靖海湾和五垒岛湾三疣梭子蟹增殖放流对资源补充效果的比较分析

李楚禹,邱盛尧,赵国庆,李科震

(烟台大学海洋学院,山东 烟台 264005)

三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus),俗称梭子蟹,属于甲壳纲、十足目、梭子蟹科,是我国重要的经济蟹类之一.三疣梭子蟹的生长速度极快,养殖周期较短,成本相对较低,利润较为优厚,成为我国沿海省份和地区重要的养殖品类[1-4].梭子蟹通常情况下在3～5 m的海底中繁殖,但随着季节和气温的变化其栖息深度也会发生变化,冬季会移居至10～30 m的海底中越冬.三疣梭子蟹喜穴居于泥沙底部,其适应盐度为16～35,水温为4～34 ℃,pH值为7～9,最适盐度为26～32,最适温度为22～28 ℃.三疣梭子蟹为黄渤海主要增殖物种之一[5-8].自2005年至今,山东省每年在山东半岛南部海域组织进行三疣梭子蟹增殖放流工作,年放流量高达0.15×108～1.5×108尾,增殖放流工作的进行不仅增加了三疣梭子蟹的资源储备量,还在一定程度上改善了该水域的海洋环境,对维护海洋生态系统平衡发挥了重要的作用[9].在山东省的增殖放流区域中最主要的当属靖海湾与五垒岛湾海域.近年来,如何准确评价三疣梭子蟹增殖放流效果、建立评价标准体系,成为科学工作者研究的焦点和难点问题[10].本研究通过靖海湾与五垒岛湾2010—2016年三疣梭子蟹放流密度的计算以及三疣梭子蟹本底调查和放流后跟踪调查,分析研究靖海湾与五垒岛湾三疣梭子蟹放流密度、苗种成活率、放流群体贡献率等指标,评价不同海湾苗种的增殖放流效果,以期为科学的开展三疣梭子蟹增殖放流工作提供更加准确的理论依据[11-12].

1 材料与方法

1.1 材料来源

本项目中本底调查自2010年开始截止至2016年,通过各年三疣梭子蟹增殖放流前的本底调查和放流后10 d前后的跟踪调查,获取对比分析靖海湾与五垒岛湾苗种增殖放流效果的相关数据[13].靖海湾与五垒岛湾放流数量来自于山东省水生生物资源养护管理中心关于“山东省渔业资源修复行动计划人工增殖资源放流数量”的相关统计.

1.2 调查方法

在进行三疣梭子蟹放流之前,即历年5月中旬前后需对靖海湾与五垒岛湾进行三疣梭子蟹本底调查;放流后10 d左右,分别对2个湾的苗种进行跟踪调查.本底调查可以对靖海湾与五垒岛湾内三疣梭子蟹自然群体资源状况有大致了解,确定该海域三疣梭子蟹的基本数量,而放流后的跟踪调查有助于及时掌握和跟踪研究靖海湾与五垒岛湾苗种放流后各自的实时动态变化[14-15].本底调查和跟踪调查中,2个湾均布设3个调查站位(图1),调查网具为课题组设计的三疣梭子蟹专用调查网,网目尺寸2.5 mm,网口宽8 m,高3 m,船拖速度为1.5 n mile,扫海面积22 224 m2/h.调查船为14.7 kW渔船,本底调查每站拖网时间30 min,跟踪调查每站拖网时间20 min.

图1 靖海湾与五垒岛湾调查站位

1.3 数据处理方法

1.3.1 三疣梭子蟹相对资源量 相对资源量采用扫海面积法进行评估[16-17].利用拖网取样过程中网具扫过的单位海域面积内渔获三疣梭子蟹的数量,换算出整个调查海域的资源量.计算公式为

B=A×N/(a×p).

(1)

式中：B为资源数量(尾);A为海湾放流海域总面积,其中靖海湾为89.3 km2,五垒岛湾为109.3 km2;N为平均网获三疣梭子蟹数量(尾);a为调查网次扫海面积,调查中,网次扫海面积为22 224 m2/h;p为捕捞系数,三疣梭子蟹为底层生物,捕捞系数取0.5[18](调查网具不同,所取捕捞系数不同).

1.3.2 三疣梭子蟹苗种成活率 苗种成活率是对比分析靖海湾与五垒岛湾苗种增殖放流效果的一个重要指标[19],计算公式为

H=(B1-B0)/K×100%.

(2)

式中：H为放流增殖苗种的成活率;B1为资源增加量调查时全部资源量,B0为本底全部资源量,B1-B0为放流资源增加量;K为放流苗种数量.

1.3.3 三疣梭子蟹放流群体贡献率 放流群体贡献率主要指放流群体比例[20],考虑到跟踪调查和本底调查的调查区域、调查网具和调查船均相同,所以估算放流群体贡献率可直接采用相对资源量(单位时间内渔获量)N之比,计算公式为

R=(N2-N1)/N2×100%.

(3)

式中:R为放流群体贡献率;N1为本底调查相对资源量;N2为跟踪调查相对资源量(尾/(网·h)).

