渤海游泳動物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)變動

　　摘要:基于 2015 年 5 月(春季)、8 月(夏季)與 2016 年 1 月(冬季)3 個(gè)季節(jié)的渤海游泳動物底拖網(wǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)，分析游泳動物群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變動。調(diào)查結(jié)果顯示，全年調(diào)查共捕獲 96 種游泳動物種類，其中魚類 55 種、甲殼類 37 種、頭足類 4 種。各季節(jié)優(yōu)勢種物種數(shù)為 2~5 種(相對重要性指數(shù)大于 500)，春季優(yōu)勢種為口蝦蛄和脊腹褐蝦，夏季優(yōu)勢種為鳀、口蝦蛄、矛尾蝦虎魚、槍烏賊和葛氏長臂蝦，冬季優(yōu)勢種為脊腹褐蝦、矛尾蝦虎魚、葛氏長臂蝦、日本鼓蝦和斑尾刺蝦虎魚。游泳動物相對豐度在春季最小，為 244 尾/h，夏季最大，為 11 391 尾/h;相對生物量在春季最小，為 1.56 kg/h，夏季最大，為 38.57 kg/h。從春季到冬季，漁獲物相對豐度和生物量呈先升后降的趨勢。Margalef 種類豐富度指數(shù)變化為 3.61~4.99，春季最高，冬季最低;Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)變化為 1.83~2.40，冬季最低，春季最高;Pielou 均勻度指數(shù)變化為 0.49~0.59，冬季最低，春季最高。聚類分析和多維標(biāo)度分析表明，渤海各海區(qū)游泳動物群落結(jié)構(gòu)相似性并無明顯季節(jié)變動規(guī)律。相似性百分比分析表明，渤海春、夏、冬季游泳動物群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)差異性主要是鳀、槍烏賊和口蝦蛄資源量季節(jié)變動所致。

　　關(guān)鍵詞:游泳動物;優(yōu)勢種;多樣性;多元統(tǒng)計(jì)分析;季節(jié)變化;渤海

　　胥延釗; 單秀娟; 滕廣亮， 水產(chǎn)科學(xué) 發(fā)表時(shí)間：2021-11-26

　　海洋游泳動物包括魚類、甲殼類和頭足類，是重要的漁業(yè)資源。渤海是游泳動物的重要棲息地、產(chǎn)卵場和索餌場[1]。改革開放以來，隨著渤海沿岸省市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，漁船與網(wǎng)具數(shù)量大幅增加，性能大幅提升，捕撈強(qiáng)度持續(xù)增大，大量工業(yè)廢水與生活污水排入渤海，使渤海水質(zhì)日益下降，污染嚴(yán)重，渤海生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，渤海作為魚類產(chǎn)卵場和索餌場的功能已經(jīng)退化[2-7]。渤海游泳動物群落在捕撈壓力與環(huán)境變化雙重脅迫下勢必會產(chǎn)生相應(yīng)的變動，掌握游泳動物群落結(jié)構(gòu)特征的變動規(guī)律是實(shí)現(xiàn)漁業(yè)資源科學(xué)管理的基礎(chǔ)[8-11]。因此，對渤海的游泳動物群落結(jié)構(gòu)特征的研究尤為重要。渤海游泳動物群落結(jié)構(gòu)研究始于 20 世紀(jì) 50 年代，90 年代以來的相關(guān)研究不斷增多。研究表明，過度捕撈和自然環(huán)境惡化破壞了渤海生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，許多重要漁業(yè)經(jīng)濟(jì)種類資源量明顯下降，游泳動物個(gè)體趨向小型化，性成熟年齡提前，生命周期縮短，群體結(jié)構(gòu)組成趨向簡單，營養(yǎng)級下降，優(yōu)質(zhì)種類資源減少，劣質(zhì)種類資源增加[12-17]。近年來在渤海較大空間尺度的群落結(jié)構(gòu)研究中，對魚類群落、大型無脊椎動物群落的研究較多，對作為整體的游泳動物群落的研究較少。

　　筆者基于 2015—2016 年渤海底拖網(wǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)，對渤海游泳動物群落優(yōu)勢種、游泳動物的豐度和生物量的季節(jié)變動規(guī)律進(jìn)行探究，并采用多維標(biāo)度排序、相似性百分比分析等方法，對其群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化進(jìn)行系統(tǒng)闡述，揭示渤海游泳動物群落結(jié)構(gòu)的時(shí)空變動，以期為渤海游泳動物合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

