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嵊泗马鞍列岛海域国家级海洋牧场渔业资源增殖养护效果评析

2022-12-12张亚洲蒋日进

关键词:嵊泗鱼礁尾数

张亚洲,蒋日进,梁 君

(浙江省海洋水产研究所,农村农业部重点渔场渔业资源科学观测试验站,浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室,浙江舟山 316021)

嵊泗列岛海域地处长江、钱塘江、甬江等大江河的入海口,入海径流带来了丰富的陆源营养物质,使嵊泗成为我国沿海初级生产力最高的海域之一。由于长期以来的酷渔滥捕,加之工业化造成的海洋污染等因素,使我国沿岸渔场遭受了严重的破坏,传统渔场已形不成渔汛[1],浙北嵊泗渔场大黄鱼Larimichthys crocea资源也形不成鱼汛[2]。因此,为了修复嵊泗海域渔业资源状况,海洋牧场建设自2004 年拉开了序幕,2004-2006 年在东库山以南海域先后投放礁体3.0×104空方,构成单位鱼礁13 座;2007-2014 年在三横山附近海域先后开展了人工鱼礁一期和二期工程,先后投放礁体8.6×104空方,构成单位鱼礁23 座。基于已建成人工鱼礁区的良好成效,2015 年底嵊泗马鞍列岛海域成功获批全国第一批国家级海洋牧场示范区。2016-2017 年,在三横山礁区的基础上,在旅游业快速发展的枸杞乡和嵊山镇附近海域,再建2 个新礁区群。据统计,截至2018 年,嵊泗海洋牧场建设累计投放人工鱼礁共计16.475×104空方。此外在2018-2021 年海洋牧场示范区内共计增殖放流鱼苗23.17×108ind.(包含底播种和乌贼受精卵),其中大黄鱼17.22×106ind.。

嵊泗列岛海域国家级海洋牧场自2004 年以来,目前对浙江嵊泗人工鱼礁区海域营养盐与水质的影响[3]、对鱼类和大型无脊椎动物群落结构特征的影响[4]及嵊泗邻近海域渔业资源的研究[5-6]已有报道,同时对渔业资源的增殖养护效果评估[7-11],在国内也已有报道。但是针对重点增殖养护对象大黄鱼的效果评估却鲜有报道。本文根据海洋牧场建成初期(2018 年10 月)和进一步养护3a后(2021 年10 月)的同期底拖网调查资料评价海洋牧场渔业资源养护效果,特别对重点增殖养护对象大黄鱼的增殖养护效果进行了评价,同时结合同步调查环境数据海水温度(T)、盐度(S),DO、COD、水深以及饵料资源密度,对大黄鱼资源分布进行了相关分析,以期为海洋牧场的建设及评估提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查区域与调查方法

在海洋牧场建成初期(2018 年10 月)和进一步养护3a后(2021 年10 月),在每个礁区均设置调查站点(图1),共设置9 个海洋牧场区站位点和1 个对照站位,进行生态环境和渔业资源调查,其中生态环境因子主要包括海水温度、盐度,溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、水深等;渔业资源主要包括鱼类、甲壳类和贝类等。根据大黄鱼是广食性的肉食性鱼类,主要以小鱼及虾蟹等甲壳类为食,本研究中大黄鱼饵料资源密度指同步底拖网渔业资源调查中所捕获的中下层小型饵料生物的资源密度。

图1 调查区域及站位Fig.1 Research area and survey stations

调查均租用浙普渔68712 渔船,该船长27.9 m,型宽5.0 m,总吨位103 t,主机功率184 kW。调查网具为单拖网,拖网网口周长25 m,网长35 m,囊网目2.0 cm。调查、分析和鉴定均按《海洋调查规范-海洋生物调查》(GB 12763.6-2007)中规定的方法进行,环境因子的调查分析均按按《海洋监测规范》(GB 17378-1998)的有关规定进行。

1.2 数据分析方法

渔业资源密度采用扫海面积法进行估算[12-13],计算式为:

