如东浅滩海域游泳动物多样性研究

(江苏省海洋水产研究所，江苏南通 226007)

苏北浅滩位于江苏近海，北临新洋港，南终吕泗港，浅滩沿岸总长度约200 km，是目前亚洲最大的淤泥质海岸滩涂湿地[1]。如东浅滩海域位于江苏省南通市如东县东南海域，主要为苏北浅滩南部，是苏北浅滩重要的组成部分，属暖温带生物气候带。由于在辐射沙洲作用下形成的特有的潮沟生态系统，以及水环境在长江径流和黄海冷水团影响下水体营养盐类和饵料生物资源丰富等特殊的地形和水流原因，使得该海域海洋环境适合鱼类产卵，形成我国重要的产卵渔场——吕泗渔场[2-3]。

现阶段，我国针对苏北浅滩开展了各方面的研究。目前可检索到的诸如对沙脊潮沟对鱼类群落结构和资源分布格局影响的研究，阐明该海域成为重要的产卵场和育幼场的重要原因[4-5]；另外，徐捷等[6-8]对苏北浅滩海域鱼类资源密度季节变化以及吕泗渔场游泳生物群落结构行了研究，分析了渔场属性，提供了吕泗渔场形成机制的理论基础。综上，迄今为止，针对长江口以北、如东浅滩海域的渔业资源研究相对缺乏，因此本文展开对如东浅滩尤其是北部潮沟区域的研究，通过对如东浅滩春秋两季的资源调查，分析该海域游泳动物群落组成和分布特点，了解该海域春秋两季游泳动物多样性，为吕泗渔场渔业资源的保护和有效利用提供理论依据[9-10]。

1 材料与方法

1.1 数据来源

依据《海洋调查规范》(GB/T12763.6-2007)[11]，江苏省海洋水产研究所于2016 年10 月(秋季)、2017 年5月(春季)对江苏省如东近岸展开了2 个航次的渔业资源调查，两季分别设置站位12 个(图1)，站位设置考虑沙脊群的分布等现实情况。本次调查船为苏通渔01169号，系有翼单囊底拖网船，其主机功率220 kW，吨位140 t，网衣长度41 m，网口拉紧周长90 m，扫海宽度17.5 m。根据调查水域底质和周边环境的实际情况，每站位拖网时间在1 h 左右，拖网速度在1.5～2.5 kn 之间，拖网时间的计算为曳纲停止投放、拖网着底且曳纲拉紧受力时起算至起网绞车开始收曳纲为止。渔业资源调查所获得的渔获物样品经低温保存处理运回实验室，参照《海洋水产资源调查手册》[12]、《江苏省鱼类志》[13]和Nelson 分类系统标准[14]，对如东浅滩海域捕获的游泳动物进行物种鉴定及生物学测定，记录体重、体长、成幼鱼、摄食等级等数据。本次调查海域渔获物分为鱼类、虾类、蟹类和头足类四大类群。

图1 调查站位图Fig.1 Sampling station

1.2 数据分析

依据江苏近海特殊的水文生境特征，综合调查渔获物组成，采用Pinkas[15]构建的相对重要性指数(IRI)分析渔获物优势种，采用Shannon-Weiner 种类多样性指数(H′)、Margalef 种类丰富度指数(D)以及Pielou 均匀度指数(J)[16-19]评价该海域游泳动物的物种组成与生物多样性水平。

1.2.1 渔获物优势种分析

采用Pinkas 相对重要性指数IRI 对游泳动物的优势种进行评定，计算公式为:

IRI=(N+W)×F

式中：N 表示物种尾数占总鱼获尾数的数量百分比；W 表示物种重量占总鱼获重量的百分比；F 表示捕获该物种的站位数占站位总数的百分比。若IRI≥1 000，则该物种为优势种；若1 000＞IRI≥100，则该物种为重要种；若100＞IRI≥10，则该物种为一般种；若IRI＜10，则该物种为少见种[20]。

1.2.2 物种更替率(alternation fraction，R)

采用物种更替率(R)分析两季节的物种更替程度，计算公式：

式中：a、b 分别为相邻季节的物种数；c 为相邻月份共同的物种数[2]。

1.2.3 鱼类群落多样性分析

采用Shannon-Wiener 多样性指数、Margalef 种类丰富度指数和Pielou 均匀度指数3 个指数来评价分析该海域各站位游泳动物物种组成及生物多样性，公式计算方法如下：

