山东半岛南部海域海蜇增殖放流对捕捞群体贡献率的研究

任晓强,焦金菊,邱盛尧,王志杨,李 帅,刘淑德,董秀强

(1.烟台大学海洋学院,山东 烟台 264005;2.山东省水生生物资源养护管理中心,山东 烟台 264000;3.山东海洋现代渔业有限公司,山东 烟台 264670)

渔业是我国农业的重要组成部分,但随着世界人口的不断增长,人们对水产品的需求量不断增加,海洋渔业资源受到了前所未有的巨大压力.过度捕捞、水体污染等人为活动已经使世界上很多国家的近海渔业资源出现了严重衰退的现象[1].为了修复过度衰退的渔业资源,通过人工干预的方法来优化渔业资源结构,改善海域生态环境,从而实现渔业资源的养护以及生态栖息地的修复[2].渔业资源增殖放流是国内外通行的养护水生生物资源、修复水域生态的重要措施[3-4].

海蜇(Rhopilemaesculentum)属钵水母纲[5],是我国重要的食用水母,在我国沿海地区分布广泛,从渤海到南海近海均有分布,山东半岛南部海域是我国海蜇的主要产区[6-7].本研究通过2010—2016年在山东半岛南部海域对海蜇增殖放流前本底调查和放流后跟踪调查结果以及2017—2018年相对数量调查数据进行分析,对比分析放流前后的海蜇的种群数量特征,并根据回捕产量和放流群体贡献率,对山东半岛南部海域海蜇增殖放流进行研究,以期能够为今后科学的开展海蜇增殖放流工作提供基础理论依据.

1 材料与方法

1.1 样品采集

海蜇放流前,在2010—2016年5月上旬进行本底资源调查,由于国家伏季休渔政策调整导致2017—2018年本底资源调查无法继续进行.放流后10 d后进行放流跟踪调查,7月上旬进行相对数量调查.调查海域为35°20′—37°10′N、119°30′—122°30′E之间的山东半岛南部沿海水域,每隔10′经纬度设置1个调查站位,共设置38个调查站位(图1).调查网具为特制的3层海蜇流刺网,网目尺寸为80 mm,网高度为10 m,网长度为1000 m,每站放2～3盘,每盘160 m.每站放网时间为1 h,实际扫海面积约为42 302 m2.

图1 山东半岛南部海域海蜇调查站位图

1.2 数据处理

1.2.1 资源量 扫海面积法是目前国际上普遍采用的资源量评估方法之一,适用于资源大面调查结果的资源量评估[8-9].计算公式为

B=A×N/(a×p),

(1)

式中:B为现存资源量;A为调查海域渔场总面积,其中山东半岛南部调查渔场总面积为2.10×1010m2;N为相对资源密度,即平均渔获量;a为网次扫海面积,本次调查的山东半岛南部海域每网次扫海面积为42 302 m2;p为捕捞系数.捕获系数表示网具对鱼类等的捕捞效率,在网具规格选定的情况下,主要取决于不同鱼类对网具的反应.各种鱼类的生态习性不同,对网具的反应也不一样.在本研究中,考虑网具的特点,同时根据山东半岛南部海域的实际情况、网具的捕获率,相对数量调查(流刺网)取0.1.

1.2.2 贡献率 放流群体贡献率主要指放流群体占总资源量的比例[10].可以通过分析放流种群和自然种群在海蜇捕捞群体中的比例,来分析海蜇增殖放流种群对海域中海蜇资源的贡献率[11].其中2010—2016年本底调查和跟踪调查的站位、网具规格等均相同,海蜇放流贡献率可采用相对资源密度进行计算,计算公式为

H=(C2-C1)/C2×100%,

(2)

式中:H为放流种群的贡献率;C1为本底调查相对资源量,单位为个/(站·h);C2为跟踪调查时相对资源量,单位为个/(站·h). 2017和2018年,由于国家伏季休渔政策调整,本底调查无法开展,因此贡献率的研究不能采用上述方法进行.根据多年的研究经验,改为

H=(1-F1×F2)×100%,

(3)

式中,F1为白海蜇占所有海蜇的比率,F2为2012—2016年白海蜇中自然群体所占比例的平均值.

1.2.3 回捕率 回捕率是评价增殖放流效果的重要指标.本文通过秋汛期间渔业生产动态调查海蜇实际回捕产量,计算出海蜇回捕数量,由渔业生产回捕群体数量占增殖放流苗种数量的百分比得出当年的回捕率.计算公式为

回捕率=(D×H/S)%,

(4)

式中,D为海蜇的回捕数量,H为海蜇放流贡献率,S为海蜇放流数量.