式中:ρi为第i 月份的平均资源密度,kg·km-2或103ind.·km-2;n 为第i 月份的总拖网数(站位数);Cij为第i月份j 站位的网次产量,kg 或尾数(ind.);D 为网口水平扩张宽度,km(拖速3 kn 时本网具为5.20×10-3km);Vij为第i 月份j 站位的平均拖速,km·h-1;Tj为第i 月份j 站位的实际拖网时间,h;E 为逃逸率(取0.5)。

渔业资源优势种采用物种优势度指数(IRI)[14-16],计算式为:

式中:Wi为某种渔获物的重量占总渔获重量的百分数,%;Pi为某种渔获物的尾数占总渔获尾数的百分数,%;F 为某种渔获物在拖网总次数中出现的频率,即出现次数与总拖网次数之百分比,%。本研究规定IRI≥1 000,在≥50%网次捕获,且尾数≥20 的种类定为优势种。

根据俞存根等[17]认为影响大黄鱼的关键要素是水温、盐度、流速、底质和饵料生物等,本文结合同步调查环境数据海水温度(T)、盐度(S)、DO、COD、水深以及饵料资源密度,运用SPSS 软件对大黄鱼资源分布与环境因子进行Pearson 相关性分析。

2 结果

2.1 渔获物种类组成变化

海洋牧场建成初期(2018 年10 月)海洋牧场海域拖网渔获物中,共鉴定游泳生物46 种,其中鱼类种类数最多为24种,虾类8 种,蟹类7 种,头足类5 种,贝类和口足类各1 种进一步养护3 a 后(2021 年10 月)共鉴定游泳生物66 种,其中鱼类种类数最多为35 种,虾类11 种,蟹类10 种,头足类3 种,贝类5 种,口足类1 种,其他类1 种。如图2 所示,游泳生物种类数较资源养护前增加了20 种,鱼类、甲壳类和贝类的种类数分别增加了11 种、6 种和4 种。

图2 渔获物种类组成变化Fig.2 Variation of fish species

2.2 渔业资源密度变化

如图3 所示,海洋牧场建成初期(2018 年10 月),海洋牧场各礁区游泳生物尾数资源密度介于(22.95~220.73)×103ind.·km-2,平均为140.76×103ind.·km-2;进一步养护3 a 后(2021 年10 月)各礁区游泳生物尾数资源密度介于(56.72~236.98)×103ind.·km-2,平均为143.71×103ind.·km-2;游泳生物平均尾数资源密度提高了1.02 倍。

图3 海洋牧场游泳生物尾数资源密度及质量资源密度分布Fig.3 Distribution of fish in number and weight

海洋牧场建成初期各礁区游泳生物质量资源密度介于222.14~2 957.23 kg·km-2,平均为1 721.18 kg·km-2;进一步养护3 a 后各礁区游泳生物质量资源密度介于842.73~3 764.94 kg·km-2,平均为2 174.24 kg·km-2;游泳生物平均质量资源密度提高了1.26 倍。

2.3 优势种变化

海洋牧场建成初期游泳生物具有优势种4 种,其中如表1 所示,鱼类优势种2 种,蟹类1 种,口足类1种;进一步养护3 年后游泳生物具有优势种4 种,与初期优势种一致,与海洋牧场建成初期游泳生物主要种类最主要的变化是大黄鱼成为重要种类。

表1 主要种类IRI 变化Tab.1 Variation of dominant swimming organisms IRI

2.4 大黄鱼资源

如图4 所示,海洋牧场建成初期大黄鱼尾数资源密度介于(0~1.24)×103ind.·km-2平均尾数资源密度为0.34×103ind.·km-2进一步养护3a后海洋牧场海域大黄鱼尾数资源密度介于(0~5.48)×103ind.·km-2平均为1.61×103ind.·km-2;进一步养护3a后大黄鱼平均尾数密度提高了4.74 倍。

