天進行。所采集樣品以5%福爾馬林海水溶液固定保存,帶回實驗室分撿,使用大型浮游生物計數板在解剖顯微鏡下以形態學方法進行種類鑒定,并計數。

圖1 黃海中部近岸魚卵調查站位Fig.1 Sampling stations of the fish eggs in the coastal water of central Yellow Sea.
1.3 數據處理方法
魚卵豐度以每平方米水體中出現的個體數(ind/m2)表示,出現魚卵站位頻率以fi表示。使用surfer 8.0軟件繪制站位分布圖及相應魚卵豐度圖。采用克里格法(kriging)對數據網格化繪制SST與SSS分布圖。其中網格化數據間距0.01,溫度采用等值線填充繪制,各等級溫度區域按照由低至高順序由白色至紅色填充(海域背景為淺藍色),以顏色比例標注;鹽度以藍色等值線繪制,標注于等值線。使用SPSS 16.0統計軟件進行相關性分析,采用斯皮爾曼秩相關系數(Spearman’s rank correlation)分析魚卵豐度與環境因子之間的關系[14]。環境因子主要包括經度、緯度、水深、海水表層溫度(sea surface temperature,SST)以及海水表層鹽度(sea surface salinity,SSS)。
2.1 藍點馬鮫魚卵時空分布及與環境的關系
調查結果顯示,黃海中部藍點馬鮫魚卵密集區位于34°52′~35° 10′N,119°20′~119°33′E。5月上旬藍點馬鮫開始產卵,延續至7月上旬。其中5月下旬和6月上旬為研究海域藍點馬鮫產卵盛期,分別有32.88%和45.31%的站位出現藍點馬鮫魚卵。藍點馬鮫魚卵5月上旬最大豐度為105.25 ind/m2,平均豐度4.76 ind/m2;5月下旬最大豐度908.14 ind/m2,平均豐度22.95 ind/m2;6月上旬最大豐度
666.11 ind/m2,出現于第26站,平均豐度達到26.38 ind/m2;6月下旬采集的魚卵已明顯減少,出現魚卵站位中,最小豐度0.13 ind/m2,最大豐度3.00 ind/m2,平均豐度僅0.09 ind/m2;7月上旬僅第38和50站出現藍點馬鮫魚卵,豐度分布為0.45 ind/m2和0.53 ind/m2。5月份藍點馬鮫魚卵分布集中于研究海域中部10 m及20 m等深線之間,6月上旬魚卵分布趨向近岸,6月下旬及7月上旬采集的藍點馬鮫魚卵已明顯減少,且分布偏南(詳見表1、圖2)。

圖2 藍點馬鮫魚卵豐度與SST及SSS關系Fig.2 The relationship among S.niphonius abundance,SST and SSS.

表1 各航次藍點馬鮫魚卵豐度范圍及出現站位頻率Tab.1 The range of abundance of S.niphoniu and the frequency of stations which appeared corresponding eggs.
2.2 小黃魚魚卵時空分布及與環境的關系
研究海域小黃魚魚卵主要集中于34°30′-34°57′N, 119°20′-119°57′E(圖3)。本次調查中,5月上旬航次有小黃魚魚卵出現,5月下旬豐度依舊較大,直至6月上旬明顯減少,其余航次均未采集到小黃魚魚卵。5月為研究海域小黃魚產卵盛期,上、下旬站位出現頻率分別為54.29%和38.36%。小黃魚魚卵豐度隨時間逐漸變化,5月上旬航次最大豐度為7.63 ind/m2,出現于第59站;5月下旬航次豐度范圍為0~9.47 ind/m2;6月上旬僅6個站位出現小黃魚魚卵,其中最小豐度0.09 ind/m2,最大豐度2.78 ind/m2;三個航次平均豐度分別為:0.63 ind/m2、0.54 ind/m2和0.06 ind/m2(表2)。

圖3 小黃魚魚卵豐度與SST及SSS關系Fig.3 The relationship among L.Polyactis abundance,SST and SSS

表2 各航次藍點馬鮫魚卵豐度范圍及出現站位頻率Tab.2 The range of abundance of L.polyactis and the frequency of stations which appeared correspondingeggs.
2.3 小黃魚和藍點馬鮫魚卵豐度與環境相關分析
分別對兩種魚卵豐度和各物理環境數據進行相關性分析,結果表明:在P<0.05水平上,藍點馬鮫魚卵豐度與經度以及表層溫度負相關,與緯度正相關;而小黃魚魚卵豐度與經度正相關,與緯度以及表層溫度負相關(表3)。