2 结果与分析

2.1 调查结果

根据2010—2016年山东半岛南部海蜇本底资源调查,海蜇出现频率分布在14.3%～33.3%之间,平均为24.64%;相对资源密度分布在0.43～0.91个/(站·h)之间,平均为0.69个/(站·h).相对资源密度波动较大,其中2012年相对资源密度最低,仅为0.43个/(站·h),2014年相对资源密度最高,为0.91 个/(站·h)(表1).

2010—2016年山东半岛南部海蜇跟踪调查结果显示,海蜇出现频率分布在44.44%～59.26%之间,平均为54.50%(表1);相对资源密度分布在15.19 ～41.00个/(站·h)之间,平均为26.50个/(站·h).其中,2010年相对资源密度最高,为41.00个/(站·h),2012年相对资源密度最低,为15.19个/(站·h).其中2016年海蜇跟踪调查的27个调查站位中,16个调查站位捕获海蜇,出现频率59.26%,共捕获海蜇728个,平均资源密度为26.96 个/(站·h).以靖海湾资源密度最大,共捕获112个,其次为五垒岛湾和乳山湾,分别捕获120个和98个,其他各放流海域均有海蜇分布.通过比较分析,海蜇主要分布在靠近河口的饵料生物丰富的海域内.2010年本底资源调查中,出现海蜇的调查站位仅分布于乳山湾和五垒岛湾,数量为11个.2016年本底资源调查中海蜇出现站位增加到7个,靖海湾、乳山湾、五垒岛湾和胶州湾均出现海蜇,海蜇出现频率明显提高,相对资源密度也明显增大.但山东半岛南部海域海蜇自然种群数量仍然很低,2010年和2012年海蜇自然种群数量均不足200×104个,最高年份也只有317.76×104个.

表1 2010—2016年山东半岛南部海蜇本底调查和跟踪调查结果统计

2.2 回捕数量与回捕率

回捕率是评估渔业资源增殖放流效果的重要指标.通过秋汛期间渔业生产动态调查海蜇实际回捕产量,对山东半岛南部海域海蜇增殖放流种群的回捕数量和回捕率进行估算.2010—2018年山东半岛南部放流海蜇数量在24 049×104个～36 745.60×104个之间,平均放流数量为25 958.89×104个;2010—2018年山东半岛南部海域海蜇回捕数量在192.35×104～526.63×104个之间,平均回捕数量为310.76×104个;回捕率则在0.85%～2.12%之间,平均回捕率在1.21%(表2).

表2 2010—2018年山东半岛南部海蜇回捕率

2.3 资源增加量

根据扫海面积法对海蜇本底自然资源进行计算,可以得到2010—2016年山东半岛南部海蜇自然种群资源量分布在149.80×104～317.76×104个之间,平均为236.69×104个.跟踪调查期间海蜇资源量为5 159.59×104～12 146.69×104个,平均为8 978.25×104个.通过海蜇总资源量与本底调查资源量相减可得到2010—2016年海蜇资源增加量为5 159.59×104～12 146.69×104个,平均为8 741.56×104个(图2).由此可以得出,海蜇放流后山东半岛南部海域海蜇资源量显著提高,增殖放流效果显著.

图2 2010—2016年山东半岛南部跟踪调查期间海蜇资源量变化

2.4 资源贡献率

由于2017年和2018年国家伏季休渔政策调整导致本底资源调查无法继续进行,根据2012—2016年自然群体贡献率与白海蜇的相对数量关系分析,采用2017年红、白海蜇的相对数量关系推算放流群体的贡献率.2012—2016年秋汛山东半岛南部海域海蜇捕捞群体中自然群体贡献率分别为2.83%、3.13%、4.25%、2.67%和2.86%,而白海蜇占比分别为4%、4%、5%、5%和5%,则2012—2016年白海蜇中自然群体所占比例的平均值为68.84%.依据2017年和2018年资源预报相对数量调查白海蜇占所有海蜇的比率分别为8.45%、8.11%,推算出海蜇自然群体的贡献率为5.82%和5.58%,则海蜇增殖放流群体的贡献率为94.18%和94.42%.2010—2018年海蜇增殖放流群体的比例在94.18～98.73%之间,平均为96.58%(表3).其中2010年放流群体的比例最高,为98.73%,调查结果表明海蜇捕捞群体主要为增殖放流群体,这充分说明了增殖放流发挥了重要的作用,增殖放流对海蜇资源起到了有效的补充.