图4 海洋牧场海域大黄鱼尾数资源密度及质量资源密度分布Fig.4 Distribution of L.crocea in number and weight

海洋牧场建成初期大黄鱼质量资源密度介于0~58.05 kg·km-2,平均质量资源密度为16.54 kg·km-2;进一步养护3a后海洋牧场海域大黄鱼质量资源密度介于0~608.63 kg·km-2,平均为146.69 kg·km-2;进一步养护3a后大黄鱼平均质量密度提高了8.87 倍。

进一步养护3a后海洋牧场海域共捕获大黄鱼178 尾,共计16.50 kg,体长在120~311 mm 之间,平均体长为182.84 mm;体重在30.5~404.35 g 之间,平均体重为98.13 g。

2.5 大黄鱼资源分布与环境因子的关系

进一步养护3a后海洋牧场调查区海水表温介于22.05~23.17 ℃之间,t检验显示P<0.01,各站位间表温均值差异显著;底温介于22.74~23.93 ℃之间,t检验显示P<0.01,各站位间底温均值差异显著;表盐介于27.38~30.30 之间,t检验显示P<0.01,各站位间表盐均值差异显著;底盐介于28.68~32.28 之间,t检验显示P<0.01,各站位间底盐均值差异显著。

如表2 所示,大黄鱼尾数密度与海水的底层盐度存在较强的正线性相关性,其次为底层温度和表层温度;与底层DO 存在较强的负线性相关性,其次为表层COD。与尾数密度类似,大黄鱼质量密度与海水的底层盐度存在较强的正线性相关性,其次为底层温度和表层温度;与底层DO 存在较强的负线性相关性,其次为表层COD。

表2 大黄鱼尾数密度、质量密度与环境因子的关系Tab.2 Relationship between L.crocea in number and weight with environmental factors

综上,可以看出2021 年秋季嵊泗马鞍列岛海域国家级海洋牧场大黄鱼资源分布主要受底层海水盐度、温度及DO 影响。

3 讨论

3.1 渔业资源养护效果

资源养护是指采取有效措施,通过自然或人工途径对受损的某种或多种生物资源进行恢复和重建,使恶化状态得到改善的过程[18]。海洋牧场建设中人工鱼礁建设就是通过改变鱼礁周围海域非生物环境因子,引起生物环境的变化[19]。通过产生的饵料效应、流场效应、庇护所效应、环境变化等诸多效应,诱集鱼群聚集,使礁区周围海域的生物量增加[20],从而达到聚集、养护和增殖渔业资源的目的[21-22]。

嵊泗列岛海域国家级海洋牧场资源养护后,鱼类、甲壳类和贝类的种类数分别增加了11 种、6 种和4种;渔业资源尾数密度从22.95×103~220.73×103ind.·km-2提高到89.90×103~236.98×103ind.·km-2,平均尾数密度提高了1.02 倍;质量密度从222.14~2 957.23 kg·km-2提高到842.73~3 764.94 kg·km-2,平均质量密度提高了1.26 倍。这与以往对各海洋牧场渔业资源养护效果评估结果一致。

在聚鱼,增加渔业资源生物量的同时,也使海洋牧场海域内主要种类数增加了5 种,游泳生物平均多样性指数也从建设初期的2.09,提升到2.48;平均均匀度指数也从建设初期的0.51,提升到0.55。表明通过海洋牧场的建设及资源养护措施,不但能够有效保护渔业资源,聚鱼,增加渔业资源生物量,而且能够使海洋牧场海域内生物群落结构更为复杂,稳定性更高。

