湄洲湾海域底层游泳动物结构初步研究

张宇驰，姜屹倩，叶振江，刘 鸿，邢柱普

（1.中国海洋大学水产学院，山东青岛 266003；2.新疆维吾尔自治区水产科学研究所，乌鲁木齐 830000；3.中国水产有限公司北京中水远洋咨询服务有限公司，北京 100160）

湄洲湾海域底层游泳动物结构初步研究

张宇驰1，姜屹倩1，叶振江1，刘 鸿2，邢柱普3

（1.中国海洋大学水产学院，山东青岛 266003；2.新疆维吾尔自治区水产科学研究所，乌鲁木齐 830000；3.中国水产有限公司北京中水远洋咨询服务有限公司，北京 100160）

根据2010年10月（秋季）和2011年4月（春季）福建省湄洲湾海域的渔业资源定点调查资料，对湄洲湾海域底层游泳动物种类组成特征，群落结构的季节动态以及群落受捕捞和环境的扰乱程度等问题进行了初步分析。结果表明：调查海域共出现游泳动物61种，其中鱼类共36种，甲壳类23种，头足类2种。鱼类以暖水性和暖温性种类为主。口虾蛄、细巧仿对虾、少鳞舌鳎、鲜明鼓虾、六丝钝尾虾虎鱼和六丝多指马鲅等是该水域较为重要的优势种。湄洲湾春秋两季游泳动物群落的数量生物量比较曲线表明，该海域生物群落春季未受环境干扰，秋季受到中度干扰。

湄洲湾；游泳动物；群落特征；物种多样性

湄洲湾位于福建沿海中部，海域面积约为520 km2，南、北分别毗邻泉州湾和兴化湾，三面环陆，为半封闭型海湾，是中国热带地区的一个典型海湾[1]。湄洲湾湾阔水深，水质肥沃，既是天然良港，也是福建主要水产养殖区和多种经济鱼类、虾类产卵繁殖和索饵的优良场所[2]，在水产行业与工业开发等行业上都占有重要的地位[3]。但随着近年来的人类活动与环境变化，湄洲湾经济快速发展，城市化步伐加快，对湄洲湾的渔业资源和海洋生物群落造成越来越严重的影响[4-5]。湄洲湾海域环境生物群落现状研究可为该湾开发后的生态演变趋势，预测海域产生富营养化可能性和控制提供合理对策，为水产养殖业转产和布局调整提供科学依据[6]。目前，对于湄洲湾的研究多集中在生态环境[4,7-9]，大型底栖动物群落[1]和浮游生物群落方面[2,9]，陈振金等[6]首次比较全面的调查和研究了湄洲湾浅海海域以及潮间带生态系统生物群落环境现状和生物分布规律，张澄茂等[10]进行了湄洲湾游泳生物组成评析，均表明湄洲湾生物多样性指数高，物种繁多。但近年来由于过度捕捞[11]、海水养殖、富营养化和涉海工程等因素的影响，湄洲湾海域环境生物群落结构发生了很大的变化[12]。掌握游泳动物群落特征既可为今后开展海洋生态系统结构和功能研究提供基础资料，又能为评价捕捞等人为干扰因素对海洋生态系统影响提供理论依据[13-14]。本文以2010年和2011年春秋两季对湄洲湾的调查数据为基础，对该海域底层生物群落现状进行了初步研究，以反映该近岸海湾的渔业资源状况特征，为资源管理与维护提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2010年10月7日-10月8日(秋季)和2011年4月3日(春季)对福建省湄洲湾海域（118°56′-119°01′E、25°04′-25°08′N）的游泳动物资源状况进行调查中，两航次均设置5个调查站位（图1）。使用网具为无翼单船底层桁拖网，两次调查船只的曳纲长，网口铁质桁杆宽和高有差异（春季调查船曳纲长24 m，网口铁质桁杆宽5 m，高0.35 m；秋季调查船曳纲长80 m，网口铁质桁杆宽7.2 m，高1 m）。拖网调查均按《海洋调查规范》（GB 12763.1-7-2007）[15]及《海洋生物生态调查技术规程》[16]进行，调查船只为马力110 kW的渔船，每站位每季节拖网1次，每次30 min左右，拖网速度约为3 kn。

图1 调查海域及站位分布Fig.1 Map of studying area and sampling stations

1.2 样品处理

采集的全部样品均做好相应标记后带回实验室进行分析鉴定，记录每种游泳动物的质量和尾数，并参考《海洋调查规范》进行生物学测定。采用扫海面积法对数据进行标准化处理后分析。

