張露 袁華榮 佟飛 王文杰 黎小國 陳丕茂
摘要 [目的] 研究深圳大鵬半島海域秋季漁業資源群落結構。[方法] 通過分析2015年11月深圳大鵬半島海域的拖網調查數據,利用多元統計方法對該海域秋季漁業資源群落進行了劃分,并比較了各群落的生物多樣性、均勻度及優勢種等結構特征。[結果] 大鵬半島海域漁業資源資源量略有下降,可將其劃分為3個區域,其中位于北部海域的區域資源密度最高,但物種豐富度指數、多樣性指數及均勻度指數最低;位于南部海域的區域具有較低的資源密度及較高的物種豐富度指數、多樣性指數及均勻度指數;中部海域的區系均處于中間水平。[結論] 大鵬半島海域秋季漁業資源逐漸衰退,應針對各群落特點進行生態修復。研究結果可為大鵬半島漁業資源的保護和管理提供參考。
關鍵詞 漁業資源;群落結構;生物多樣性;深圳大鵬半島
中圖分類號 S931.5 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2018)13-0083-05
Analysis of Community Structure of Fishery Resources in Autumn in the Waters of Dapeng Peninsula,Shenzhen of Guangdong
ZHANG Lu1,2,YUAN Huarong2,TONG Fei2 et al
(1.Dalian Ocean University,Dalian,Liaoning 116023; 2.South China Sea Fisheries Research Institute ,Chinese Academy of Fishery Sciences,Scientific Observing and Experimental Station of South China Sea Fishery Resources and Environment,Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Marine Ranching Technology of CAFS,Guangdong Engineering Research Center for Marine Leisure Fishery,Guangzhou, Guangdong 510300)
Abstract [Objective] To study the community structure of fishery resources in autumn in Dapeng Peninsula of Shenzhen.[Method] The data of trawl survey in the waters of Dapeng Peninsula of Shenzhen in November of 2015 were analyzed.The communities of fishery resources in autumn in this sea area were classified by using multivariate statistical method.And the biodiversity,evenness,dominant species and other structure characteristics were various communities were compared.[Result] The amount of fisheries resources in the waters of Dapeng Peninsula slightly declined.The waters of Dapeng Peninsula could be divided into three regions,the northern sea area had the highest density of regional resources,but the species richness index,diversity index and evenness index were minimum.The southern sea area had lower resource density and higher species richness index,diversity index and evenness index.And the central sea area was at the middle level.[Conclusion] The fishery resources in autumn in the waters of Dapeng Peninsula gradually declined,so the ecological restoration should be carried out according to the characteristics of each community.