表3 2010—2018年山东半岛南部海蜇增殖放流群体及自然群体比例

3 讨 论

3.1 山东半岛南部海域海蜇自然资源现状

根据本底资源调查整体变化趋势来看,山东半岛南部海蜇自然种群资源数量总体呈上升的趋势(表1).2010年本底资源调查中,出现海蜇的调查站位仅分布于乳山湾和五垒岛湾,2016年本底资源调查中海蜇出现站位增加到7个,海蜇出现频率明显提高,相对资源密度也明显增大.但山东半岛南部海域海蜇自然种群数量仍然很低,2010年和2012年海蜇自然种群数量均不足200×104个,最高年份也只有317.76×104个.分析其原因,一是增殖放流生产工艺较为粗放,效率低、成本高[12],基础研究滞后,放流策略和方法尚不成熟,导致放流效果难以评估,无法达到预期的效果[13]；二是山东半岛南部海域捕捞强度逐年增加,放流的海蜇大部分被捕捞,补充产卵的亲体数量较少,因此,海蜇种群数量很难在短期时间内恢复.从资源密度变化趋势来看,通过增殖放流,海蜇自然资源得到了持续的补充,海蜇自然资源密度明显呈上升趋势.

3.2 增殖放流对海蜇资源的有效补充

山东半岛南部进行增殖放流活动,对海蜇产量的恢复起到了重要的恢复作用[13].山东半岛南部海蜇相对资源密度和资源数量在增殖放流后较放流前明显增加:放流前2010—2016年年均相对资源密度仅为0.69个/(站·h),放流后增加到26.50个/(站·h),年均资源数量由236.69×104个增加到8 978.25×104个,提高了37.93倍.根据海蜇放流前后资源密度的变化,进行放流群体贡献率分析,2010—2016年山东半岛南部海域海蜇增殖放流种群对海蜇资源的贡献率在94.18%～98.73%之间,平均为97.23%(表3).由此可以看出,山东半岛南部海域海蜇种群资源主要来自增殖放流种群,增殖放流对山东半岛南部海蜇资源起到了有效的补充作用.

3.3 海蜇回捕产量变动的原因分析

从放流数量和回捕产量(表2)可以看出,2010—2017年放流数量基本处于稳定状态,而回捕产量波动较大,除了2013年回捕产量较高外,回捕产量整体呈明显下降趋势.刘永昌等[14]对胶州湾中国对虾增殖放流适宜量的研究表明,中国对虾放流数量超过环境容纳量时,随着放流数量的增加资源量逐渐下降.如2018年,放流数量超过35 000×104个以上,可回捕产量却很低只有12 334.23×104个.运用SPSS对山东半岛南部海蜇放流数量和回捕产量进行相关性分析得出P>0.05,相关性不显著,说明放流数量不是导致回捕产量变化的主要因素.

根据分析,放流数量高的年份回捕产量却较低,原因可能与黄海浒苔大规模爆发有关.黄海浒苔的爆发对我国近海的海洋生态环境造成严重影响,藻体腐败污染水域,造成大量水生生物死亡[15].浒苔大量繁殖往往也会对海蜇产生较大的影响,容易导致山东半岛南部海蜇的大量死亡,降低成活率,造成海蜇减产.而且放流数量过少难以达到预期效果,放流数量过多容易超过生态容纳量,造成饵料资源匮乏,苗种死亡率过高,降低放流效率[16].

3.4 对海蜇增殖放流工作的建议

增殖放流最适宜的区域应是该种类自然产卵场分布的海区,因为该产卵场的温度、盐度、溶解氧、饵料生物和敌害生物等环境条件对幼苗的存活有很大的影响[17].从海蜇资源分布状况来看,海蜇主要分布在河口附近以及高温、低盐的海湾内,而海湾外的海域分布相对较少.根据海蜇的生活习性、海域环境状况可以合理调整海蜇放流密度及规格,提高海蜇成活率,以此来增加回捕产量达到效益最大化.优化放流行政机制,适当提前海蜇放流的日期,选择海湾内合适的放流地点,提高放流苗种的成活率,提高海蜇对生态位的利用,抑制处于同一生态位的沙海蜇等大型灾害性水母的爆发,提高回捕产量.