夏秋季浙江岱衢洋虾蟹类群落多样性分析

2012-07-19朱增军张洪亮虞宝存王伟定

浙江海洋大学学报(自然科学版) 2012年3期

朱增军，张洪亮，虞宝存，王伟定

(浙江省海洋水产研究所，农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站，浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室，浙江舟山 316100)

岱衢洋位于浙江舟山群岛岱山的长涂岛和衢山岛之间，其优越的地理位置与海洋环境条件[1]造就了著名的“岱衢族大黄鱼Larimichthys crocea”的产卵、索饵与育肥场所，也成为其它多种经济鱼类[2-4]、软体动物[5]，三疣梭子蟹Portunus trituberculatus、日本蟳Charybdis japonica、脊尾白虾Exopalaemon carinicauda与中国毛虾Acetes chinensis等虾蟹类[6-7]的产卵、索饵或育肥场所。虽然岱衢洋在浙江海洋渔业中占有重要的地位，但长期以来，有关其虾蟹类资源及其群落多样性方面的专门研究未见公开报道，仅在相关文章[6-9]中有所涉及。另外，近年来随着浙江舟山群岛新区临港工业的快速发展和大面积滩涂的围垦，岱衢洋的生态环境和水生生物资源正面临更大的威胁。因此，在渔业资源保护及水生生物群落多样性日益被世界各国所重视[10]的今天，有必要对岱衢洋的虾蟹类资源及其群落多样性进行调查研究，为今后相关规划及海洋工程建设中渔业资源保护和生态修复方案的制定等提供基础资料和数据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

数据来源于浙江省海洋水产研究所2010年夏季(8月)与秋季(11月)对岱衢洋进行的共2个航次的底拖网渔业资源，调查时间为每航次(大潮汛来临前)3 d，调查站位如图1所示。各站位分别调查1次，平均拖速5.19 km/h(2.8 kn)，每次拖曳1 h。每航次底拖网样品冰鲜保存后带回实验室进行种类鉴定与体重、体长等常规生物学测定。调查船为普渔4126号，该船长19 m、宽3.3 m，主机功率58.8 kW。调查底拖网网口拉紧周长25 m。

1.2 数据处理

显著性检验采用SPSS1.5的方差分析法；拖网资源密度的估算采用扫海面积法[11]：

图1 岱衢洋调查站位Fig.1 The survey position in Daiquyang

式中：ρi－i季节的平均资源密度(kg/km2或 103ind/km2)；n－i季节的总拖网数(站位数)；Cj－i季节 j站位的网次渔获重量(kg)或尾数(ind)；D－网口水平扩张宽度(km)(拖速5.19 km/h时本网具为5.20×10-3km，由文献[12]在拖速相同的情况下通过网具网口几何相似原理求得)；Vj－i季节j站位的平均拖速(km/h)；Tj－i季节j站位的作业时间(h)；E－逃逸率(取0.5[13])。

Pinkas物种优势度指数(IRI)[14-15]的计算式为：

式中：Wi为某种鱼的渔获重量占总渔获重量的百分数(%)；Pi为某种鱼的渔获尾数占总渔获尾数的百分数(%)；F为某种鱼在各航次拖网总次数中出现的频率，即出现次数与总拖网次数之百分比(%)。

Margalef丰富度指数(D)[16]、Shannon-Wiener多样性指数(H′)[17]和 Pielou 均匀度指数(J′)[16]的计算式分别为：

式中，S为种类数，N为总尾数，Pi为第i种占总尾数的比例。

2 结果

2.1 种类组成与季节变化

夏秋两季共捕获虾蟹类[18-26]15种(表1)，它们分别隶属于1目9科12属。其中，夏季9种，分别隶属于7科9属；秋季12种，分别隶属于8科10属。如将虾蟹类分为虾类与蟹类，则夏季虾类6种，分别隶属于5科6属；蟹类3种，分别隶属于2科3属。秋季虾类8种，分别隶属于5科6属；蟹类4种，分别隶属于3科4属。

