Study on species diversity of macrobenthos in Daya Bay, South China Sea
-
摘要:
利用2004年3月、5月、9月和12月的大型底栖动物定量采样数据，对大亚湾大型底栖动物的物种多样性进行研究。结果表明，因人类活动影响的加剧，目前大型底栖动物多样性明显低于历史水平。2004年大亚湾海域内共出现79种(类)大型底栖动物，全海域均匀度(J)、丰富度(D)和Shannon-Wiener指数(H′)均值分别为1.17、0.74和2.06。各多样性指数的季节变化较小，不存在显著差异(P>0.05)。多样性水平以冬季 < 春季 < 夏季 < 秋季。大亚湾明显的干、湿季变化对大型底栖动物多样性有所影响，湿季多样性水平高于干季。湾口海域大型底栖动物多样性水平较高，因湾顶和湾中部海域内小鳞帘蛤Veremolpa micra和粗帝汶蛤Timoclea scabra极强的优势地位，导致湾顶和湾中部海域多样性水平较低。水温升高而引发的小鳞帘蛤和粗帝汶蛤丰度的变化，造成了湾顶和湾中部海域大型底栖动物多样性水平的季节变化。
Abstract:Based on the data of macrobenthos collected from the surveys of 4 cruises which were conducted in Mar., May, Sep., Dec. 2004 in Daya Bay, South China Sea, the species diversity of macrobenthos was studied. The results showed that nowadays the level of species diversity was lower than that in 1987 due to the more impacts of human activities on the bay since then. In 2004, the number of macrobenthos species was 79. The mean of richness index(J), evenness index(D) and Shannon-Wiener index(H′) were 1.17, 0.74 and 2.06, respectively. The seasonal changes of each diversity index was small, without significant different (P>0.05).The level of species diversity showed the trend of winter < spring < summer < autumn. It has been found that the distinct change of dry and wet season, the species diversity in wet season was higher than those in dry season. The species diversity of macrobenthos in outer Bay was the highest among other areas. The dominant species of Veremolpa micra and Timoclea scabra were so abundant that the species diversity of macrobenthos in center Bay and inner Bay were low. The seasonal change of the species diversity of macrobenthos in center Bay and inner Bay was caused by the change of the abundance of V.micra and T.scabra. Then the abundance of V.micra and T.scabra fluctuated with the water temperature directly.
-
Keywords:
- macrobenthos /
- species diversity /
- Daya Bay /
- South China Sea
-
张网是南海北部的传统渔具，也是最主要的定置渔具，在20世纪80~90年代发展较快，1999年定置渔具产量达到14.4×104 t，比1980年增加2.2倍，但从2000年开始产量急剧下滑，2003年已降至7.1×104 t。近年来，以张网为主的定置渔具产量保持在6.6×104 t左右，生产相对稳定。与20世纪80年代相比，张网的主要型式略有增加，双桩竖杆张网取代樯张张纲张网成为数量最多的型式；分布范围明显缩小，很多沿海地区现在只有零星分布，琼州海峡周边沿海、广西北海沿海和珠江河口附近水域等数量相对较多[1-2]。与此同时，随着渔业资源的变动，张网渔具结构也发生了变化。对南海区张网渔具结构及参数变化的研究，目前还鲜有报道。此文根据1983~1985年和2000~2005年2次较全面的南海北部渔具渔法调查资料，对张网主要技术参数进行了比较和分析，以为沿岸渔业资源的保护和可持续利用，优化张网渔具设计、研发选择性张网或装置以及加强渔业管理提供基础资料和参考依据。