Key words Fishery resources;Community structure;Biodiversity;Dapeng Peninsula of Shenzhen
大鵬半島位于廣東省深圳東南部,三面環海,東靠大亞灣,與惠州市部分島嶼隔海相對,西隔大鵬灣與香港新界相望,南部是我國南海海域,其中深圳市大鵬新區所轄海域岸線長133.2 km,屬于南亞熱帶海洋性氣候。大鵬半島在有河流流入的海灣處形成岬灣沙壩——澙湖海岸,在無河流的海岸處形成灣頂海灘;半島中段狹窄的呈啞鈴狀腰部的東岸和西岸,因深入內凹、波浪海流減弱[1]。大鵬半島海岸地形和海域水文環境復雜,是重要的漁業資源棲息地。
在大鵬半島海域漁業資源研究方面,陳丕茂等[2]對大鵬半島東部楊梅坑人工魚礁區漁業資源變動進行了初步研究,余景等[3]分析了深圳鵝公灣水域漁業資源季節變動情況,斯廣杰等[4]對楊梅坑人工魚礁區投礁前后大型底棲動物種類組成的變化進行了分析,陳春亮等[5]開展了2007年伏季休漁深圳大鵬灣和珠江口海域漁業資源調查分析,秦傳新等[6]以深圳楊梅坑人工魚礁區為例研究了人工魚礁構建對海洋生態系統服務價值的影響。這些研究多局限于大鵬半島海域特定區域,而對大鵬半島海域漁業資源群落結構特征研究鮮見報道。
筆者基于2015年秋季大鵬半島漁業資源海域漁業資源調查資料,開展該海域的漁業資源多樣性研究,運用多元統計方法對該海域的漁業資源群落進行了劃分,以期為廣東深圳大鵬半島海域漁業資源資源的保護管理和可持續利用提供參考依據。
1 材料與方法
1.1 調查方法
2015年11月,在深圳大鵬半島海域設12個站位(D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12)等(圖1),租用“粵惠灣漁16009”拖網漁船進行漁業資源調查。調查船主機功率198 kW,總噸位70 t,網口寬2.6 m,網衣網目40 mm,網囊網目25 mm,拖網平均拖速3節,平均拖網時長30 min。
1.2 分析方法
調查過程中所有樣品采集和分析均按照《海洋監測規范》(GB 17378—2007)、《海洋調查規范—海洋生物調查》(GB/T 12763.6—2007)規定的方法進行操作。現場記錄各種漁獲物的數量和重量,帶回實驗室進行種類鑒定和生物學測定。
漁業資源密度(D)采用掃海面積法進行估算,優勢種根據優勢度計算結果進行判斷,多樣性指標采用 Margalef 豐富度指數(D′)、Shannon-Wiener多樣性指數(H′)、Pielou均勻度指數(J′)和相對重要性指數(IRI)進行衡量。具體計算公式如下:
式中,D為漁業資源密度;C為平均每小時拖網漁獲量或漁獲尾數;a為每小時網具取樣面積;q為網具捕獲率,取0.5。Ni為第i種生物總尾數(個數)占漁獲中總尾數(個數)的百分比;Wi為第i種生物總重量占漁獲中總重量的百分比;Fi為第i種生物在所有站位中的出現頻率。N代表漁獲物樣品總重量;Si代表第i種漁獲物樣品總重量;Pi代表第i種漁獲物樣品重量在總漁獲物樣品重量中所占的百分比。
IRI>1 000,為優勢種;1 000>IRI>100,為重要種[7],優勢種和常見種合稱重要魚種成分[8-9]。
采用聚類分析和非參數多維表標序排序(NMDS)分析大鵬半島海域秋季漁業資源群落結構特征。分析前,對數據進行4次方根標準化。NMDS排序結果的脅強系數(stress)可以反映NMDS結果的優劣,當stress<0.2時,可以用二維圖表示,圖形具有一定的解釋意義;當stress<0.1時,可以認為是一個好的排序;當stress<0.05時,具有很好的代表性[10]。采用單因子相似性分析(ANOSIM)表示不同區系漁業資源的群落結構的差異;采用相似性百分比分析(SIMPER),分析不同區系群落機構的相似種和分歧種。
數據處理和圖形繪制借助于Office 2016和ArcGIS 10.0軟件,群落結構的劃分以及分析利用Primer 5.0軟件。
2 結果與分析
2.1 漁業資源概況