表1 拖网所捕获的虾蟹类种类Tab.1 Catalog of crabs and shrimps species caught by bottom trawl

2.2 资源量指数的变化

夏秋两季虾蟹类的平均资源量指数如图2所示。由图2可看出，秋季虾类、蟹类与虾蟹类的平均生物量、尾数密度均明显高于夏季。其中，虾类的生物量秋季比夏季高出1.64倍，蟹类的生物量秋季比夏季高出0.66倍，虾蟹类的生物量秋季比夏季高出0.86倍；虾类的尾数密度秋季比夏季高出2.07倍，蟹类的尾数密度秋季比夏季高出5.42倍，虾蟹类的尾数密度秋季比夏季高出2.25倍。显著性检验结果表明，夏季与秋季虾类、蟹类与虾蟹类的资源尾数密度的差异均不显著(P=0.254、0.249、0.215)。

图2 虾蟹类资源量指数的季节变化Fig.2 Seasonal variations of the abundance density of crabs and shrimps

2.3 相对优势种的变化

夏秋两季岱衢洋虾蟹类的相对重要性指数见表2。如定义IRI≥1 000的渔获种类为优势种，则由表可知，夏季的优势种为葛氏长臂虾Palaemon gravieri、中国毛虾、三疣梭子蟹与日本蟳；秋季为葛氏长臂虾、日本鼓虾Alpheus japonicus和日本蟳。其中，葛氏长臂虾与日本蟳为夏秋两季的相同优势种。

表2 虾蟹类相对重要性指数的季节变化Tab.2 Seasonal variations of the IRI of crabs and shrimps species

2.4 群落多样性的变化

夏秋两季岱衢洋虾蟹类群落多样性的分析结果如图3所示。由图3可看出，三类多样性指数中的D值、H′值与J′值的均值夏季均高于秋季。其中，D值的均值夏季比秋季高3.34%，H′值的均值夏季比秋季高 9.09%，J′值的均值夏季比秋季高9.29%，这表明，夏季虾蟹类群落的丰富度、多样性与均匀性都较秋季高。

3 讨论

图3 多样性指数均值的季节变化Fig.3 Seasonal variations of mean values of the diversity indef

3.1 多样性指数对环境的警示作用

Shannon－Wiener多样性指数(H′)常被用于评价水体受到人为影响的程度。唐峰华等[27]参考《水生生物监测手册》对H′的分级标准(H′=0，受人为影响严重；0＜ H′＜1，受到重度影响；H′=1～3，受到中度影响；H′＞3，基本没影响)，根据对洋山工程海域2003－2005年虾蟹类多样性的研究结果(虾类与蟹类多样性指数分别为1.25、0.79、0.67与0.70、0.54和0.33)，认为该海域的水体受到了重度影响。而2010夏季与秋季岱衢洋虾蟹类群落的H′分别为1.36与1.24，据此认为岱衢洋的水体已受到了中度影响，不过对其成因有待进一步调查与研究。

3.2 优势种的生态类型及其资源量指数与总指数之间的关系

按适温、适盐性[28－29]对岱衢洋夏秋两季优势种分类结果表明，5种优势种均为广温广盐种。另外，夏秋两季优势种的生物量分别占该两季总生物量的88.79%与89.93%，尾数密度分别占该两季总密度的83.03%与92.07%，因此，夏秋两季优势种无论在生物量还是尾数密度方面均处于优势地位。

3.3 夏秋两季生物量与尾数密度比例的差异分析

由前述分析结果可知，夏秋两季虾类与虾类、蟹类与蟹类尾数密度之间的差异明显高于相应生物量之间的差异，主要是因为：夏秋两季虾类的平均重量相差不大，分别为0.88 g/ind与0.75 g/ind，而秋季平均重量仅为0.53 g/ind的日本鼓虾占该季总生物量的比例只有44.71%，而尾数密度比例则达到63.06%，故导致夏秋两季虾类尾数密度之间的差异明显高于生物量之间的差异；同理，夏秋两季蟹类的平均重量相差很大，分别为15.51 g/ind与60.14 g/ind，而秋季平均重量为15.46 g/ind的日本蟳占该季总生物量与尾数密度比例却分别高达90.92%与91.23%，故也使夏秋两季蟹类尾数密度之间的差异明显高于生物量之间的差异。

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