1. 材料与方法
南海北部张网型式多样，将每一种网具都进行调查和比较显然是不现实的。为能够全面、直观地反映南海北部张网渔具的结构特征及其变化，此文选择最具代表性且数量最多的无翼张网进行比较分析。选择琼州海峡的千秋网、网门、定置网门和珠江口的中缯作为2000~2005年无翼张网的代表网具，选择琼州海峡的千秋网、桴网、澄海的桁槽和珠江口的中缯作为1983~1985年无翼张网的代表网具。上述张网有关数据分别取自于1983~1985年和2000~2005年进行的南海区海洋渔具渔法调查资料，包括《广东省海洋渔具渔法调查报告》、《广东省海洋渔具图集》、《南海区海洋渔具渔法》、《南海区海洋小型渔具渔法》等[1-2]，其中网衣的主要技术参数见表 1。
表 1 网衣主要技术参数Table 1. The main technical parameters of stow nets参数
parameter1983~1985 2000~2005 千秋网
Qianqiu桴网
Fu桁槽
Hengcao中缯
Zhongzeng千秋网
Qianqiu网门
Wangmen定置网门
Dingzhi wangmen中缯
Zhongzeng网口纲长/m mouth line length(C) 27.80 51.00 25.34 43.80 30.20 33.44 28.00 67.20 网衣拉直长/m stretched netting length(L) 22.76 49.26 37.78 89.45 18.20 58.79 55.00 54.00 网身长/m body length(Lb) 20.36 35.66 27.28 80.90 16.42 48.79 53.00 51.50 网囊长/m cod-end length(Lc) 2.40 13.60 10.50 8.55 1.78 10.00 2.00 3.50 网身大头宽/m mouth width(Wb) 13.05 31.50 26.25 24.80 27.00 33.23 48.00 56.00 网身小头宽/m extension piece width(Ws) 1.30 3.90 0.87 0.80 1.13 3.76 2.50 1.06 网囊宽/m cod-end width(Wc) 0.63 0.86 0.80 0.80 0.45 2.75 1.00 0.70 网衣段数(段)/m number of section 15 31 35 25 24 29 13 40 网口目大/mm mouth mesh size 29 180 50 62 60 150 80 56 网身末段目大/mm mesh size of extension piece 13 30 11 19 20 25 20 17 网囊目大/mmcod-end mesh size 10 1(布)cloth 10 19 8 2(布)cloth 10 14 注：表中网身大头宽、小头宽和网囊宽分别为张网各自部位实际网衣周长的1/4；渔具名均为当地俗称
Note：The widths of mouth, extension piece and cod-end in the table are a quarter of stretched circumference of their sections, respectively；names of stow nets are local names of nets.2. 结果与分析
2.1 网衣主要技术参数
张网属过滤性渔具，在捕捞生产方面，网衣结构最能体现张网的技术特征。表 2列出了张网网衣主要技术参数的平均值和范围。可以看出：(1)现阶段网具网口纲长平均值为39.71 m，网衣拉直长为46.5 m，与1983~1985年调查结果相比，网口纲长略有增加，而网衣拉直长度有所减小，表明张网在作业时过滤水体面积增大，捕捞渔获机率增加；(2)现阶段网身长和网囊长的平均值分别为42.43和4.32 m，与1983~1985年相比，网身长增加不明显，网囊长则明显减少，网身长与网囊长的平均比值由原来的5.8：1增至现阶段的13.8：1，表明网囊在张网捕捞技术上的功能已被弱化；(3)网身大头宽的平均值和范围比1983~1985年均明显增加，且增幅远大于网口纲长的增幅，表明现阶段张网网衣装纲时的缩结系数已经减小；网身小头宽和网囊宽的均值和范围略有增加，但增幅较小；网身大头宽与小头宽的平均比值变化显著，已由原来的19.8：1增至26.2：1；(4)网身段数范围与1983~1985年相比虽有差异，但均值没有变化；(5)网口和网身末段的网目尺寸比1983~1985年略有增加，它们的平均值分别由原来的80.3和18.3 mm增至现在的86.5和20.5 mm，网囊网目尺寸则稍有减小，平均值由原来的10 mm减为现在的8.5 mm，这意味着渔获在网囊中的逃逸机率进一步降低。
