福建三沙湾游泳动物种类和数量的季节变化

刘 勇, 叶孙忠, 马 超, 庄之栋, 徐春燕, 沈长春, 蔡建堤, 谢少卿

(福建省水产研究所, 福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室, 福建 厦门 361013)

海湾是近岸典型的海洋生态系统, 其独特的地理位置、水动力机制及水化条件有利于海洋生物的生存和繁衍, 是许多海洋生物的产卵、育幼和索饵场所, 具有重要的生态价值和经济价值[1]。游泳动物是人类开发利用海洋渔业资源的主要对象, 也是人类获取动物蛋白的主要来源, 在海洋生态环境中占据重要地位[2]。对中国沿海港湾游泳动物种类组成、数量分布及群落特征等相关研究已有不少报道, 如莱州湾游泳动物群落特征研究[3]、象山港游泳动物群落结构及多样性研究[4]、罗源湾游泳动物种类组成及其多样性研究[5]、东山湾游泳动物种类组成和数量时空分布及群落多样性研究[6-7]、钦州湾游泳动物群落种类组成及多样性研究[8]、北部湾游泳动物资源现状研究[9]等。

三沙湾位于福建省宁德市东南部, 是由东冲半岛、鉴江半岛合抱成口小腹大的一个近封闭性港湾,由东冲口与外海相通, 是多种经济鱼类索饵、越冬的场所, 水产资源十分丰富。关于该海域渔业资源的研究也有不少报道[10-12], 但这些报道已是多年前的调查资料, 由于过度捕捞、环境污染以及栖息地破坏等因素的影响, 有必要对近年来三沙湾游泳动物资源的变化情况作进一步了解。本文根据2019年四个季度三沙湾定置张网渔业资源调查资料, 分析了该海域游泳动物种类组成、区系组成、优势种和资源密度等, 初步评价该海域游泳动物资源状况及变化情况, 为合理开发沿岸渔业资源及可持续利用提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 调查站位与船只

本文所用资料来自福建省水产研究所于2019年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)在福建三沙湾开展的4个航次定置张网渔业资源调查。共在三沙湾内设置10个站位(图1), 每航次实际调查7~10个站位, 后3个季度部分站位有分昼夜取样。调查船为定置张网作业船, 网具网身长48 m, 网口宽度10 m,网身网目尺寸17~25 mm, 网囊网目尺寸12 mm。调查中样品的采集及分析均按GB/T 12763.6—2007《海洋调查规范 第6部分: 海洋生物调查》[13]进行。

图1 三沙湾调查站位示意图Fig. 1 Map of the survey site in Sansha Bay

1.2 数据处理

1.2.1 优势种

利用Pinkas[14]的相对重要性指数(Index of Relative Importance, IRI)判断各资源种类的优势种, 其公式为:

式中,N为某一种类的尾数百分比;W为某一种类的质量百分比;F为某一种类站位出现频率。参考相关文献[15-16], 本文以IRI值大于1 000的种类为优势种。

1.2.2 资源密度

按照SC/T 9110-2007《建设项目对海洋生物资源影响评价技术规程》[17]的公式, 再参照徐兆礼[18]文献结合调查海域平均水深, 可得渔业资源密度计算公式为:

式中,V为调查水域资源密度(kg/km2、ind./km2);C为单位网次平均渔获量(kg、ind.);d为平均水深(m);a为迎流网口面积(m2);t为有效作业时间(h), 平均取6 h;v为涨、落潮平均流速(m/s);q为捕捞效率,取0.5。

2 结果与分析

2.1 种类组成与时空分布

2.1.1 种类组成

三沙湾四个季度月共调查采集到游泳动物209种,隶属于3门4纲19目73科144属, 其中鱼类最多, 有14目59科113属154种, 占总种类数的73.68%; 甲壳类有2目10科27属48种(含口足类6种、虾类22种、蟹类20种), 占22.97%; 头足类有3目4科4属7种,占3.35%(表1)。按目来看, 鲈形目种类最多, 有30科61属83种, 占鱼类种类数的53.90%, 占游泳动物的39.71%; 其次是十足目, 有42种, 占游泳动物的20.10%; 再次为鳗鲡目, 有13种, 占游泳动物的6.22%。本次调查软骨鱼类较少, 仅鲼形目中的赤(Dasyatis akajei)和奈氏(Dasyatis nararrae)2种。