1.3 数据分析

1.3.1 多样性指数

采用Margalef的种类丰富度指数D、Shannon多样性指数H′以及Pielou均匀度指数J′来研究湄洲湾游泳动物群落的生物多样性。各多样性指数采用以下公式分别计算[17-19]：

式中，S为某航次的种类数，W为某航次总渔获质量（g），Pi为第i种渔获物生物量在总生物量中所占的比例。由于游泳动物不同种类以及同种类不同个体间差异巨大，WILHM[20]提出以生物量来表示多样性更为接近种类间能量的分布，因此文中根据个体生物量代替个体数量计算种类多样性。

1.3.2 优势度

优势度用Pinkas相对重要性指数（IRI）表示[20]，计算公式为：

其中：W%为该种重量占总重量的百分比，N%为该种尾数占总尾数的百分比，F%为该种出现的站数占调查总站数的百分比。本文将各航次IRI值排在前10位的种类作为主要优势种类进行分析[21-23]。

1.3.3 种类更替率

采用种类更替率来分析湄洲湾春秋两季游泳动物种类组成的季节更替变化[24]：

式中，C为两季节间种类增加及减少数；S为两季节间相同的种数。更替率A是指与上一季节比较的更替情况[25]。

1.3.4 ABC曲线

本研究利用数量生物量比较曲线（abundance-biomass comparison curves，简称ABC曲线）评价湄洲湾游泳动物群落所受外界干扰情况[23]。WARWICK[26]1986年提出，用数量生物量比较曲线来监测干扰对底栖无脊椎动物群落的影响，而后逐渐开始有学者以ABC曲线分析游泳动物群落受环境的干扰程度[22-23]，ABC曲线由生物量优势度曲线和数量优势度曲线2条曲线构成，两曲线的相对位置可用来解析研究群落受外界干扰的状况。对未受干扰的（稳定的）群落，生物量优势度曲线将在数量优势度曲线之上，二者与坐标轴所围面积的差值（以W值表示，下同）为正值；在中度干扰状态，两条曲线将出现相交，W值在0值附近；如果数量优势度曲线在生物量优势度曲线之上，W值为负值，表明群落处于严重干扰（不稳定）的状态。用W统计量（W-statistic）作为曲线法的一个统计量[27]，其公式为：

式中B和A为ABC曲线中种类序号对应的生物量和数量的累积百分比，S为出现物种数。当生物量优势度曲线在数量优势度之上时W为正，反之为负[27]。构建ABC曲线所用基础数据为春秋两季各游泳动物的生物量和数量。以上计算和统计过程利用SPSS和Primer软件进行，利用Arcgis 10软件绘制资源量的空间分布。

2 结果

2.1 群落组成

2010年10月7日-10月8日（秋季）和2011年4月3日（春季）在湄洲湾海域底层渔业资源定点调查中，共鉴定游泳动物61种，隶属于15目36科50属（表1～2）。其中鱼类11目22科31属36种，鱼类种类数占总种类数的59.02%；甲壳类2目22科17属23种，占总种类数的37.70%；头足类2目2科2属2种，占总种类数的3.28%。从各种类的生物量组成分析，如图2～3所示，鱼类和甲壳类是该水域游泳动物群落中最主要的优势群体，各类生物所占生物量百分比为：鱼类59.44%，甲壳类35.28%；头足类0.53%，其它生物共占4.75%；数量百分比中，甲壳类最高，占总尾数的67.00%，鱼类30.36%，头足类仅占0.29%，其它生物（包括双壳贝类、螺类和海胆等生物量密度较小的生物）共占2.35%。

单就鱼类分析，从分类学上看，鲈形目的种类最多，有8科15属15种，占鱼类总种类数的42.67%，占游泳动物总种类数的24.59%；从适温性上看，暖水性种类和暖温性种类居多，未出现冷温性和冷水性种类，呈现出亚热带的鱼类区系特征（表1）。

图2 湄洲湾春秋两季游泳动物生物量Fig.2 Biomass of nekton in the Meizhou bay in spring and autumn

图3 湄洲湾春秋两季游泳动物种类数Fig.3 Abundance of nekton in the Meizhou bay in spring and autumn

就甲壳类分析，十足目的种类最多，有11科16属22种，占甲壳类总种类数的95.65%，占游泳动物总种类数的36.06%。从适温性划分，除长臂虾属的一种虾类仅鉴定到属外，广温种8种，占甲壳类总种类数的34.78%；暖水种12种，占甲壳类总种类数的52.17%；暖温种2种，占甲壳类总种类数的8.70%（表2）。