　　1 材料與方法

　　1.1 數(shù)據(jù)來源

　　數(shù)據(jù)來源于 2015 年 5 月(春季)、8 月(夏季)與 2016 年 1 月(冬季)3 個(gè)航次的渤海游泳動物調(diào)查，調(diào)查區(qū)域 E 118°12'36"~121°30'00"，N 37°15'00"~40°15'00"，調(diào)查站位數(shù)春季為 47 個(gè)、夏季為 42 個(gè)和冬季為 35 個(gè)，并將渤海劃分為 4 個(gè)海區(qū)(萊州灣、遼東灣、渤海灣、渤海中部)(圖 1)。調(diào)查船租用雙拖漁船，調(diào)查網(wǎng)具網(wǎng)口高度為 6 m，寬度為 22.6 m，周長為 110 m，上綱長度 42 m，囊網(wǎng)網(wǎng)目 20 mm。每站拖網(wǎng) 0.5~1 h，網(wǎng)具拖速為 3.0 kn，根據(jù)實(shí)際漁獲量標(biāo)準(zhǔn)化為每小時(shí)漁獲量。

　　1.2 分析方法

　　1.2.1 游泳動物群落優(yōu)勢種分析

　　優(yōu)勢種由相對重要性指數(shù)(IRI)確定[18]，公式如下： IRI=(N+M)×F(1)式中，N 為某種類豐度占總漁獲豐度的百分比，M 為某種類漁獲量占總漁獲量的百分比，F(xiàn) 為某種類在調(diào)查中被捕獲站位數(shù)與總調(diào)查站位百分比，并將相對重要性指數(shù)大于 500 的種類定義為優(yōu)勢種[19]。

　　1.2.2 相對生物量與相對豐度

　　以單位捕撈努力量漁獲量(CPUE)衡量相對生物量(kg/h)與相對豐度(尾/h)。單位捕撈努力量漁獲量(CPUE)計(jì)算公式[20]如下: CPUE = C/n(2)式中，C 為捕撈漁獲量(kg 或尾);n 為捕撈努力量，本研究中為標(biāo)準(zhǔn)化后的拖網(wǎng)時(shí)間(h)。

　　1.2.3 群落多樣性分析

　　多樣性分析采用 Margalef 豐富度指數(shù)(D)[21]、Pielou 均勻度指數(shù)(J′)[22]和 Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H′)[23]。其中，Margalef 豐富度指數(shù)反映群落物種豐富程度，指一個(gè)群落或環(huán)境中物種數(shù)目的多寡，亦表示生物群聚(或樣品)中種類的豐富程度;Pielou 均勻度指數(shù)反應(yīng)在一個(gè)群落或生境中全部物種個(gè)體數(shù)目的分布情況，即各物種個(gè)體數(shù)目分布的均勻程度;Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)則包含兩個(gè)因素：一是種類數(shù)目即豐富度，二是種類中個(gè)體分配上的平均性或均勻性，種類數(shù)目多可增加多樣性，同樣，種類之間個(gè)體分布的均勻性增加也會使多樣性提高。各指數(shù)按下式計(jì)算： D =(S-1)/ln m (3) J’ = H’/ln S (4) H' ? ??Piln Pi (5) 式中，S 為物種數(shù)，m 為總漁獲生物量(kg)，Pi 為第 i 種漁獲生物量占總漁獲生物量的比例。

　　1.2.4 多元統(tǒng)計(jì)分析

　　首先，選取生物量占總生物量比例超過 0.1%，且其出現(xiàn)頻率大于 5%的種類作為分析對象，計(jì)算各季節(jié)渤海不同海區(qū)的 Bray-Curtis 相似性指數(shù)[24]，獲得各海區(qū)群落結(jié)構(gòu)的相似性指數(shù)矩陣，然后采用等級聚類分析(CLUSTER)和多維標(biāo)度分析(MDS)來研究群落結(jié)構(gòu)相似性的季節(jié)變化。應(yīng)用非參數(shù)的相似性分析(ANOSIM)檢驗(yàn)各分類和排序分組之間的差異顯著性，并利用相似性百分比分析(SIMPER)計(jì)算各物種對群落結(jié)構(gòu)差異的貢獻(xiàn)率。Bray-Curtis 相似性指數(shù)的計(jì)算公式[24]為： 100 1- (6) 1 1 ??????????????? ????? s j ij lj s j ij lj x x x x B 式中，B 為群落間的 Bray-Curtis 相似性指數(shù)，S 為物種數(shù)，