中越北部灣共同漁區(qū)秋季漁獲魚類多樣性

牛澤瑤，許尤厚，王鵬良，廖永巖，吳海萍，黃 鵠，余敏航，徐威能，徐淑慶，林美芳，雷 娟

( 1.廣西大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530005； 2.欽州學(xué)院，廣西北部灣海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 欽州 535099 )

北部灣海域位于南海的西北部(N 17°00′～21°45′、E 105°40′～110°10′)，為天然半封閉淺水海灣[1]，北部灣生物資源豐富, 是中國(guó)優(yōu)良的傳統(tǒng)漁場(chǎng)之一[2]。近年來(lái)，北部灣海域的漁業(yè)資源以及其生物群落變化已有相關(guān)報(bào)道，1996—2010年對(duì)北部灣幾個(gè)不同時(shí)段漁業(yè)資源量以及變化情況的研究發(fā)現(xiàn)，該海域近年來(lái)漁業(yè)資源過(guò)度開發(fā)較為嚴(yán)重，尤以沿岸和近海為最，漁業(yè)資源密度下降較大[3-6]；對(duì)北部灣海域漁業(yè)資源進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)，該海域漁業(yè)資源種類數(shù)由1962年的487種降至2007年的301種[2]；北部灣海域漁業(yè)生物多樣性指數(shù)研究表明，漁業(yè)生物多樣性也呈總體下降趨勢(shì)[2,7-9]。優(yōu)勢(shì)種趨向于小型化、壽命短的態(tài)勢(shì)[5]，如北部灣優(yōu)質(zhì)魚類紅笛鯛(Lutjanussanguineus)，1961—1998年資源量下降了99.7%，發(fā)光鯛(Acropomajaponicum)、二長(zhǎng)棘鯛(Paerargyropsedita)、黃斑鲾(Leiognathusbindus)等小型、低值魚類轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｄ陜?yōu)勢(shì)種[10]。

專門針對(duì)中越北部灣共同漁區(qū)實(shí)際捕撈作業(yè)中魚類群落多樣性的調(diào)查及評(píng)價(jià)自2007年以來(lái)就未見報(bào)道，且針對(duì)漁民在實(shí)際底拖網(wǎng)捕撈中的魚類群落分析也未見報(bào)道。目前北部灣被認(rèn)為是海洋生物多樣性最為豐富的海域之一，近十年來(lái)其漁業(yè)資源和生物多樣性的變化情況值得探究。筆者以2015年秋季28個(gè)站位底拖網(wǎng)實(shí)際捕撈作業(yè)的漁獲數(shù)據(jù)為依據(jù)，統(tǒng)計(jì)了中越北部灣共同漁區(qū)底拖網(wǎng)漁獲物中魚類的物種組成、資源密度等，通過(guò)多樣性指數(shù)等分析探討該區(qū)域的魚類群落多樣性，旨在為該海域漁業(yè)資源捕撈、管理和可持續(xù)利用及海域生物多樣性保護(hù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源及網(wǎng)具參數(shù)

研究所用數(shù)據(jù)取自在中越北部灣共同漁業(yè)海域的底拖網(wǎng)魚類資源調(diào)查數(shù)據(jù)，時(shí)間為2015年秋季(8月4日—8月13日)，共設(shè)28個(gè)站位。本次調(diào)查的區(qū)域及具體調(diào)查站位見圖1。該調(diào)查區(qū)域最大長(zhǎng)度為329.10711 km，最大寬度為81.516047 km，總調(diào)查面積為5583.118902 km2，調(diào)查海域水深52.1～70.1 m，平均水深61.2 m。調(diào)查船為“桂合漁80129”，拖網(wǎng)速度平均值為4.35 kn，平均每次拖網(wǎng)4 h，拖網(wǎng)方式為直拖。底拖網(wǎng)的具體參數(shù)為：網(wǎng)口寬17 m，高3.3 m；網(wǎng)口網(wǎng)目1.2 m，網(wǎng)囊網(wǎng)目40 mm，網(wǎng)身長(zhǎng)50 m。