表1 湄洲湾春秋两季鱼类群落的种类组成Tab.1 Species composition of fish community in the Meizhou bay in spring and autumn

表2 湄洲湾春秋两季甲壳类群落的种类组成Tab.2 Species composition ofshellfish community in the Meizhou bay in spring and autumn

2.2 优势种

2011年春和2010年秋季湄洲湾水域游泳动物群落的主要优势种及相对重要性指数如表3所示。春秋两季湄洲湾水域游泳动物群落优势种有明显差异，春季优势种有细巧仿对虾Parapenaeopsis tenella、少鳞舌鳎Cynoglossus oligolepis、鲜明鼓虾Alpheus distinguendus、六丝钝尾虾虎鱼Amblychaeturichthys hexanema和皮氏叫姑鱼Johnius belangerii等；秋季有口虾蛄Oratosquilla oratoria、六丝多指马鲅Polydactylus sextarius、赤魟Dasyatis akajei、远海梭子蟹Portunus pelagicus和日本蟳Charybdis japonica等（表 3）。

2.3 物种多样性

2011年春季和2010年秋季湄洲湾水域游泳动物群落的物种多样性指数见表4，春季生物丰富度指数高于秋季，秋季均匀度指数和多样性指数略高于春季。

2.4 群落结构的季节差异

湄洲湾春秋两季游泳动物种类组成季节更替现象明显，更替率为74.24%（表5）。春季游泳动物中，鱼类的生物量最大，占总生物量的88.30%；甲壳类数量资源最为丰富，占总数量的70.20%；秋季调查的游泳动物中，甲壳类的资源最为丰富，分别占总生物量和总数量的57.28%和61.56%。

2.5 ABC曲线

图4 湄洲湾春秋两季游泳动物ABC曲线Fig.4 ABC curves of nekton in Meizhou bay during spring and autumn

湄洲湾春秋两季的游泳动物ABC曲线如图4所示，春季游泳动物群落的生物量优势度曲线位于数量优势度曲线之上，秋季游动动物群落的生物量优势度曲线与数量优势度曲线相交。依据W统计量判断环境干扰对游泳动物群落的影响情况，认为春季未受到干扰（W=0.075 7），秋季受到中度干扰（W=-0.071 3）。

表3 湄洲湾主要游泳动物相对重要性指数Tab.3 Index of relative importance(IRI)of major species of nekton in Meizhou bay,Fujian

表4 湄洲湾春秋两季游泳动物多样性指数Tab.4 Index of diversityof nekton in Meizhou bay during spring and autumn

表5 湄洲湾春秋两季游泳动物种类更替率Tab.5 Species replacement rateof nekton in Meizhou bay during spring and autumn

3 讨论

3.1 湄洲湾游泳动物种类多样性

湄洲湾海域历史上水质肥沃，是许多海洋生物优良的生长繁殖场所，但是近年来作为经济开发区，快速的经济发展伴随着相应的海湾污染和环境生态问题[9]。港口污染物生活污水的排放、入海工农业废水，导致近岸海域水体富营养化越来越强[28]，海洋工程建筑物和海造地也越来越多[4]，生境的改变对湄洲湾底栖游泳动物资源量和群落物种多样性具有一定的影响。

从本次调查结果来看，湄洲湾春秋两个季节优势种有较大不同，春季主要优势种类有虾类、虾虎鱼类和舌鳎类等栖居性种类以及皮氏叫姑鱼，黄鳍鲷等洄游性鱼类；秋季主要优势种类有口虾蛄、远海梭子蟹、日本蟳等甲壳类，六丝多指马鲅、海鳗等洄游性种类，以及赤魟、日本单鳍电鳐等栖居性鱼类。季节变化是形成湄洲湾游泳动物种类组成的主要原因，春秋两季湄洲湾优势种类的差异可能与鱼类或甲壳类洄游习性受温度等条件影响有关，与两航次网具差异也有一定关系。