Shannon-Wiener 多样性指数H′：

Margalef 种类丰富度指数D：

D=(S-1)/lnN

Pielou 均匀度指数J：

J=H′/lnS

式中：S 为游泳动物总种类数；N 为观察到的所有个体的总数；Ni为第I 个物种的个体数；Pi为第I 个物种的个体数在全部个体中所占比例。

1.2.4 相对资源密度

游泳动物相对资源密度(尾数和重量)按下式计算：

D=C/(q×A)

式中：C 为单位时间内的渔获量，即每小时取样面积内的渔获重量(kg·h-1)或渔获尾数(ind·h-1)；q 为网具捕获率，其中底栖鱼类、虾类、蟹类q 取0.8，近底层鱼类q 取0.5，中上层鱼类q 取0.3；A 为网具单位时间扫海面积(km2·h-1)。

2 结果

2.1 游泳动物种类组成

调查海域2016 年秋季和2017 年春季两季共出现游泳动物77 种，其中秋季有64 种，春季52 种。两季鱼类总共有46 种(占总数的59.7%)，其中秋季38 种(占该季总数的59.4%)，春季29 种(占该季总数的55.8%)”。虾类16 种(占总数的20.8%)，其中秋季15 种(占该季总数的23.4%)，春季14 种(占该季总数的26.9%)；蟹类共计12 种(占总数的15.5%)，秋季9 种(占该季总数的14.1%)，春季8 种(占该季总数的15.4%)；头足类3 种(占总数的4.0%)，秋季2 种(占该季总数的3.1%)，春季1 种(占该季总数的1.9%)。这表明，春、秋两季渔获物中的鱼类、虾类、蟹类、头足类种类组成较为稳定。另外，计算结果显示如东浅滩海域游泳动物物种更替率为49.4%。

2.2 优势种与重要种

根据表1 的IRI 指数值得出，秋季共有4 种优势种(占该季总种类数的6.25%)，分别为三疣梭子蟹Portunus trituberculatus、棘头梅童鱼Collichthys lucidus、鮸Miichthys miiuy、小黄鱼Larimichthys polyactis；重要种有9 种，分别为哈氏仿对虾Parapenaeopsis hardwickii、黄鲫Setipinna tenuifilis、红线黎明蟹Matuta planipes、刀鲚Coilia nasus、凤鲚C.mystus、口虾蛄Oratosquilla oratoria、龙头鱼Harpadon nehereus、后鳍鱼Opisthopterus tardoore 与日本蟳Charybdis japonica；春季优势种共计2 种(占春季总种数的3.85%)，分别为三疣梭子蟹、葛氏长臂虾Palaemon gravieri，重要种5 种，为口虾蛄、日本蟳、鮸、水母虾、细螯虾Leptochela gracilis。其中，三疣梭子蟹为2 个季节的共同优势种，且其相对重要性指数均为最高；鮸、口虾蛄和日本蟳也是2 个季节共有的重要种；其他种类的优势度水平的季节变化差异明显。

表1 如东浅滩海域主要游泳动物相对重要性指数Tab.1 The relative importance index of major nekton in in Rudong shoal waters

2.3 游泳动物多样性指数特征

2016 年秋季航次游泳动物多样性指数H′均值为2.26，变动范围在1.10～3.08 之间；均匀度J 均值为0.48，变动范围在0.26～0.63；丰富度D 均值为4.72，变动范围在3.20～6.11。2017 年春季航次游泳动物多样性指数H′均值为1.40，变动范围在0.57～2.77 之间；均匀度J 均值为0.31，变动范围在0.13～0.59；丰富度D均值为1.89，变动范围在1.02～2.64(表2)。

表2 如东黄沙洋海域春秋两季游泳动物多样性指数Tab.2 Diversity index of nekton in autumn and spring in Huangshayang sea in Rudong