圖1 28次底拖網(wǎng)站位示意

1.2 樣品采集與分析方法

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)魚類進(jìn)行分類并取樣拍照，種類鑒定以《中國(guó)魚類系統(tǒng)檢索》[11]、《中國(guó)海洋生物名錄》[12]以及《海洋生物分類代碼》[13]為依據(jù)。數(shù)據(jù)采集：50尾以下的魚類詳細(xì)測(cè)量每一尾的體長(zhǎng)、體質(zhì)量等生物學(xué)數(shù)據(jù)，尾數(shù)多于50尾的魚類采用隨機(jī)取50尾測(cè)平均值記錄體長(zhǎng)、體質(zhì)量等數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用的相對(duì)重要性指數(shù)(IRI)來(lái)研究魚類群落優(yōu)勢(shì)種的成分[14]，采用Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)(H′)[15]、Margalef豐富度指數(shù)(D)[15]及Pielou均勻度指數(shù)(J′)[16]研究其魚類群落多樣性。

IRI=(N+M)F

D=(S-1)/ln(m)

J′=H′/lnS

式中，N為某魚類的尾數(shù)占總尾數(shù)的百分比；M為某魚類的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比；F為某魚類出現(xiàn)的站數(shù)占調(diào)查總站數(shù)的百分比；S為總漁獲魚類種類數(shù)；m為漁獲總質(zhì)量(或尾數(shù))；Pi為i種漁獲魚類質(zhì)量(或尾數(shù))所占漁獲魚類總質(zhì)量(或尾數(shù))的比例。

W統(tǒng)計(jì)量作為ABC曲線方法的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，其公式[17]為：

式中，Bi和Ai為ABC曲線中種類序號(hào)對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和尾數(shù)的累積百分比，S為出現(xiàn)物種數(shù)。

W值作為ABC曲線方法的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，被用來(lái)描述質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)度曲線和尾數(shù)優(yōu)勢(shì)度曲線的分離程度以及方向，W的值為-1～1。在未受干擾的狀態(tài)下，W值趨向于1，ABC曲線中表現(xiàn)為質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)度曲線位于尾數(shù)優(yōu)勢(shì)度曲線之上；反之W值趨向于-1，群落受到嚴(yán)重的干擾；當(dāng)群落受到中等程度干擾時(shí)，兩條曲線出現(xiàn)交叉。

2 結(jié)果與分析

2.1 魚類種類組成

28個(gè)站位底拖網(wǎng)總漁獲包括魚類、蝦類與蟹類等在內(nèi)的多種游泳動(dòng)物，所有游泳動(dòng)物總質(zhì)量為30 645.86 kg，其中魚類總質(zhì)量為30 317.22 kg，占游泳動(dòng)物總漁獲質(zhì)量的98.34%。

此次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)103種魚類，隸屬于16目51科，其中鱸形目最豐富，共有26科64種，質(zhì)量占魚類總質(zhì)量的95.4435%，其次為仙女魚目1科2種，質(zhì)量占魚類總質(zhì)量的2.4753%，其余魚類及質(zhì)量所占百分比見表1。

2.2 魚類資源密度

2.2.1 漁獲率分布

28個(gè)站位拖網(wǎng)調(diào)查的漁獲率為40.4～994.1 kg/h，其中漁獲率大于500 kg/h的有S15、S16、S17、S18四個(gè)站位，占總網(wǎng)次的14.3%。小于100 kg/h的是S10和S24兩個(gè)站位，占總網(wǎng)次的7.1%。最大漁獲率994.1 kg/h的調(diào)查站位是S17；最小漁獲率為40.4 kg/h，其調(diào)查站位是S24；此次調(diào)查28個(gè)站位的平均漁獲率為270.689 kg/h(表2)。