2015年秋季大鵬半島海域漁業資源拖網調查共捕獲92種,隸屬24目47科65屬,其中魚類55種,占總資源量的61.31%;蝦類12種,占總資源量的553%;蟹類8種,占總資源量的23.19%;頭足類3種,占總資源量的0.15%;貝類9種,占總資源量的9.81%。從圖2可以看出,各站位的平均資源密度為1 562.803 kg/km2,平均資源尾數密度為248 185.3 ind/km2。其中資源密度最高站位出現在D11,為3 493.259 kg/km2;資源密度最低站位為D7,為123713 kg/km2;資源尾數密度最高出現在D5,為580 898.6 ind/km2;資源尾數密度最低出現在D6,為21 064.2 ind/km2。
2.2 群落劃分
按大鵬半島海域漁業資源生物量進行聚類分析和NMDS分析(圖3),聚類分析結果與NMDS分析結果相一致,大鵬半島海域秋季漁業資源群落大致可以分為3個群落類型:以D11和D12為代表的東北部群落(Group A),以D5、D6、D7、D8為代表的半島腰部群落(Group B),以D1、D2、D3、D4、D9、D10為代表的半島南部群落(Group C)。
將漁業資源群落分為Group A、Group B和Group C 3組,并進行ANOSIM分析,結果表明Group C和Gruop A、B的相似性系數分別為0.979和0.813,深圳大鵬半島3個群落結構之間存在顯著差異(R=0.888,P<0.01)。
2.3 群落分歧種
SIMPER相似性百分比分析(表1、表2)顯示,大鵬半島海域秋季Group A群落組成組內平均相似性為50.4%,其中4種漁業資源相似性累積貢獻率超過90%,主要有短吻鲾(Leiognathus brevirostris)、斑鰶(Clupanodon punctatus)、前鱗骨鯔(Osteomugil ophuyseni)和長毛對蝦(Penaeus penicillatus)。Group B群落組成平均相似性為3043%,其中13種漁業資源相似性累積貢獻率超過90%,主要有棒錐螺(Turritella bacillum)、矛形梭子蟹(Portunus hastatoides)、中線天竺鯛(Apogon kiensis)等;Group C群落組成平均相似性為40.72%,其中12種漁業資源相似性累積貢獻率超過90%,主要有紅星梭子蟹(Portunus sanguinolentus)、
斑鰶、短吻鲾等。Group A和Group B的群落組成平均組間相異性為87.61%,分歧種主要有短吻鲾、斑鰶和棒錐螺等;Group B和Group C群落組成平均組間相異性為75.71%,主要分歧種為棒錐螺、短吻鲾和偽裝關公蟹(Dorippe facchino)等;Group A和Group C群落組成平均組間相異性為73.52%,主要分歧種為短吻鲾、紅星梭子蟹和偽裝關公蟹等。
2.4 群落資源密度
大鵬半島海域秋季漁業資源群落Group A、Group B和Group C的資源密度分別為3 028.373 、735.757和1 625.644 kg/km2(圖4),其中Group A的資源密度最高,而Group B資源密度最低。資源尾數密度分別為328 896.8、272 912.9、204 796.4 ind/km2,其中 Group A的資源尾數密度最高,Group C資源尾數密度最低。由此可見,Group A資源密度和資源尾數密度均為3個群落中最高,而資源密度和資源尾數密度最低值分別出現在Group B和Group C。
2.6 群落優勢種
北部海域海域的Group A主要是以魚類為主的群系,代表種為短吻鲾、斑鰶和前鱗骨鯔,均為暖水性魚類,均適宜生存在咸淡水交界處,其中短吻鲾、斑鰶等經濟種重量占總重的91%。中部海域的Group B主要是以甲殼類為主的群系,代表種類分別為短吻鲾、偽裝關公蟹、寬突赤蝦等,以偽裝關公蟹、寬突赤蝦等為代表的經濟種重量占總重的53%。南部海域的Group C主要是以貝類和甲殼類為主的群落結構,代表種為棒錐螺、滑頂薄殼鳥蛤和猛蝦蛄等,棒錐螺、短吻鲾等經濟種重量占總重量的64%(表3)。
3 結論與討論
3.1 漁業資源變化
此次調查主要采用拖網調查,漁獲物種種類集中在底層和近底層,共記錄生物92種,其中魚類55種,平均生物量為1 562.803 kg/km2。余景等[3]于2012—2013年對鵝公灣水域進行了資源調查,共記錄魚類53種,其全年記錄魚類113種,其秋季航次顯示有用生物量為6 066.24 kg/km2。王雪輝等[11]總結了1980—2007年大亞灣魚類資源:1989年大亞灣魚類記錄157種,1992年記錄110種,2004—2005年記錄107種。近幾十年來大鵬半島海域漁業資源量呈下降趨勢,但秋捕過后漁業資源會大幅度減少也可能是此次調查中大鵬半島海域漁業資源量較少的原因之一。另外,大亞灣附近的過度捕撈和沿岸的海洋工程建設等人類活動也是漁業資源衰退的重要影響因素。