2.4 游泳动物资源量空间变化

调查海域2016 年秋季航次的重量资源密度范围为87.54～887.91 kg·km-2，平均为305.05 kg·km-2；尾数资源密度范围为5.828～76.744 ind·km-2，平均为28.669 ind·km-2。2017 年春季航次的重量资源密度范围为24.31～878.33 kg·km-2，平均为292.13 kg·km-2；尾数资源密度范围为4.180～60.488 ind·km-2，平均为36.359 ind·km-2。经比较，两季节总的平均资源密度差别不大，但站位间春秋两季差别较大(表3、图2 和图3)。

表3 调查海域资源密度Tab.3 The density of the resources in survey sea

图2 春季生物量密度分布Fig.2 Biomass density distribution of spring voyage

图3 秋季航次生物量密度分布Fig.3 Biomass density distribution of autumn voyage

3 讨论

如东浅滩地处黄海西南部，是亚洲最大的淤泥质海岸滩涂湿地，地处典型的暖温带生物气候带，具有调节气候、减缓洪水灾害和净化水质环境等功能。如东浅滩是游泳动物繁殖、索饵、生长、发育的良好场所，主要归因于其特殊的沙脊潮沟系统，丰富的营养物质和饵料生物资源以及复杂多变的环境因子。

根据数据分析结果可得出：

相对重要性指数结果显示，春秋两季的优势度种类差别较大，优势种的种类数不高，IRI＞1 000，春秋两季优势种种类分为仅为4 种和2 种，这与不同种类游泳动物不同的生活史特征有关。春秋两季节中相对重要性指数最高的均为三疣梭子蟹；秋季4 种势种中，鱼类占较大比重；春季优势种主要为三疣梭子蟹和葛氏长臂虾，除主要优势种三疣梭子蟹外，虾类占比较大。这一结果与阙江龙等对苏北浅滩环境对虾类分布的影响的研究结果一致，可说明虾类在吕泗渔场春季捕捞过程中为主要捕捞渔获物[3，22-23]。

从如东浅滩海域游泳动物2016 年秋季和2017 年春季游泳动物多样性季节特征来看，种类丰富度指数D 和种类多样性指数H'均值表现出秋季高，春季低，这可能与该海域为主要洄游性经济鱼类和沿岸性鱼类、虾、蟹类的产卵场、育幼场和索饵场，春季适合主要洄游性鱼类产卵，相对来说秋季的海水温度较春季偏高，秋季则为主要育幼期。均匀度J 的季节变化结果表明两季节不同的环境条件对均匀度指数的影响并不明显，这一现象与现有的黄海海域游泳生物群落研究结果一致[24-25]。游泳生物的多样性特征差异主要是因为不同季节的物种优势度不同，也与游泳生物的不同生活史特征[26]和人类捕捞等行为活动有密切的关系[27]。5 月到9 月是游泳动物的主要索饵肥育季节[2]。秋季经过伏季休渔的保护和游泳动物的生长，使得游泳生物量大幅度提高，而春季由于气温低，越冬洄游物种尚未完全回归，且春季经受较强的捕捞压力，从而导致了春季多样性指数较秋季低。

从各站位生物多样性指数来看，春秋两季种类丰富度指数D、Shannon-Wiener 指数差异均差异较大，且各站位之间位置分布未能对丰富度指数有直观影响，这可能与调查海域游泳动物个体大小差别较大以及季节性分布不均有关[28]，也可能与该海域复杂的潮沟地理环境有关。该海域地处沙脊潮沟区，有研究表明沙脊潮沟处浮游动物饵料丰富，可以为优势种鱼类提供良好的索饵环境[4]，因此该海域是鱼类洄游、生长、繁殖的重要场所。

通过对该海域资源密度分析可知：该海域相对资源密度表现较为复杂，同一季节中，各调查站位重量资源密度与尾数资源密度相差较大；其中，春秋两季最大重量资源密度与均值相差不大，但从调查站位的分布来看，2016 年秋季最大重量资源密度的站位较沿岸远，2017 年春季最大资源密度的站位较沿岸近；春秋两季最大尾数资源密度均远大于均值，且从站位分布来看，春季相对秋季较沿岸近。

在调查过程中，除去自然因素对生物多样性的影响外，人类活动对该水域游泳动物生物多样性造成一定影响。因此，在开发利用海洋资源的同时也要注重生态保护，加强对该海域的治理，保护如东浅滩海域游泳动物的生物多样性，以确保吕泗渔场沿岸海域生物资源的合理开发利用有重要作用。