1.3.4 三疣梭子蟹苗种放流密度 苗种放流密度关系到放流后苗种成活率[21],主要是指放流时湾内海域每平方千米存在的放流苗种数量,计算公式为

P=K/A×100%.

(4)

式中:P为放流群体资源密度(尾/km2);K为放流苗种数量(尾);A为放流海湾总面积(km2).

2 结果与分析

2.1 调查结果

增殖放流前本底资源调查结果表明,2010—2016年,靖海湾三疣梭子蟹自然群体相对资源密度为0.67～8.67尾/(网·h),平均为2.67尾/(网·h);增殖放流后10 d左右跟踪调查结果表明,2010—2016年,靖海湾三疣梭子蟹相对资源密度分别为5～55尾/(网·h),平均为20尾/(网·h)(表1).

增殖放流前本底资源调查结果表明,2010—2016年,五垒岛湾三疣梭子蟹自然群体相对资源密度为0.67～4尾/(网·h),平均为1.43尾/(网·h);增殖放流后10 d左右跟踪调查结果表明,2010—2016年,五垒岛湾三疣梭子蟹相对资源密度分别为4～22尾/(网·h),平均为10尾/(网·h)(表2).

表1 靖海湾本底调查和跟踪调查结果统计

表2 五垒岛湾本底调查和跟踪调查结果统计

2.2 资源增加量

根据公式(1)及2.1相关数据计算,2010—2016年,本底调查后,靖海湾三疣梭子蟹自然群体资源量为26.79×104～348.24×104尾,平均为107.15×104尾;跟踪调查后,靖海湾三疣梭子蟹总资源量为133.94×104～1473.33×104尾,平均为539.584×104尾;则后者与前者相减,可知靖海湾三疣梭子蟹放流群体资源量,即资源增加量分别为80.36×104、107.15×104、241.09×104、160.73×104、348.24×104、1125.09×104和964.36×104尾;五垒岛湾三疣梭子蟹自然群体资源量为32.79～196.72×104尾;跟踪调查后,五垒岛湾三疣梭子蟹总资源量为131.15～721.32×104尾;则后者与前者相减,可知五垒岛湾三疣梭子蟹放流群体资源量,即资源增加量分别为98.36×104尾、65.57×104尾、98.36×104尾、98.36×104尾、622.96×104尾、393.45×104尾、524.60×104尾(图2).

图2 靖海湾与五垒岛湾自然群体与放流群体变化

Fig.2 Changes of natural population and discharge population in Jinghai Bay and Wuleidao Bay

自2010—2016年,靖海湾与五垒岛湾自然群体资源量变化曲线波动均不大,变化规律不明显.五垒岛湾与靖海湾海域三疣梭子蟹自然群体资源量相对比较匮乏,放流群体占主导地位,总体来看,靖海湾自然群体资源量略高于五垒岛湾;放流群体资源量随着年份的变化,资源量总体在增加,靖海湾的放流群体资源量总体来看高于五垒岛湾.

2.3 放流群体资源贡献率

根据跟踪调查及本底调查结果可以看出,三疣梭子蟹苗种放流后,放流群体对靖海湾和五垒岛湾三疣梭子蟹资源起到明显的补充作用.根据公式(3)并结合2.2中的相关结果计算,2010—2016年,靖海湾三疣梭子蟹苗种放流10 d后群体贡献率分别为50%、80%、90%、60%、81.25%、76.36%、92.31%;五垒岛湾三疣梭子蟹苗种放流群体贡献率分别为60%、50%、75%、75%、95%、85.71%、72.73%(图3).放流群体贡献率越低,说明放流海域自然群体资源量越高,放流群体成活率越低,从靖海湾与五垒岛湾三疣梭子蟹放流10 d后成活率极低来看,贡献率较高的年份,自然群体资源量较低.总体来看,靖海湾放流群体资源贡献率在50%以上,平均为75.70%.而五垒岛湾放流群体资源贡献率在50%以上,平均为73.35%,充分说明放流群体对三疣梭子蟹资源给予了有效的补充.

2.4 三疣梭子蟹苗种成活率和苗种放流密度

放流10 d后跟踪调查获得放流群体资源量,根据公式(4)并结合相关数据计算,2010—2016年,靖海湾三疣梭子蟹苗种放流密度在7.00×104～18.96×104尾/km2之间;五垒岛湾三疣梭子蟹苗种放流密度在13.11×104～17.55×104尾/km2之间.根据公式(2)并结合三疣梭子蟹放流群体资源量计算,2010—2016年,靖海湾三疣梭子蟹苗种成活率在12.86%～70.32%之间;五垒岛湾苗种成活率在3.42%～37.76%之间(表3).可以看出,靖海湾与五垒岛湾三疣梭子蟹放流密度曲线波动较小,而成活率曲线波动较大.

图3 靖海湾与五垒岛湾放流群体贡献率变化

Fig.3 Variation of releasing group contribution rate of Jinghai Bay and Wuleidao Bay

3 讨 论

3.1 放流群体对三疣梭子蟹资源的有效补充

放流前本底调查结果表明,靖海湾与五垒岛湾三疣梭子蟹自然群体资源量均很低.放流10 d后,放流群体比重增大,其中靖海湾三疣梭子蟹放流群体贡献率分布在50%～92.31%;五垒岛湾三疣梭子蟹放流群体贡献率分布在50%～95%,除2014年外靖海湾三疣梭子蟹放流群体资源量均高于五垒岛湾,且在这一阶段内靖海湾和五垒岛湾的三疣梭子蟹资源主要来自于放流群体.

