东海带鱼保护区鱼类群落结构及与环境变量的关系

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带鱼保护区位于中国东海,该保护区具有较高的生产力和丰富的渔业资源。在过去的四十年里,该海域的渔业资源在高强度的捕捞压力下遭到了过度开发,导致了不同程度的生态环境变动和海洋生物群落改变。随着科技发展,网具效率提高、渔船数量和大功率渔船增加,渔业资源的捕捞压力不断增长。全球渔业资源衰退的情况下,中国等大部分国家针对渔业资源保护,出台相关政策,例如控制捕捞量和捕捞努力量等。本研究于20122016年春、秋季节,通过利用底拖网对带鱼保护区的渔业资源和环境因子进行了共10个航次的调查,结合以往关于东海调查的历史数据,对该海域的鱼类种类组成、鱼类群落结构的时空分布、资源动态、生物多样性、9种主要渔获种类的生物学特性及与环境因子的关系进行了研究。结果显示:20122016年10个航次的渔业资源调查共采集到鱼类188种,包括软骨鱼类2种和硬骨鱼类186种,隶属72科17目。其中鲈形目种类最多,有78种,其次为鲽形目(27种)、鳗鲡目(16种)、鲀形目(14种)、鲉形目(12种)和鲱形目(11种),均超过10种,剩下11目的种类较少,均少于10种。该海域渔业资源渔获数量密度以春季最高,为121×103ind./h,渔获重量密度以秋季最高,为796.21 kg/h。研究表明,带鱼保护区的优势种和渔业资源具有显著的季节变动。根据相对重要性指数(IRI)判断出该海域20122016年春、秋季的优势种有17种,分别为矛尾刺虾虎鱼Acanthogobius hasta、日本带鱼Trichiurus japonicus、六丝钝尾虾虎鱼Amblychaeturichthys hexanema、七星底灯鱼Benthosema pterotum、矛尾虾虎鱼Chaeturichthys stigmatias、月鳢Channa asiatica、棘头梅童鱼Collichthyslucidus、断线舌鳎Cynoglossus interruptus、日本鳀Engraulis japonicus、虻鲉Erisphex pottii、龙头鱼Harpadon nehereus、细条天竺鲷Jaydia lineata、小黄鱼Larimichthys polyactis、鮸Miichthys miiuy、红狼牙虾虎鱼Odontamblyopusrubicundus,白姑鱼Pennahia argentata、六指马鲅Polydactylus sextarius。其中龙头鱼和细条天竺鲷为所有年份和季节均有出现的优势种。17种优势种中包括底栖鱼类9种、中下层鱼类7种和上层近岸鱼类1种。鱼类丰度时空分布研究显示,春季鱼类资源主要分布在保护区的南部和中部近岸海域,渔获丰度变化范围为1746 ind./h-36.78×103ind./h,秋季鱼类资源主要分布在保护区的北部海域,渔获丰度变化范围为2030 ind./h-28×103ind./h。秋季的鱼类生物量比春季高。秋季的渔获生物量以保护区中部至北部为最高,变动范围为24.5×103g./h-407.7×103g./h,春季的渔获生物量以南部海域最高,变动范围为14.67×103g./h-67.71×103g./h。利用种类丰富度指数(D)、均匀度指数(J)、种类多样性指数(H’)来分析该海域鱼类群落种类多样性。结果表明,春季的鱼类多样性指数D、J、H’均为最高,秋季为最低,其中均匀度指数比较稳定,6年均维持在平均值0.5的水平。ABC曲线分析中,春季丰度曲线在生物量曲线高,W统计量为负值,表明保护区鱼类群落在春季受严重干扰。在秋季,生物量曲线高于丰度曲线,并且W统计量为正值,表明保护区鱼类群落在此期间受到中度干扰。本研究对其中15种鱼类的体长体重关系进行了评估。生长参数b值的变动范围为2.5453.740(黑鳃梅童鱼头鱼),相关系数(r2)变动范围为0.820.97。其中黑鳃梅童鱼、鮸和长颌鲚3种在FishBase数据库中暂无体长体重关系的记录,且本研究中长颌鲚的最大全长比FishBase的记录大。利用体长频率法对9种鱼类的VB生长方程参数、自然死亡系数、捕捞死亡系数、总死亡系数和开发率进行评估。结果显示,极限长度范围为157.50mm504.00mm,生长率(K)范围为0.30.680 year-1,t0范围为-1.160.23。总死亡系数(Z)范围为0.263.37 year-1,最小值为银鲳,最大值为小黄鱼。通过研究9种主要鱼类的生物学特性现状,可以为该保护区提供基础资料,为渔业资源保护提供参考。利用主成分分析(PCA)检验不同站点的环境变量相似性或相异性。相关性和PCA表明,在秋季,溶氧(DO)、化学需氧量(COD)呈负相关关系,各站点间相似性不高;盐度和温度呈正相关关系,近岸和近海站点间的相似性较高。不同站点间的温度和盐度变化基本一致,溶氧和化学则不一致。而在春季,叶绿素a空间分布差异不显著,不同站点间温度和盐度变化不同。通过典型相关分析(CCA)评估鱼类种类与环境变量的相关性。结果表明,春季叶绿素a与大多数鱼类相关,但鱼类分布影响较小,盐度和溶氧是秋季影响鱼类群落分布的主要环境因素。基于上述研究结果为带鱼保护区管理提供了基础数据和科学的建议,希望该保护区的鱼类资源得到有效的保护,实现可持续发展。
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