表1 北部灣海域魚類種類組成

2.2.2 漁業(yè)資源密度

中越北部灣2015年秋季漁獲魚類資源質(zhì)量密度分布為576.96～12 771.5 kg/km2，其中以S16站位的質(zhì)量密度最大，為12 771.5 kg/km2；最低的是S24站位的576.96 kg/km2；平均質(zhì)量密度為3953.05 kg/km2。調(diào)查海域魚類的尾數(shù)資源密度為8.704×103～134.206×103尾/km2，平均尾數(shù)資源密度為39.294×103尾/km2(表2)。

表2 各站位漁獲率、質(zhì)量密度和尾數(shù)密度

2.3 拖網(wǎng)所獲魚類的優(yōu)勢(shì)種

本次拖網(wǎng)調(diào)查相對(duì)重要性指數(shù)前20種魚類見表3。參照文獻(xiàn)[18-19]的相對(duì)重要性指數(shù)范圍劃分標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)重要性指數(shù)≥500,為優(yōu)勢(shì)種;500>相對(duì)重要性指數(shù)≥100,為主要種;100>相對(duì)重要性指數(shù)≥10,為一般種;若相對(duì)重要性指數(shù)<10,則為少見種。2015年秋季(8月)拖網(wǎng)調(diào)查的海域主要種魚類為鮐魚(相對(duì)重要性指數(shù)為16 093.70)和二長(zhǎng)棘鯛(相對(duì)重要性指數(shù)為715.68) 2種；500>相對(duì)重要性指數(shù)≥100的主要種有短棘鲾、長(zhǎng)蛇鯔、刺鯧、銀方頭魚、黑尾吻鰻、線紋鰻鲇、黃鰭鯛和帶魚8種；相對(duì)重要性指數(shù)<100的一般種魚類有大頭狗母魚等9種；相對(duì)重要性指數(shù)<10的少見種魚類有棕斑兔頭鲀等84種，占總種類數(shù)的81.55%。

2.4 物種生物多樣性指數(shù)

匯總28個(gè)站位的底拖網(wǎng)數(shù)據(jù)作為本次調(diào)查總數(shù)據(jù)，而后計(jì)算整個(gè)調(diào)查海域的質(zhì)量及尾數(shù)的多樣性指數(shù)。質(zhì)量和尾數(shù)的種類多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)分別為0.901、0.194、9.987和1.145、0.248、8.156。

2015年8月中越共同漁區(qū)28個(gè)調(diào)查站位中，魚類多樣性指數(shù)(質(zhì)量)為0.392～2.133，平均值為1.053；均勻度指數(shù)(質(zhì)量)為0.126～0.658，平均值為0.336；豐富度指數(shù)(質(zhì)量)為0.663～6.496，平均值為3.438;魚類多樣性指數(shù)(尾數(shù))為0.509～2.287，平均值為1.225；均勻度指數(shù)(尾數(shù))為0.176～0.709，平均值為0.394；豐富度指數(shù)(尾數(shù))為0.478～4.739，平均值為2.537(圖2)。

依據(jù)《海水增養(yǎng)殖區(qū)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》[20]中生物多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，衡量調(diào)查海域生物群落結(jié)構(gòu)狀況，即多樣性指數(shù)<1為重度污染區(qū)域，1<多樣性指數(shù)<2為中度污染區(qū)，2<多樣性指數(shù)<3為輕度污染區(qū)，3<多樣性指數(shù)<4為清潔區(qū)域。此次調(diào)查的28個(gè)站位中，多樣性指數(shù)<1的站位有16個(gè)，占總站位的57.1%；多樣性指數(shù)為1～2的站位有10個(gè)，占35.7%；多樣性指數(shù)為2～3的站位有2個(gè)，占總站位的7.1%。總體而言該海域生物多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)較低，生物群落結(jié)構(gòu)狀況不樂觀。

2.5 ABC曲線

根據(jù)調(diào)查結(jié)果質(zhì)量占比降序排列的數(shù)據(jù)，用Primer v5繪制的ABC曲線見圖3。前8種魚的質(zhì)量累計(jì)曲線在尾數(shù)累計(jì)曲線上方，并在第9種魚類時(shí)出現(xiàn)交叉點(diǎn)。前9種魚的生物量所占比例和數(shù)量所占總體比例分別為：鮐魚84.61%和76.32%、二長(zhǎng)棘鯛2.32%和5.10%、長(zhǎng)蛇鯔2.19%和2.17%、