表1 三沙湾游泳动物种类组成Tab. 1 Species composition of nekton in Sansha Bay

2.1.2 种类季节分布

本次调查, 三沙湾内游泳动物出现种数以秋季最多, 有148种; 其次是夏季, 有124种; 再次为春季,有108种; 冬季最少, 仅有93种。就游泳动物分类群看, 鱼类出现的种数呈现秋季(101种)>夏季(85种)>春季(79种)>冬季(69种); 甲壳类出现的种数呈现秋季(41种)>夏季(35种)>春季(26种)>冬季(22种); 头足类出现的种数呈现秋季(6种)>夏季(4种)>春季(3种)>冬季(2种)(图2)。三大类群的季节分布趋势与游泳动物总的种数季节分布相一致。

图2 三沙湾游泳动物种类数季节变化Fig. 2 Seasonal variation in the number of nekton species in Sansha Bay

四个季度共同出现的种类有42种, 占游泳动物总种数的20.10%, 代表种有大黄鱼(Larimichthys crocea)、花鲈(Lateolabrax japonocus)、短棘银鲈(Gerres lucidus)、大鳞舌鳎(Cynoglossus melampetalus)、横纹东方鲀(Takifugu oblongus)、食蟹豆齿鳗(Pisoodonophis cancrivorus)、孔虎鱼(Trypauchenvagina)、六丝矛尾虎鱼(Chaeturichthys hexanema)、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)、哈氏仿对虾(Parapenaeopsis hardwickii)、脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)等; 三个季度出现的有46种, 占游泳动物总种类数的22.01%,代表种有二长棘鲷(Parargyrops edita)、鲻(Mugil ce-phalus)、列牙(Pelates quadrilineatus)、条鳎(Zebrias zebra)、黄斑蓝子鱼(Siganus oramin)、长丝虎鱼(Cryptocentrus filifer)、日本囊对虾(Penaeus japonicus)、中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)、双斑(Charybdis bimaculata)、长蛸(Octopus variabilis)等; 两个季度出现的有46种, 占游泳动物总种类数的22.01%,代表种有黄鳍鲷(Sparus latus)、蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)、龙头鱼(Harpodon neherus)、花(Clupanodon thrissa)、斜带髭鲷(Hapalogenys nitens)、勒氏笛鲷(Lutjanus russelli)、硬头鲻(M. strongylocephalus)、矛尾复虎鱼(Synechogobius hasta)、窝纹网虾蛄(Dictyosquilla foveolata)、周氏新对虾(Metapenaeus joyneri)、拟穴青蟹(Scylla paramamosain)、短蛸(Octopus ocellatus)等; 仅1个季度出现的有75种,占游泳动物总种类数的35.89%, 代表种有赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)、刺鲳(Psenopsis anomala)、鲐(Pneumatophorus japonicus)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)、金线鱼(Nemipterus virgatus)、高体(Seriola dumerili)、朴蝴蝶鱼(Chaetodon modestus)、

三线矶鲈(Parapristipoma trilineatum)、犬牙细棘虎鱼(Acentrogobius caninus)、远海梭子蟹(Portunus pelagicus)、锈斑(Charybdis feriatus)、柏氏四盘耳乌贼(Euprymna berryi)等。

2.1.3 种类空间分布

游泳动物种类数以Z03站和Z05站最多, 均为125种; 其次是Z04站, 有118种; 其次是Z07站,有116种; 接下去依次为Z08站(114种)、Z06站(113种)、Z01站(105种)、Z02站(105种)、Z10站(81种); Z09站最少, 仅48种。

2.2 鱼类区系特征

区系是在不同鱼类种群的相互联系及其环境条件综合因子的长期影响和适应过程逐渐形成的。从适温性看, 154种鱼类中暖水性种类有110种, 占鱼类种数的71.43%; 暖温性种类有43种, 占27.92%; 冷水性种类1种, 仅占0.65%。调查海域鱼类区系组成具有热带、亚热带性质, 认为本海域鱼类区系特征属于印度西太平洋的中国-日本亚区。从栖息水层看, 底层鱼类有77种, 如赤、尖尾鳗(Uroconger lepturus)、孔虎鱼、中华海鲇(Arius sinensis)、日本鳗鲡(Anguilla japonica)、二长棘鲷等, 占鱼类种类数的50.00%; 近底层鱼类有40种, 如带鱼(Trichiurus haumela)、大黄鱼、白姑鱼(Argyrosomus argentatus)、列牙、龙头鱼、横纹东方鲀等, 占25.97%;中上层鱼类有29种, 如斑(Clupanodon punctatus)、凤鲚(Coilia mystus)、蓝圆鲹、蓝点马鲛、鲐、前鳞鲻(Mugilophuyseni)等, 占18.83%; 岩礁性鱼类有8种, 如褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)、黄斑蓝子鱼、朴蝴蝶鱼、双带天竺鲷(Apogon taeniatus)等, 占5.19%。