3.2 大黄鱼增殖效果

增殖放流是恢复海洋牧场生物资源的重要手段之一。自法国最早于1842 年增殖放流鳟鱼开始,国内外有94 个国家开展了增殖放流,其中有64 个国家开展了海洋生物资源增殖放流,我国的增殖放流始于20 世纪80 年代,目前放流品种为40~50 种,年放流总量超过250×108单位[23],增殖放流对资源增殖效果显著[24-25]。大黄鱼作为浙江省重要的增殖放流种类之一,自1998 年开始在浙江沿岸海域增殖放流大黄鱼苗种,放流规模也从1998 年的14.3×104ind.,增加到2014 年的20.894×106ind.[26]。嵊泗2018-2021 年期间在海洋牧场示范区内共计增殖放流大黄鱼鱼苗17.22×106ind.。大规模的增殖放流活动,结合海洋牧场人工鱼礁起到障碍作用,限制底拖网等作业方式,保护大黄鱼亲体不被大规模捕捞;同时人工鱼礁上大量的附着生物也能为大黄鱼提供充足的饵料,保护亲体的数量及幼体的生长,起到资源养护功能,再加上相应的管理保护措施,使嵊泗海域海洋牧场大黄鱼,尾数密度从(0~1.24)×103ind.·km-2提高到(0~5.48)×103ind.·km-2,平均尾数密度提高了4.74 倍;质量密度从0~58.05 kg·km-2提高到0~608.63 kg·km-2,平均质量密度提高了8.87 倍,大黄鱼增殖养护效果显著。

但是也有研究表明,绝大多数海洋生物资源增殖放流并没有达到预期的效果[27-28]。专家认为,绝大部分增殖放流工作只增加当年的资源量,并不能恢复海洋牧场及其周边海域生物资源,推测可能是由于捕捞强度过大和环境不适宜等,增殖放流的生物资源没有形成自我繁殖能力。这与我们此次研究结果有所不同,根据以往资料表明:大黄鱼1 龄鱼体长约为170 mm,2 龄鱼体长约为260 mm,3 龄鱼约为320 mm[29]。此次研究中捕获的大黄鱼雌性个体中,1 龄鱼以上(体长>170 mm)数量占57.55%;2 龄鱼以上(体长>260 mm)数量占2.83%;最大的1 尾大黄鱼接近3 龄(体长311 mm,接近320 mm)。同时大黄鱼雌性个体中性腺成熟期Ⅲ期和Ⅳ期分别为3.85%和46.15%,雌性性腺成熟期Ⅴ期占比高达50.00%。说明大黄鱼经过20 余年的增殖放流后,已经初步具备了自我繁殖能力,大黄鱼种群资源得到了一定修复,年龄组趋于复杂化。

3.3 大黄鱼资源分布

本文研究分析了大黄鱼尾数资源及质量资源密度分布与同步调查的海水温度、盐度、DO、COD、水深以及饵料资源密度的关系,结果表明2021 年秋季嵊泗马鞍列岛海域国家级海洋牧场大黄鱼资源分布主要受底层海水盐度、温度及DO 影响。这与大黄鱼的生活习性相符,大黄鱼为近海暖温性集群洄游鱼类,主要栖息于沿岸和近海80 m 以浅的中下层水域[30]。本研究的大黄鱼雌性性腺发育,Ⅳ期和Ⅴ期尾数占雌性总尾数的46.15%和50.00%。符合浙江沿岸大黄鱼秋季产卵习性,根据以往研究资料,舟山北部产卵场主要在岱衢洋和大辑洋两渔场,秋汛产卵盛期在9 月下半月至10 月上半月[31];而嵊泗马鞍列岛海域国家级海洋牧场处于大黄鱼秋季传统产卵场-大戟洋外侧,刚好位于大黄鱼产卵洄游的路线上,推断本研究中捕获的大黄鱼正处于产卵洄游期或产卵期,由于未结合同步鱼卵仔稚鱼调查,不能确定大黄鱼是否正在产卵。

本研究仅限于海洋牧场海域,未涉及大黄鱼秋季的传统产卵场-大戟洋及周边海域,只能分析海洋牧场海域内影响大黄鱼分布的影响因子,不能全面地分析大黄鱼资源分布的影响因子。在今后的研究中,可以涵盖产卵场和周边海域,全面分析大黄鱼资源分布的影响因子。

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