表3 藍點馬鮫及小黃魚魚卵與環境因子之間的相關性Tab.3 Spearman's rank correlation coefficients between S.niphonius and L.Polyactis abundance and environmental variables
3.1 藍點馬鮫及小黃魚魚卵時空分布變化
1962年姜言偉在海州灣及附近海域的魚類浮游生物調查結果顯示,5月20日前未拖到藍點馬鮫魚卵,5月22日后藍點馬鮫魚卵數量逐漸增多,6月上旬逐漸減少,6月下旬至7月上旬航次明顯減少[6]。本次調查中藍點馬鮫魚卵出現于五個航次,該魚卵自5月上旬出現,5月下旬航次及6月上旬達到盛期,6月下旬逐漸減少,延續至7月上旬,與上述歷史報道基本一致,顯示本海域藍點馬鮫繁殖期未出現顯著變化。調查海域藍點馬鮫魚卵主要分布于研究海域中部及北部,南部分布較少(圖2)。60年代該海域的相關研究表明,5月下旬100漁區第4、7小區分別采集藍點馬鮫魚卵94粒和1 644粒,其余站位僅采集10粒[6]。而本次調查中,100漁區第4小區第9、10、12和13站分別采集魚卵2粒、1粒、15粒和3粒,第7小區第15和19站分別采集魚卵95粒和336粒,但109漁區第3小區第22和26站分別采集藍點馬鮫3 454粒和6 027粒,為主要的密集區域,與60年代相比,研究海域藍點馬鮫魚卵高密度中心有所變化;黃海中部小黃魚主要產卵場位于111和112漁區一帶,其中以達山島東南20-25 m等深線以內最為集中[15]。1962年姜言偉僅5月下旬航次采集到小黃魚魚卵,主要分布于100漁區第7小區以及111漁區第6小區[6]。本次調查中小黃魚魚卵出現于5月上旬,直至6月上旬,主要分布于35°N以南110及111漁區,其中以110漁區最為集中,而100漁區魚卵相對較少。兩種魚卵分布時空變化可能受到海流、潮汐以及水溫和鹽度分布等物理海洋學要素的影響[7,16],同時也可能與產卵群體來源差異有關,需要進一步開展研究來分析。
3.2 藍點馬鮫和小黃魚魚卵與物理環境的關系
藍點馬鮫魚卵主要分布于研究海域偏北,而小黃魚魚卵與之相反,主要集中于研究海域南部(圖2~3),南北分布不均是導致魚卵豐度分別于緯度正相關和負相關的主要因素,而造成南北分布不均的原因則與兩種經濟魚種的主要產卵場以及產卵群體分布有關。研究海域中部是藍點馬鮫魚卵的主要聚集區域,而北部及南部豐度較小(圖2)。黃海中部為開放性海灣[17],研究海域中部的高豐度魚卵區域經度較低,而海灣南部以及北部高經度區魚卵分布較少,這可能是導致魚卵與經度負相關的因素之一。另外,藍點馬鮫魚卵分布隨著產卵時間延續,有向近岸靠近的趨勢,這一現象可能對相關性分析造成一定的影響。而小黃魚與之相反,其魚卵主要分布于研究海域以南,且分布較靠外,主要產卵場位于120°E以東[7],近岸區域分布相對較少(圖3),其豐度與經度在結果上顯示為負相關。總體而言,經緯度是一項綜合性分析變量,與溫度、鹽度、深度、海流、潮汐以及浮游生物等多種因素相關,對于經緯度與魚卵豐度的相關性研究結果需要結合諸多方面的調查數據及資料進行綜合解析。
藍點馬鮫為外海性大型經濟魚類,產卵場水深范圍15~30 m[7]。5月上旬藍點馬鮫魚卵主要集中于13.0~15.5℃溫度范圍內,低于12.0℃的海域均未采集到樣品;5月下旬航次,該魚卵分布溫度范圍為15.0~18.6℃,高豐度站位集中于16.3℃~17.3℃區間,高于18.6℃的區域無藍點馬鮫魚卵出現;6月上旬航次該魚卵主要集中于16.0~20.2℃區域,出現藍點馬鮫魚卵的站位中僅第28站溫度為21.5℃,其余高于20.2℃的站位均無藍點馬鮫魚卵出現;自6月下旬,隨著SST的升高藍點馬鮫魚卵明顯減少。6月下旬和7月上旬平均溫度豐度為21.8℃和23.4℃,最高溫度分別升至25.5℃和27.3℃,對應魚卵平均豐度分布為0.09和0.01 ind/m2。綜上所述,本次調查所采集的藍點馬鮫魚卵主要集中于13.0~20.2℃范圍內,而后兩個調查航次SST值較高,且采集魚卵較少,其豐度在分析結果上與溫度表現為顯著的負相關。另外,歷史資料顯示[7],藍點馬鮫產卵期為5月下旬至6月中旬,黃海中部產卵場產卵期間水溫范圍為9.0~13.0℃。而本次調查自5月上旬已有藍點馬鮫魚卵出現,且分布區域溫度范圍較高,這可能與春汛后海水表面溫度回升速度有關,也可能與調查區域差異有關。小黃魚為近底層經濟魚類,黃海區小黃魚產卵場位于南部呂泗及中部海州灣[18,19],呂泗漁場小黃魚9℃開始產卵,盛期水溫10.5~13.0℃,水溫接近14℃產卵基本停止[7]。本次調查顯示,5月上旬小黃魚在12.2~17.5℃均有分布,高豐度區溫度范圍為13.3~16.0℃。5月下旬分布溫度范圍為15.0~20.0℃,高豐度區域15.5~18.0℃。6月上旬在18.0~19.5℃范圍內均有分布。與藍點馬鮫魚卵類似,高豐度站位集中于相對較低的溫度區域,其豐度與SST表現為負相關。另外,調查區域小黃魚魚卵分布區域水溫升高,其原因可能受研究海域及產卵群體來源差異等因素的影響。有關藍點馬鮫及小黃魚產卵環境溫度范圍的變化,需要開展進一步有針對性的研究。
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A Preliminary Study of Spatial and Temporal Distribution of Scomberomorus niphonius and Larimichthys polyactis Eggs in the Central Yellow Sea
LIU Wen-bo,LIU Hong,YE Zhen-jiang,et al