2.3 优势种季节变化

根据IRI值, 确定三沙湾四季度游泳动物的优势种(IRI>1000), 不同季节稍有不同。其中冬季有6种, 渔获物合占游泳动物的质量比例为47.41%, 尾数比例为50.27%; 春季有4种, 合占质量比例为26.82%, 尾数比例为53.49%; 夏季有6种, 合占质量比例为67.35%,尾数比例为63.02%; 秋季有5种, 合占质量比例为42.19%, 尾数比例为46.59%。表2可以看出三沙湾游泳动物优势种共有14种, 其中鱼类9种、甲壳类5种,游泳动物优势种的季节性更替明显, 仅黄吻棱鳀(Thrissa vitirostris)1个种类是4个季度的优势种, 日本(Charybdis japonica)、食蟹豆齿鳗、大黄鱼和鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris)是2个季度的优势种, 鲜明鼓虾(Alpheus distinguendus)、髭缟虎鱼(Tridentiger barbatus)、棘头梅童鱼、龙头鱼(Harpodon neherus)、白姑鱼、双带缟虎鱼(Tridentiger bifasciatus)、短吻鲾(Leiognathus brevirostris)、红星梭子蟹和纤手梭子蟹都仅是1个季度的优势种, 3个季节都是优势种的种类没有。其中, 大黄鱼在游泳动物中的质量比例冬季为7.73%、春季为9.24%、夏季为28.86%、秋季为7.79%;尾数比例冬季为1.61%、春季为1.44%、夏季为9.81%、秋季为1.28%, 可见三沙湾夏季大黄鱼渔获比例较高。

表2 三沙湾游泳动物优势种季节分布Tab. 2 Seasonal distribution of the dominant nekton species in Sansha Bay

2.4 资源密度

从2019年四个季度定置张网调查看, 三沙湾游泳动物全年资源质量密度为111.09 kg/km2, 尾数密度为13.72×103ind./km2。从季节分布看, 质量密度以夏季最高, 为137.70 kg/km2, 其次是秋季的122.85 kg/km2, 再次是冬季的111.75 kg/km2, 春季最低, 为72.07 kg/km2, 季节间差异不显著(P>0.05);尾数密度与质量密度季节分布总体一致, 也是夏季>秋季>冬季>春季, 季节间存在极显著性差异(P<0.01) (表3)。

表3 三沙湾游泳动物资源密度季节分布Tab. 3 Seasonal distribution of the nekton stock density in Sansha Bay

三沙湾冬季游泳动物相对资源质量密度分布较为均匀, 质量密度最大值出现于Z07站, 该站位于青山岛北部海域, 最低站出现于Z03站; 春季质量密度最大值也是出现于Z07站, 其他站位普遍较低;夏季游泳动物相对资源质量密度普遍较高, 最大值出现在Z10站, 最低站出现于Z02站; 秋季质量密度最大值也是出现于Z07站, 最低站出现于Z03站(图3)。

图3 三沙湾游泳动物相对资源质量密度分布Fig. 3 Relative resource weight density distribution of nekton in Sansha Bay

按游泳动物类群分布看, 质量资源密度是鱼类>甲壳类>头足类, 其中鱼类质量资源密度夏季最高,甲壳类秋季最高, 头足类春季最高(图4); 尾数资源密度是甲壳类>鱼类>头足类, 其中鱼类尾数资源密度夏季最高, 甲壳类秋季最高, 头足类春季最高(图5)。

图4 三沙湾游泳动物各类群质量资源密度季节变化Fig. 4 Seasonal variation in stock density by the weight of different nekton groups in Sansha Bay

图5 三沙湾游泳动物各类群尾数资源密度季节变化Fig. 5 Seasonal variation in stock density by the quantity of different nekton groups in Sansha Bay

3 讨论

港湾水域由于自然环境条件复杂, 水文理化因子多变, 从而为渔业生物生存提供了更多样的生存环境, 而环境季节变化又决定了栖息于港湾的游泳动物种类和数量的季节变化。2019年定置张网调查显示, 三沙湾内有游泳动物209种, 种类数以鱼类为主, 甲壳类次之。三沙湾内游泳动物种类数季节分布为秋季>夏季>春季>冬季, 鱼类、甲壳类和头足类三大类群的季节分布趋势与游泳动物总种数分布相一致。徐兆礼[18]2010年6—11月调查显示, 三沙湾游泳动物有234种, 其中鱼类174种、虾类37种、蟹类19种、头足类4种; 宋普庆等[11]2012—2013年调查显示, 三沙湾内三都澳海域游泳动物有195种, 其中鱼类143种、甲壳类47种、头足类5种。三次调查由于调查站位、采样时间频次、采用网具规格的差异, 三沙湾游泳动物种数略有不同, 总体上较为稳定, 且都是以鱼类为主, 占总种数的70%以上(表4)。与邻近港湾相比, 三沙湾游泳动物种类数明显多于罗源湾近年历次调查,这很可能与罗源湾开口较小, 较为封闭, 与湾外种类交流不如三沙湾有关, 也可能是与调查时间、频次、网具等有关(表4)[5,19-20]。

