西沙群島海域硨磲資源的調(diào)查

吳程宏，劉 維，符丹鳳，張羽翔，趙海龍，陳 敏

（1.海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院，海口 571126; 2.海南省水產(chǎn)技術(shù)推廣站，海口 570226; 3.海南熱帶海洋學(xué)院 熱帶海洋生物資源利用與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 三亞 572022）

硨磲隸屬于軟體動(dòng)物門(mén)，瓣鰓綱，簾蛤目，硨磲科，目前有2 屬10 種，廣泛分布于印度洋和西太平洋的珊瑚礁海域，我國(guó)島礁海域分布有6 種[1-2]。硨磲是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)維護(hù)珊瑚礁系統(tǒng)生態(tài)平衡具有重要的生態(tài)學(xué)意義。由于硨磲固定生活在熱帶淺層的透明海域，易被捕撈，因此，硨磲資源容易遭受破壞，某些海域部分的硨磲品種已經(jīng)瀕臨絕跡[3-4]。20 世紀(jì)60 年代，我國(guó)西沙群島海域硨磲資源很豐富，雖然逐年減少，但仍保持一定數(shù)量。20 世紀(jì)90 年代以后，西沙群島海域很難再看到國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物庫(kù)氏硨磲的存在[5]。進(jìn)入21 世紀(jì)以后，受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，漁民通過(guò)暴力采挖珊瑚礁的手段獲取硨磲貝殼，致使硨磲賴以生存的珊瑚礁棲息環(huán)境受到極大破壞，導(dǎo)致西沙群島海域硨磲瀕臨絕跡[6]。此外，全球溫室效應(yīng)、海洋生態(tài)環(huán)境惡化、生物資源過(guò)度開(kāi)發(fā)等都在加速破壞珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，影響硨磲的存活[7]。目前，南海硨磲資源現(xiàn)狀如何，僅見(jiàn)海南島近岸海域的硨磲資源調(diào)查，如崔丹等[8]和劉春勝等[9]分別對(duì)海南島近岸的硨磲進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明海南島周邊硨磲資源量不容樂(lè)觀，三亞珊瑚礁國(guó)家自然保護(hù)區(qū)硨磲密度僅為0.009 個(gè)·m-2，臨高和文昌等部分海域硨磲已經(jīng)絕跡，而針對(duì)西沙海域硨磲的資源調(diào)查未見(jiàn)報(bào)道。筆者通過(guò)采用截線樣帶法對(duì)西沙群島海域硨磲資源分布狀況和生存環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查，以期為我國(guó)硨磲資源的保護(hù)提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域和站點(diǎn)概況調(diào)查區(qū)域西沙群島位于我國(guó)南海中北部，海南島東南方，是南海諸島中最大的群島，居北緯15°46′～17°08′，東經(jīng)111°11′～112°54′，西沙群島海域面積達(dá)50 萬(wàn)平方公里，由宣德和永樂(lè)2 個(gè)群島組成，陸地總面積約10 km2[10]。西沙群島海域擁有中國(guó)典型的濕地生態(tài)系統(tǒng)，尤其是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，為各種海洋生物資源提供棲息環(huán)境，是漁業(yè)資源產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)與洄游通道，是熱帶海洋生物聚集區(qū)，其中硨磲是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分[11]。2017 年6—7 月開(kāi)展野外調(diào)查。根據(jù)西沙主要島礁的地理位置共布設(shè)27 個(gè)調(diào)查站位，站位基本覆蓋西沙群島海域，其中宣德環(huán)礁海域5 個(gè)，分別為西沙洲、趙述島、北島、南沙洲和永興島；永樂(lè)環(huán)礁海域7 個(gè)，分別為晉卿島、石嶼、銀嶼、全富島、珊瑚島、甘泉島和羚羊礁；離散島礁5 個(gè)，分別為華光礁、北礁、玉琢礁、盤(pán)石嶼和浪花礁。