3.2 漁業資源群落結構差異與環境條件
該研究結果表明,大鵬半島海域的魚類群落結構特征和地理環境特點存在顯著差異,該海域漁業資源可劃分為東北部群落(Group A)、半島腰部群落(Group C)和半島南部群落(Group C),且群落結構特征有顯著差異,這與大鵬半島海岸地形、海域水文環境等因素密切相關。海流及水團會使海域形成以鹽度及溫度為代表的水文特征差異,進而改變魚類群落的組成[12-13]。大鵬半島屬于南亞熱帶季風氣候,光照充足,全年盛行偏東風,海流按逆時針沿大鵬半島西側沿岸從多往內環流。
東北部群落(Group A)魚類資源較多,其資源尾數密度及資源密度均最高,但物種豐富度指數、多樣性指數及均勻度指數最低;半島腰部群落(Group B)具有最低的資源密度及較高的物種豐富度指數、多樣性指數及均勻度指數;半島南部群落(Group C)具有最低的資源尾數密度,其他指數均處于中間水平。半島腰部群落(Group B)物種較為豐富,其主要是由于區域范圍內,楊梅坑海域及鵝公灣海域曾于2007年[6,14]投放人工魚礁,研究表明人工魚礁的投放可以改善環境從而實現改善生境的目的[15]。半島南部群落優勢種以生命周期短、生長快的貝類、甲殼類為主,吳強等[16]提出甲殼類資源相對增加一定程度上反映出魚類資源的衰退,同樣從另一個角度反映出大鵬半島北部海域資源破壞嚴重,亟待保護。
3.3 優勢種的演替
此次調查在大鵬半島海域鑒定魚類55種、蝦類12種、蟹類8種、頭足類3種、貝類9種。優勢種主要為短吻鲾、斑鰶、棒錐螺、偽裝關公蟹、口蝦蛄等。優勢種逐漸向小型魚類變動。余景等[3]于2012—2013年對鵝公灣水域進行了資源調查,秋季航次共采集魚類53種,其優勢物種為六指馬鲅、黃斑籃子魚、口蝦蛄等。
3.4 漁業資源保護
大鵬半島海域不同區域的漁業資源群落結構特征和地理環境特點存在顯著差異,將大鵬半島近岸海域劃分為北部群落、中部群落與南部群落,對于基于生態系統的漁業資源保護具有重要的指導意義。
應在大鵬半島北部海域加強海洋牧場建設,增加人工魚礁投放量,從而修復生態環境。
以捕撈為例,在大鵬半島附近海域作業的漁船主要是底拖網漁船,這就使得該海域的魚類種質資源遭到不同程度破壞,進一步造成了該海域漁業資源的衰退[17]。在保護方面,建設海洋牧場,發展休閑漁業,努力形成使漁民受益的海洋牧場,可以促進漁民轉產、轉型,從而達到增大放流量、減少捕撈量的目的,進一步對近海漁業資源進行保護。
參考文獻
[1]
張崧,孫現領,王為,等.廣東深圳大鵬半島海岸地貌特征[J].熱帶地理,2013,33(6):647-658.
[2] 陳丕茂,袁華榮,賈曉平,等.大亞灣楊梅坑人工魚礁區漁業資源變動初步研究[J].南方水產科學,2013,9(5):100-108.
[3] 余景,毛江美,袁華榮,等.深圳鵝公灣水域漁業資源季節變動分析[J].南方農業學報,2017,48(6):1106-1112.
[4] 斯廣杰,陳丕茂,杜飛雁,等.深圳楊梅坑人工魚礁區投礁前后大型底棲動物種類組成的變化[J].大連海洋大學學報,2010,25(3):243-247.
[5] 陳春亮,曲念東,侯秀瓊,等.2007年伏季休漁深圳海域漁業資源調查分析[J].水產科學,2008,27(12):648-651.
[6] 秦傳新,陳丕茂,賈曉平.人工魚礁構建對海洋生態系統服務價值的影響:以深圳楊梅坑人工魚礁區為例[J].應用生態學報,2011,22(8):2160-2166.
[7] 牟秀霞,徐賓鐸,薛瑩,等.黃海南部近岸海域魚類群落結構與區系劃分[J].水產學報,2017,41(11):1734-1743.
[8] 單秀娟,金顯仕.長江口近海春季魚類群落結構的多樣性研究[J].海洋與湖沼,2011,42(1):32-40.
[9] 單秀娟,陳云龍,戴芳群,等.黃海中南部不同斷面魚類群落結構及其多樣性[J].生態學報,2014,34(2):377-389.
[10] 王雪輝,邱永松,杜飛雁,等.北部灣魚類群落格局及其與環境因子的關系[J].水產學報,2010,34(10):1579-1586.
[11] 王雪輝,杜飛雁,邱永松,等.1980—2007年大亞灣魚類物種多樣性、區系特征和數量變化[J].應用生態學報,2010,21(9):2403-2410.