表3 相對(duì)重要性指數(shù)前20種魚類

刺鯧1.79%和1.77%、黑尾吻鰻1.19%和1.52%、銀方頭魚1.13%和1.82%、黃鰭鯛0.93%和0.76%、帶魚0.72%和1.02%、短棘鲾0.31%和4.75%。之后質(zhì)量累計(jì)曲線都在尾數(shù)累計(jì)曲線的下方。ABC曲線通過(guò)在同一坐標(biāo)系中繪制尾數(shù)和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)度曲線，通過(guò)兩條曲線的位置來(lái)判斷該調(diào)查區(qū)域生物群落受捕撈和環(huán)境變化等外界因素干擾下的反應(yīng)程度，圖中質(zhì)量累計(jì)曲線與數(shù)量累計(jì)曲線出現(xiàn)交叉，根據(jù)Warwick[21]于1986提出的用ABC曲線法監(jiān)測(cè)干擾對(duì)大型底棲動(dòng)物群落的影響的理論可知，此次調(diào)查海域魚類群落結(jié)構(gòu)受中等程度的干擾。

圖2 各站位質(zhì)量和尾數(shù)的多樣性指數(shù)

圖3 本次調(diào)查結(jié)果的ABC曲線

3 討 論

3.1 魚類群落的種類組成及資源量

此次在中越共同漁區(qū)的資源調(diào)查共獲得16目51科在內(nèi)的103種魚類，其中又以鱸形目種類最多，占總魚類種數(shù)的62.75%，這與已有的研究基本一致[2,10]。但就總的魚類種數(shù)來(lái)說(shuō)，這一結(jié)果明顯低于在2007年的底拖網(wǎng)調(diào)查得到的整個(gè)北部灣共有魚類323種(其中秋季有魚類217種)的結(jié)果[2]。原因可能是調(diào)查的海域范圍較小，本次調(diào)查海域僅為其調(diào)查區(qū)域的20%～25%；此外環(huán)境變化和過(guò)度捕撈，使得漁業(yè)資源多樣性在逐年下降。

從資源量來(lái)看，2015年秋季底拖網(wǎng)調(diào)查28個(gè)站位共捕撈到魚類305 061尾，質(zhì)量共計(jì)為30 317.22 kg。魚類質(zhì)量占總漁獲質(zhì)量的98.34%，在漁獲物中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。魚類資源質(zhì)量密度和尾數(shù)密度平均值分別為3953.05 kg/km2和39.294×103尾/km2,該次調(diào)查海域總面積為5583.12 km2，可得到調(diào)查海域的總資源量為22 070.35 t，該調(diào)查海域的漁獲量為3.95 t/km2，這與1995年袁蔚文[5]估算的北部灣潛在漁獲量3.6 t/km2相比較有所提高，推測(cè)原因是本次調(diào)查海域位于北部灣中越共同漁區(qū)，魚類分布數(shù)量相對(duì)較多，調(diào)查取樣船為專業(yè)的漁業(yè)捕撈船。