表3 三疣梭子蟹放流密度及成活率统计

3.2 靖海湾与五垒岛湾三疣梭子蟹放流群体贡献率分析

跟踪调查结果显示,随着三疣梭子蟹增殖放流工作的不断开展,效果非常明显.从2010—2016年的三疣梭子蟹增殖放流10 d后资源增加量调查结果显示,三疣梭子蟹增殖放流群体对靖海湾和五垒岛湾的三疣梭子蟹资源起到了明显的补充作用.从图3可知,2010—2016年靖海湾和五垒岛湾放流群体资源贡献率均在50%以上,平均分别为73.35%和75.70%,贡献率总体相差不大.此外,靖海湾和五垒岛湾放流海域自然群体资源量越高的年份贡献率相应较低,反之,自然群体资源量越低的年份贡献率相应较高,说明放流群体能够作为三疣梭子蟹亲体繁殖下一代[22].但该阶段靖海湾和五垒岛湾的三疣梭子蟹资源主要仍来自于增殖放流群体,该群体经过幼体期和成熟期的生长发育,填补了渔业生产中三疣梭子蟹资源不足的空缺,增殖放流效果初见成效.

3.3 靖海湾与五垒岛湾三疣梭子蟹苗种成活率差异的分析和探讨

靖海湾和五垒岛湾三疣梭子蟹的资源量在增殖放流后有了较大的修复和补充.2010—2016年靖海湾和五垒岛湾增殖放流三疣梭子蟹苗种的阶段成活率总体上是呈上升趋势的.这说明随着增殖放流中苗种培育、放流技术的不断改进与提高,苗种成活率的问题得到了一定的改善.苗种培育设备和技术不断改进,使苗种质量不断提高.苗种放流技术也在不断改进,使苗种放流有效利用率得到了一定提升.且随着靖海湾和五垒岛湾海域的环境较之前有所改善,放流苗种的生活环境有了很大的改良.

2010—2016年，靖海湾增殖放流三疣梭子蟹苗种的阶段成活率平均为31.27%,五垒岛湾为16.32%,说明两个湾的放流群体成活率仍存在一定差距.从靖海湾来看,三疣梭子蟹苗种的阶段成活率最低的年份为2013年的11.37%,最高的年份为2015年的70.32%,而五垒岛湾三疣梭子蟹苗种的阶段成活率最低的年份为2013年的3.42%,最高的年份为2014年的37.76%.但从表3可知,靖海湾和五垒岛湾三疣梭子蟹的放流密度相差并不大,平均分别为14.06×104尾/km2和15.38×104尾/km2,除2010年和2011年外,各年份放流密度相对差距较小,通过线性回归分析得知,靖海湾增殖放流三疣梭子蟹苗种的阶段成活率与放流密度没有明显的相关.分析认为,三疣梭子蟹苗种的阶段成活率易受环境因素影响,通过跟踪调查过程中对海水环境状况的调查和浮游生物的采集,得出的结果与放流三疣梭子蟹环境标准比对,发现靖海湾的海水盐度略高于五垒岛湾,且处于较适宜三疣梭子蟹的盐度生长范围,说明对三疣梭子蟹苗种来说,靖海湾的生境略好于五垒岛湾,放流效果相对更好.另外,某些年份山东半岛南部海域整体的水温升高及污染的状况存在,浒苔等灾害性生物提早爆发性增殖也是三疣梭子蟹苗种死亡的原因.

3.4 对三疣梭子蟹放流工作的建议及研究展望

在增殖放流工作中，可综合三疣梭子蟹苗种成活率以及投入产出比等相关因素,根据不同海域的实际情况选择合理的放流密度和放流规格,提高苗种成活率,降低苗种放流成本,以期达到效益最大化.放流水域在环境因子方面应选择风浪较小的内湾,避免风浪将三疣梭子蟹苗种冲到岸边造成苗种成活率降低.放流条件适宜时,放流宜早不宜晚,放流日期的提前可以提高三疣梭子蟹开捕规格,增加三疣梭子蟹产量,还可以抑制海水富营养化带来的环境污染.

与以往的研究相比，本研究在每个海湾仅设置了3个调查站位,只进行了放流10 d后的三疣梭子蟹动态跟踪数据调查,其原因为:本调查为山东半岛南部三疣梭子蟹调查,设置站位数根据湾口面积而定,所以仅在靖海湾和五垒岛湾各设置3个站位;放流10 d时三疣梭子蟹的苗种种群已趋于稳定,且10 d后可能由湾内向湾外及外海移动,所以放流10 d的调查数据在本研究的范围内更具有实际意义.今后,增殖放流调查研究的内容可进一步提升,如增加对于非生物环境因子以及生物环境因子的调查来探讨其对三疣梭子蟹自然群体和放流群体资源的影响.