1.2 調(diào)查方法采用國(guó)際上通用的截線樣帶法，在各島礁調(diào)查站位不同深度布設(shè)一條50 m×0.5 m 的條狀斷面，斷面平行于海岸線。由于蟲(chóng)黃藻的光合作用需要合適的光照，水太深光照則無(wú)法到達(dá)，因此，硨磲的垂直分布受與其共生的蟲(chóng)黃藻的限制，根據(jù)島礁調(diào)查站位的海底地形及海流波動(dòng)等因素，設(shè)置硨磲調(diào)查條狀斷面在20 m 水深以內(nèi)[12-13]。在每個(gè)站位布設(shè)5 個(gè)水深，分別是0 m（潮間帶）、5 m、10 m、15 m、20 m。為盡可能較詳細(xì)和準(zhǔn)確地評(píng)估每一站位硨磲生態(tài)現(xiàn)狀，潛水員在每個(gè)樣帶潛水10～25 min，同時(shí)利用水下高清攝影機(jī)和照相機(jī)對(duì)布設(shè)站點(diǎn)進(jìn)行拍攝、照相，然后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)根據(jù)影像資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查記錄的真實(shí)信息進(jìn)行分析[14]。硨磲種類(lèi)鑒定參照《世界名貝鑒賞圖譜》和《中國(guó)海洋貝類(lèi)圖鑒》等貝類(lèi)圖鑒進(jìn)行鑒定[15-16]。珊瑚的調(diào)查方法與硨磲的相同，同時(shí)根據(jù)影像資料計(jì)算各調(diào)查斷面珊瑚覆蓋率[6]。

1.3 數(shù)據(jù)分析采用Margalef 種類(lèi)豐富度指數(shù)D（Richness index）[17]、Shannon-Wiener 多 樣 性 指數(shù)H′ （Diversity index）[18]、Pileou 均 勻 度 指 數(shù)J'（Evenness index）[19]對(duì)不同站位的硨磲物種多樣性進(jìn)行分析。

式中，S為物種種類(lèi)數(shù)；N為物種總個(gè)體數(shù)；ni為第i種個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例。

式中，ρ為硨磲密度，S為調(diào)查樣帶面積，Ni為i物種在樣帶面積內(nèi)的個(gè)體數(shù)。

所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS19.0 單 因 素 方 差 分 析（One-way ANOVA，Tukey 氏檢驗(yàn)），比較不同站位間的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)（物種多樣性指數(shù)、硨磲密度和珊瑚覆蓋率）的差異[20]，差異顯著性水平設(shè)置P＜0.05。硨磲密度與珊瑚覆蓋率進(jìn)行相關(guān)性分析：相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值在0.8 以上，表示有很強(qiáng)的相關(guān)性；在0.3 到0.8 之間，表示有弱的相關(guān)性；在0.3 以下，表示沒(méi)有相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 硨磲的分布和密度西沙群島海域各島礁調(diào)查站位硨磲密度和珊瑚覆蓋率見(jiàn)圖1，在各島礁海域，除了南沙洲均調(diào)查到硨磲，硨磲主要分布于宣德環(huán)礁海域的趙述島和西沙洲，永樂(lè)環(huán)礁海域的晉卿島、石嶼、銀嶼、全富島和羚羊礁。在全富島硨磲密度最高（0.104 個(gè)·m-2），其次是西沙洲、晉卿島和羚羊礁，硨磲密度均為0.040 個(gè)·m-2。在不同深度硨磲密度見(jiàn)圖2，硨磲主要分布于5～10 m 水深，其中5 m 深度硨磲密度最高（0.054個(gè)·m-2）；其次是10 m 深度（0.031 個(gè)·m-2）。在宣德環(huán)礁海域，以永興島為起點(diǎn)，硨磲密度沿著各島礁順序呈遞增的趨勢(shì)，永樂(lè)環(huán)礁海域硨磲密度無(wú)明顯規(guī)律變化，永樂(lè)環(huán)礁海域硨磲平均密度顯著大于宣德環(huán)礁海域。在27 個(gè)調(diào)查站位中，全富島硨磲密度顯著大于其他島礁海域（P＜0.05），西沙群島海域硨磲平均密度為0.026 個(gè)·m-2。

圖1 各島礁海域硨磲密度與珊瑚覆蓋率

圖2 不同深度硨磲資源密度分布

2.2 硨磲的種類(lèi)組成通過(guò)影像資料和形態(tài)學(xué)分析，共鑒定出4 種硨磲，分別是鱗硨磲（Tridacna squamosa）、番紅硨磲（Tridacna crocea）、長(zhǎng)硨磲（Tridacna maxima）和 硨 蠔（Hippopus hippopus）。64 個(gè)硨磲樣品中，鱗硨磲46 個(gè)，占樣品總數(shù)的71.9%；長(zhǎng)硨磲10 個(gè)，占樣品總數(shù)的15.6%；番紅硨磲6 個(gè)，占樣品總數(shù)的9.4%；硨蠔2 個(gè)，占樣品總數(shù)的3.1%。對(duì)調(diào)查海域硨磲種類(lèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在全富島、晉卿島和石嶼各出現(xiàn)3 個(gè)種類(lèi)硨磲，在趙述島、西沙洲、珊瑚島、羚羊礁和玉琢礁各出現(xiàn)2 個(gè)種類(lèi)硨磲，在南沙洲未調(diào)查到硨磲，其余各島礁均只出現(xiàn)1 個(gè)種類(lèi)硨磲，各島礁海域具體出現(xiàn)硨磲種類(lèi)見(jiàn)圖3。