3.2 優(yōu)勢(shì)種分析

本次調(diào)查有兩種優(yōu)勢(shì)魚類，二長(zhǎng)棘鯛和鮐魚。有研究表明[4]，二長(zhǎng)棘鯛屬于波動(dòng)性種類，其分布廣泛且適應(yīng)性強(qiáng)，一直都是北部灣海域的優(yōu)勢(shì)種之一，此次調(diào)查結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)(表4)相比也證明了這一觀點(diǎn)，二長(zhǎng)棘鯛依舊為北部灣優(yōu)勢(shì)種，且其相對(duì)重要性指數(shù)與以往相比差別不大，群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。鮐魚為遠(yuǎn)洋魚類，屬溫水種，以往對(duì)北部灣的漁業(yè)資源調(diào)查中，從未發(fā)現(xiàn)鮐魚作為優(yōu)勢(shì)種出現(xiàn)的情況，本次拖網(wǎng)結(jié)果顯示，鮐魚不僅成為了調(diào)查海域的優(yōu)勢(shì)種之一，且其相對(duì)重要性指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他的優(yōu)勢(shì)種，這可能與本次調(diào)查所用的漁船漁網(wǎng)及拖網(wǎng)方式密切相關(guān)。繆圣賜等[22]的報(bào)道表明，分布于北太平洋的鮐魚產(chǎn)量在2007—2013年持續(xù)下降之后，于2014年首次出現(xiàn)了增長(zhǎng)。而出現(xiàn)這種變化的原因尚未查明，可能與氣候變化有關(guān)。蘇杭等[23-24]對(duì)東、黃海鮐魚的研究顯示，氣候變化以及海表水溫變化均會(huì)對(duì)鮐魚的棲息地及遷移產(chǎn)生影響。

表4 北部灣歷史調(diào)查的魚類優(yōu)勢(shì)種種類及相對(duì)重要性指數(shù)

3.3 魚類資源的生物多樣性分析

本次調(diào)查結(jié)果與歷史資料(表5)相比，物種多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)均有明顯的下降。分析可能是由于捕撈壓力以及溫度等環(huán)境的影響，使得鮐魚優(yōu)勢(shì)度遠(yuǎn)大于其他魚類，這可能會(huì)使其在種間競(jìng)爭(zhēng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，從而導(dǎo)致其他種群因競(jìng)爭(zhēng)失敗而數(shù)量減少，導(dǎo)致生物多樣性指數(shù)降低。其次可能是調(diào)查范圍差異所致，本次調(diào)查區(qū)域全部集中在中越北部灣共同漁區(qū)，小于其他文獻(xiàn)中的調(diào)查范圍，可能導(dǎo)致漁獲中魚類種類少，對(duì)生物多樣性指數(shù)產(chǎn)生影響。

表5 北部灣歷史多樣性指數(shù)

3.4 ABC曲線分析

Warwick[21]認(rèn)為，ABC曲線能夠敏銳地反映污染所引起的大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)變化，ABC曲線的統(tǒng)計(jì)量——W統(tǒng)計(jì)量的數(shù)值以及ABC曲線中兩條優(yōu)勢(shì)度曲線的相對(duì)位置，可以判斷調(diào)查海域群落結(jié)構(gòu)受污染干擾程度。W值接近于1時(shí)，質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)度曲線位于尾數(shù)優(yōu)勢(shì)度曲線上方，表明此地受干擾程度越小；反之，當(dāng)W值接近于-1時(shí)，ABC曲線中表現(xiàn)為尾數(shù)優(yōu)勢(shì)度曲線在質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)度曲線上方，此地受嚴(yán)重的污染干擾。本次調(diào)查結(jié)果的ABC曲線出現(xiàn)交叉,W=0.002，接近于0，由此可知中越北部灣漁區(qū)秋季的魚類群落結(jié)構(gòu)受中等程度的干擾。ABC曲線中種類依據(jù)物種質(zhì)量占比排序，兩條曲線出現(xiàn)交叉處魚類為短棘鲾，此處尾數(shù)優(yōu)勢(shì)度累計(jì)曲線的斜率要大于前8種魚類所在位置處的斜率，曲線上升較快，原因是短棘鲾為小型、低質(zhì)魚類，在此次拖網(wǎng)調(diào)查結(jié)果中的尾數(shù)所占總尾數(shù)百分比要遠(yuǎn)大于其質(zhì)量占總漁獲質(zhì)量的百分比。中越北部灣共同漁區(qū)的W統(tǒng)計(jì)值0.002略高于同季度的其他海域，如象山港(W=-0.013)、唐山灣(W=-0.052)，所受干擾程度相對(duì)較輕，但仍需要進(jìn)行有計(jì)劃可持續(xù)的捕撈以及生物多樣性的保護(hù)。