表4 三沙湾与邻近港湾游泳动物种类数比较Tab. 4 Comparison of the numbers of nekton species between Sansha Bay and adjacent bays

调查海域游泳动物以鲈形目种类最多, 有83种,占鱼类的53.90%, 占游泳动物的39.71%。鱼类适温性以暖水性鱼类为主, 占71.43%, 暖温种占27.92%,冷水性鱼类仅大菱鲆(Scophthalmus maximus)1种,表明调查海域鱼类具有明显的热带和亚热带特征,与沈长春[10]调查研究结果相符。2012—2013年调查[11]显示三沙湾游泳动物优势种有26种, 其中大黄鱼和日本(Charybdis japonica)为四个季度均出现的优势种, 其它种类为季节性优势种。本次调查优势种14种, 其中黄吻棱鳀为四个季度均出现的优势种,其它种类为季节性优势种, 优势种季节性更替明显。本次优势种较少的原因是, 2012—2013年优势种是取各航次IRI值排名前10位的种类, 而本次是取各航次IRI>1000的种类。两次调查都出现的优势种有大黄鱼、白姑鱼、龙头鱼、棘头梅童鱼、髭缟虎鱼、鲜明鼓虾、日本、红星梭子蟹和纤手梭子蟹等9种, 很多都是近岸洄游性、河口性和定居底栖生物种类, 这些种类都常年在三沙湾内繁殖、生长和摄食, 不作长距离洄游。从季节分布看, 大黄鱼在2012—2013年的四个季度都是第一优势种, 而本次调查冬、春、夏、秋四季的第一优势种分别是日本、棘头梅童鱼、鹰爪虾和红星梭子蟹, 一些甲壳类成为季节性的第一优势种。

2019年三沙湾定置张网调查游泳动物资源质量密度均值为111.09 kg/km2, 尾数密度均值为13.72×103ind./km2。徐兆礼[18]2010年6月、8月、10月和11月对三沙湾开展4个月次的渔业资源调查, 若以6~8月为夏季、9~11月为秋季, 则该调查夏季游泳动物质量资源密度151.63 kg/km2, 尾数资源密度为34.29×103ind./km2, 秋季则分别为148.14 kg/km2和39.58×103ind./km2。与之相比, 三沙湾2019年夏季游泳动物质量资源密度比2010年下降9.19%, 尾数资源密度下降19.74%, 秋季则分别下降17.07%和55.58%。游泳动物资源密度指数下降, 表明三沙湾渔业资源出现一定程度的衰退, 这很可能与捕捞强度过大、环境污染及栖息地破坏等因素有关, 应该进一步加强对三沙湾渔业资源的合理利用和有效保护。本次调查显示三沙湾内游泳动物资源质量密度和尾数密度的季节分布都是夏季>秋季>冬季>春季。三沙湾夏秋季水温较高, 湾内饵料生物繁盛, 游泳动物生长、索饵、繁殖活动旺盛, 而冬春季湾内水温较低,一些暖水性种类洄游至湾外越冬, 较难捕获, 所以湾内游泳动物资源质量密度和尾数密度都是夏秋季高于冬春季。

本次调查, 渔获物中出现了除大黄鱼以外的养殖品种, 如大菱鲆、条纹锯(Centropristis Striata)和珍珠龙胆石斑鱼(♀Epinephelus fuscoguttatus×♂Epinephelus lanceolatus)等, 很可能是养殖逃逸到天然水域中。大菱鲆属于冷水性种类, 是我国北方沿海的优良养殖品种, 福建水温较低地区也有养殖[21], 本次调查共捕获到7尾, 主要在冬、春季出现。条纹锯,俗称美洲黑石斑, 在福建宁德三都澳有养殖[22], 本次调查共捕获到14尾, 在春、夏、秋3个季节都有出现。珍珠龙胆石斑鱼仅捕获1尾, 在春季出现。在以往三沙湾天然水域调查中, 这些种类未见公开报道过, 外来养殖品种是否在三沙湾已经形成种群, 对本土渔业生物群落是否有所影响, 值得关注研究。