圖3 調(diào)查海域硨磲種類(lèi)及數(shù)量分布

2.3 硨磲多樣性分析在27 個(gè)調(diào)查站位中，按照地理位置，可代表性劃分為8 塊群落區(qū)域，不同群落區(qū)域硨磲物種多樣性指數(shù)見(jiàn)表1。分析結(jié)果表明，全富島的硨磲物種多樣性指數(shù)顯著高于其他島礁海域（P＜0.05），豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)分別為0.62 和1.14；其次是石嶼，硨磲物種多樣性指數(shù)僅略低于全富島，豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)分別為0.61 和1.01；西沙洲硨磲物種多樣性指數(shù)最低，其豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)分別為0.22 和0.38。全富島、石嶼、珊瑚島和玉琢礁均勻度指數(shù)均較高，說(shuō)明在這些島礁海域不同種類(lèi)硨磲之間的數(shù)量差異較小，不同種類(lèi)硨磲分布較為均勻。

表1 調(diào)查海域硨磲物種多樣性指數(shù)

2.4 硨磲密度與珊瑚覆蓋率的相關(guān)性各島礁海域硨磲密度和珊瑚覆蓋率見(jiàn)圖1。珊瑚覆蓋率變化范圍為2.0%～8.2%，平均覆蓋率為4.5%。全富島珊瑚覆蓋率較高，達(dá)8.1%；羚羊礁、西沙洲和晉卿島的珊瑚覆蓋率也相對(duì)較高，達(dá)5.5%以上。珊瑚覆蓋率較高的島礁海域?qū)?yīng)硨磲密度也較高，硨磲密度分布趨勢(shì)與珊瑚覆蓋率變化相似。將各島礁海域硨磲密度與珊瑚覆蓋率進(jìn)行相關(guān)性分析（圖4），結(jié)果顯示R2為0.706 5，相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值大于0.8（為0.840 5），硨磲密度與珊瑚覆蓋率具有顯著正相關(guān)性（P＜0.05），說(shuō)明硨磲密度隨著珊瑚覆蓋率增加而增大，珊瑚覆蓋率是影響硨磲資源分布的重要因素。

圖4 硨磲密度與珊瑚覆蓋率相關(guān)性

3 討 論

3.1 影響西沙硨磲資源分布的因素硨磲是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)生物，具有造礁、固礁和護(hù)礁功能，硨磲貝殼在珊瑚礁中占相當(dāng)比例，為珊瑚的生長(zhǎng)提供物理支撐[21-22]。本研究結(jié)果顯示，硨磲主要分布于趙述島、西沙洲、晉卿島、石嶼、銀嶼、全富島和羚羊礁，其中在全富島硨磲密度和物種多樣性較高，對(duì)應(yīng)全富島珊瑚覆蓋率也較高，硨磲密度與珊瑚覆蓋率具有很強(qiáng)的正相關(guān)性，硨磲分布主要是受珊瑚覆蓋率影響。劉春勝等[9]對(duì)三亞近海硨磲分布特征進(jìn)行研究，結(jié)果表明硨磲主要分布于活珊瑚區(qū)，硨磲分布與珊瑚覆蓋率密切相關(guān)，珊瑚覆蓋率高的地方，硨磲分布多；李萌等[23]指出蜈支洲海域的珊瑚、礁石和砂石底質(zhì)中均有硨磲，珊瑚礁區(qū)硨磲分布最多，硨磲密度與珊瑚覆蓋率顯著相關(guān)。本研究結(jié)論與以上觀點(diǎn)相似。本研究結(jié)果顯示，硨磲主要分布于5～10 m水深，在5 m 水深硨磲密度最大，在20 m 水深未調(diào)查到硨磲，硨磲密度隨著水深增加呈下降趨勢(shì)。吳鐘解等[24]對(duì)海南西瑁洲島周邊海域造礁石珊瑚進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)造礁石珊瑚覆蓋率隨著水深增加而下降，這與本研究硨磲水深分布規(guī)律一致，表明硨磲密度主要受不同深度珊瑚覆蓋率影響。