(College of Fisheries,Ocean University of China,Qingdao 266003,China)
In this study,a total of six fishery research cruises were conducted to investigate the community structure and ecology of Scomberomorus niphonius and Larimichthys polyactis eggs in the central Yellow Sea (34°25′-35°35′N,119°15′-120°35′E),one of the traditional spawning grounds of fishery species along Chinese coastal waters,from late April to early July 2013.Zooplankton nets(mouth diameter 50 cm,145 cm in length,mesh size 0.505 mm)were horizontally trawled about 10 minutes in waters less than the 20 m isobath line to collect the ichthyoplankton.This paper described the distribution of S.niphonius and L.polyactis eggs,and analyzed the relationship between egg abundance and the following variables:longitude, latitude,sea surface temperature(SST),sea surface salinity(SST)and depth.S.niphonius eggs appeared from early May to early July,the main spawning period was late May and early June,and the S.niphonius eggs which were sampled in every cruise mainly distributed in the northern study area.L.polyactis eggs were sampled just in there cruises(early May,late May and early June),the main spawning period was May,and eggs assembled in southern research area.Spearman’s rank correlation analysis showed negatively correlated between fish eggs(S.niphonius and L.polyactis)abundance and the SST.The abundance of S.niphonius eggs was negatively correlated with the longitude,but was positively correlated with the latitude at a statistical significance level of 0.05.In contrast,the abundance of L.polyactis eggs was positively correlated with the longitude,but was negatively correlated with the latitude at same statistical significance level.But the remaining variables have shown no significant correlation with eggs abundance.The findings of this study revealed the spatial and temporal distribution patterns of S.niphonius and L.polyactis eggs in the central Yellow Sea,which could provide knowledge for better understanding the population dynamics of the species in these waters.
the central Yellow Sea;Scomberomorus niphonius;Larimichthys polyactis;fish eggs;the spatial and temporal distribution
S932.4
A
1008-830X(2015)06-0526-06
2015-08-10
海洋公益性行業科研專項經費項目(201305030);高等學校博士學科點專項科研基金項目(20120132130001);中央高校基本科研業務費專項資金資助(201262004;201562030)
劉文博(1989-),男,山東臨沂人,碩士,研究方向:魚類早期發育.E-mail:1075942733@qq.com
葉振江.E-mail:yechen@ouc.edu.cn