从本次调查和文献资料来看，湄洲湾游泳动物种类发生了明显的改变，生物种类在近十年来持续减少[3,6,10]，同陈振金（1993）和张澄茂（2007）等人的调查结果相比，本次调查采集到的游泳生物种类较严重减少（本次调查共采集游泳生物61种，鱼类36种，甲壳类23种，陈振金等的研究中调查和资料统计有鱼类141种；张澄茂等的调查中，湄洲湾游泳生物共157种，其中鱼类97种，蟹类32种，虾类20种），原因可能有：一是由于调查时间的限制，本次调查采样时间只有春秋两季，部分种类可能未能捕获；二是调查网具的选择性，从鱼类生态类型分布上看，张澄茂等人的研究中底层鱼类种类占56.70%，本文中底层鱼类种类数目占94.44%，本次调查中底层鱼类比例明显大于张澄茂等人的研究，由于张澄茂等采用桁杆拖网、三重刺网和倒须笼壶三种作业类型，而本次调查采样方式属单船底层桁拖网捕捞，因此本调查采集样品多为底层鱼类和甲壳类，而中上层鱼类捕获率小（仅采集到中上层鱼类2种）；三是由于资源衰退，生物种类数减少，导致湄洲湾游泳动物种类减少和生物多样性下降[27]。

3.2 湄洲湾游泳动物群落结构

湄洲湾地处亚热带，春夏季受南海暖流影响，秋季又受浙闽沿岸水的控制[6]。两股水流的相互消长影响着湄洲湾的游泳动物群落结构[29]，春秋两季的湄洲湾游泳动物群落的物种丰富度指数（D）、均匀度指数（J'）和多样性指数（H'）差异不明显，不同种类在特定季节是否有分布或分布数量的多少是引起湄洲湾游泳动物群落结构季节差异的直接因素[30]。春季气候回暖，饵料生物丰富，大量游泳动物进入湄洲湾繁殖，使得春季丰富度指数略高于秋季，但由于不同生物的繁殖期不同且存在互相捕食，群落稳定程度受影响，因此春季多样性指数略低于秋季[31]。从湄洲湾春秋两季的种类更替率、优势种和ABC曲线均能够看出，春秋两季底层游泳动物群落结构存在明显的差异。可能与繁殖群体进出湾内、补充群体的生长和捕捞量的季节性变化等多种因素相关[23]。另外两次调查的网具存在差异，可能对结果有一定的影响。湄洲湾底层游泳动物的种类季节更替率高达74.24%，推测与湄洲湾中洄游性鱼类占优势有关。春季由于繁殖群体进入湾内使得游泳动物群体中大个体比例增加[32]，生物量优势度曲线高于数量优势度曲线；秋季近距离洄游种类退出湾内,以及受补充群体的影响，且游泳动物平均体重降低,生物量优势度曲线与数量优势度曲线相交,群落结构处于中度干扰状态[33-34]。

本次调查结果显示，湄洲湾游泳动物群落中缺少高营养级和高经济价值的种类。传统经济种类数量急剧减少，主要优势种类大多为近岸洄游性生物，且由于甲壳类为底栖性生物，甲壳类的优势度在底栖群落中较高，这些种类大都具有繁殖周期短，繁殖力强，生长快，同时个体小、营养级低和经济价值低的特点[21,23]，这一群落小型化、资源衰退的趋势在同海域的其它研究中均得到验证[6,10,12,23,35]，同时这一问题也是世界渔业资源普遍面临的严峻问题[27]。

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Preliminary Study on Demersal Community Structure of Nekton in Meizhou Bay

ZHANG Yu-chi,JIANG Yi-qian,YE Zhen-jiang,et al
(Fisheries School of Ocean University of China,Qingdao 266003,China)

Based on the demersal nekton data in the surveys of Meizhou bay of Fujian province in two seasons (October,2010 and April,2011),the nekton composition,seasonal dynamics of community structure and disturbanceof fishing and environmental condition were studied.The results indicated that there were 61 species collected from surveys,including 36 fishes,23 crustaceans and 2 cephalopods,all of which were mainly warm water species and warm temperature species.The dominant species were Oratosquilla oratoria,Parapenaeopsis tenella,Cynoglossus oligolepis,Alpheus distinguendus,Amblychaeturichthys hexanema and Polydactylus sextarius,etc.The abundance-biomass comparison curves showed that the nekton community in spring is not affected by the environment,but under moderate interference in autumn.

Meizhou bay;nekton;community features;species diversity

S932

A

2096-4730(2017)04-0360-08

2017-05-10

中央高校基本科研业务费专项（201562030）；青岛海洋科学与技术国家实验室鳌山科技创新计划项目（2015ASKJ02）

张宇驰（1993-），女，吉林辽源人，硕士研究生，研究方向：渔业资源.E-mail：13732818358@163.com

叶振江，男，副教授.E-mail：yechen@ouc.edu.cn

致谢：感谢叶振江老师的悉心指导和渔业海洋学实验室各位同学的热心帮助，在此向对本研究做出贡献的各单位和个人致以诚挚谢意！