近十幾年來(lái)，由于硨磲工藝品熱銷(xiāo)，漁民受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，在珊瑚礁盤(pán)大肆采挖硨磲貝殼[2,5]。李元超等[25]于2013 年和2014 年對(duì)西沙北礁進(jìn)行珊瑚調(diào)查，兩次調(diào)查期間共統(tǒng)計(jì)到40 多艘小船每天進(jìn)出礁坪采挖硨磲貝，破壞珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，2012 年和2014 年珊瑚覆蓋率分別為64.75%和52.83%。本次調(diào)查得到2017 年西沙北礁珊瑚覆蓋率約為4.50%，可知從2012—2017 年，西沙北礁珊瑚覆蓋率急劇下降。本研究西沙北礁硨磲分布較少，密度顯著低于其他調(diào)查站位，筆者認(rèn)為珊瑚覆蓋率急劇下降是影響西沙北礁硨磲資源分布較低的主要原因。張振冬等[26]通過(guò)比較分析多年西沙造礁珊瑚監(jiān)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)2007—2015 年造礁珊瑚覆蓋率呈現(xiàn)急劇下降趨勢(shì)，覆蓋率從2007 年的53.8%下降到2015 年的2.7%，近10 年間下降了96%。本研究結(jié)果顯示，近十幾年來(lái)西沙海域珊瑚覆蓋率急劇下降是造成硨磲資源處于瀕危狀態(tài)的重要原因。此外，由于全球氣候變暖、海水酸化、長(zhǎng)棘海星爆發(fā)等原因，造成海洋生態(tài)環(huán)境不斷惡化，導(dǎo)致珊瑚覆蓋率急劇下降[27-28]，這些都是造成西沙海域硨磲資源嚴(yán)重下降的重要原因。

3.2 西沙海域硨磲資源保護(hù)及建議目前硨磲科所有物種已列入世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄（IUCN 紅色名錄）和瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約附錄II（CITES Appendix II）。我國(guó)發(fā)布的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》也已把庫(kù)氏硨磲列為一級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物，把鱗硨磲、無(wú)鱗硨磲、長(zhǎng)硨磲、番紅硨磲和硨蠔列入二級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物，在本研究調(diào)查到的4 種硨磲均屬于二級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物。海南省發(fā)布的《海南省珊瑚礁和硨磲保護(hù)規(guī)定》已將上述名錄中的所有硨磲物種納入保護(hù)范圍，明確規(guī)定對(duì)破壞珊瑚礁、硨磲的違法行為進(jìn)行具體行政處罰，并規(guī)定構(gòu)成犯罪的，依法追究刑事責(zé)任[29]。國(guó)內(nèi)外發(fā)布的這些名錄和法規(guī)為硨磲保護(hù)提供了強(qiáng)有力的政策支持，而本文基于西沙硨磲資源的調(diào)查則從科學(xué)角度為硨磲資源保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。建議在硨磲保護(hù)政策制定中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)保護(hù)珊瑚礁，恢復(fù)硨磲棲息地，堅(jiān)決打擊非法采挖珊瑚和捕撈硨磲的行為，開(kāi)展硨磲增殖放流活動(dòng)，補(bǔ)充周邊海域硨磲種群數(shù)量。

本研究結(jié)果顯示，西沙永樂(lè)環(huán)礁海域調(diào)查到的硨磲資源量占總量的62.5%，其中在全富島硨磲的數(shù)量、密度和物種多樣性指數(shù)均顯著高于其他島礁海域，其次是羚羊礁海域。根據(jù)本次西沙珊瑚礁調(diào)查數(shù)據(jù)，在全富島和羚羊礁的珊瑚覆蓋率也相對(duì)較高，說(shuō)明該島礁海域珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)良好，更有利于硨磲的棲息生長(zhǎng)，可為硨磲的保育提供保障。因此，筆者建議在永樂(lè)環(huán)礁的全富島和羚羊礁周邊海域建立西沙硨磲種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)，加強(qiáng)重點(diǎn)保護(hù)。此外，建議西沙當(dāng)?shù)卣M快向國(guó)家申報(bào)硨磲自然保護(hù)區(qū)，禁止采挖珊瑚和硨磲貝化石，禁止捕撈活體硨磲，同時(shí)開(kāi)展硨磲苗種的孵化和培育工作，為今后實(shí)施硨磲增殖放流提供苗種，以期能盡快恢復(fù)西沙野生硨磲種群數(shù)量、保護(hù)瀕危硨磲資源和維護(hù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)平衡。