表 2 网衣主要技术参数的平均值和范围Table 2. Average and range of main technical parameters of the netting参数parameter 1983~1985 2000~2005 范围/m range 平均值/m average 标准差SD 范围/m range 平均值/m average 标准差SD C 25.34~51.00 36.98 12.42 28.00~67.20 39.71 18.46 L 22.76~89.45 49.81 28.57 18.20~58.79 46.50 18.98 Lb 20.36~80.90 41.05 27.29 16.42~53.00 42.43 17.43 Lc 2.40~13.60 8.76 4.72 1.78~10.00 4.32 3.86 Wb 13.05~31.50 23.90 7.78 27.00~56.00 41.06 13.29 Ws 0.80~3.90 1.72 1.47 1.06~3.76 2.11 1.28 Wc 0.63~0.86 0.77 0.10 0.45~2.75 1.23 1.04 2acod-end 1.0~19 10.00 7.35 2.00~14.00 8.50 5.00 2.2 网衣材料和网线结构
由于张网长期在水中浸渍使用，对网具材料抗腐性、滤水性和抵抗海洋生物附着能力等有一定的要求，网线结构对张网的作业性能也具有重要影响。主要张网的网衣材料和网线结构见表 3。从采用材料来看，现阶段张网网衣与1983~1985年时一样，均采用聚乙烯(PE)，但单丝的线密度(36tex)比原来(42tex)普遍减小，表明目前使用的网线材料更轻了。从网线标识来看，1983~1985年时张网网衣采用的网线多数为单捻线，即由2或3或5根单丝加捻而成；现阶段的网线则全部使用复捻线，它比单捻线更紧密、结构稳定和表面光滑。从网衣各部位网线对比来看，现阶段网口、网身末段和网囊等部位的网线稍粗。
表 3 网衣材料和网线结构Table 3. Material and twines sign of stow nets年份
year网具名称
local name of nets网口
mouth网身末段
extension piece网囊
cod-end1983~1985 千秋网 Qianqiu PE42tex6×3 PE42tex1×3 PE42tex1×2 桴网 Fu PE42tex20×3 PE42tex2×3 PE42tex1×3 桁槽 Hengcao PE42tex5×3 PE42tex1×3 PE42tex1×3 中缯 Zhongzeng PE42tex4×3 PE42tex1×3 PE42tex1×5 2000~2005 千秋网 Qianqiu PE36tex5×3 PE36tex2×2 PE36tex2×2 网门 Wangmen PE36tex13×3 PE36tex3×2 PE36tex2×2 定置网门 Dingzhiwangmen PE36tex18×3 PE36tex6×3 PE36tex2×3 中缯 Zhongzeng PE36tex3×3 PE36tex2×2 PE36tex2×3 3. 讨论
3.1 张网主要技术参数变化与渔业资源利用的关系
张网属被动性小型定置渔具，由于被动、小型的特征决定了其在南海区海洋捕捞渔业中处于非主要地位，以张网为主的定置渔具产量1999年达到最高峰，但其所占南海区海洋捕捞产量的比例也仅为4.3%，2005年所占的比例降至1.8%，表明南海北部张网渔业已经处于萎缩状态，其原因除与农业部关于海洋捕捞渔业船网控制指标、沿海渔民转产转业等战略性重大举措的实施以及渔业政策调整等有关外，最主要还是受渔业资源严重衰退的影响。如潮汕地区沿海曾经较多的“桁槽”，很大程度上就是由于渔业资源衰退、生产效益不好而被自然淘汰。粤西沿海的网门、定置网门、千秋网和珠江口水域的中缯等虽然在现阶段仍是数量较多的张网作业型式，但它们的主要技术参数已经发生变化，主要原因还是由于沿海渔业资源的衰退引起了主要捕捞对象的变化。由于一直以来对张网的研究很少，缺乏相关基础资料，很难对同一水域相同型式的张网进行不同时期主捕对象的种类和组成的比较。现选择同属双桩竖杆张网的湛江港网门和水东港网门进行比较说明。湛江港网门在1983~1985年调查时的主要捕捞对象为哈氏仿对虾Parapenaeopsis hardwickii和青鳞鱼Harengula zunasi，分别占70%和20%，其它如梅童鱼Collichthys lucidus、银鲳Pampus argenteus和大黄鱼Pseudosciaena crocea等占10%。2008年春季调查发现，水东港网门渔获组成中没有十分明显的优势种，以虾蛄属Oratosquilla sp.和枪乌贼属Loligo sp.的种类相对较多，在重量上分别占20%和14%，其次为白姑鱼Argyrosomus argentatus、周氏新对虾Metapenaeus joyneri、黄鳍鲷Sparus latus和黄斑篮子鱼Siganus oramin等，合计约占24%。由于湛江港与水东港的地理位置相近、生态环境相似，在渔具主尺度、渔船和渔期等均十分接近的情况下，湛江港网门与水东港网门在渔获组成上的差异在很大程度上反映出张网主捕对象的变化。
为适应沿海渔业资源的衰退和主捕对象的变化，张网的网口纲长加长，增加了渔获随流水进网的机率，网囊网目尺寸缩小，减少了渔获的逃逸机率，网囊长度缩短，则顺应了当前渔获物越来越少的现实。张网主要技术参数的这些变化结果进一步加剧了对渔业资源的利用和损害。2008年对张网渔获物春季调查发现，电白的“网门”渔获物中85%以上是经济种类的幼鱼、幼虾以及头足类幼体，明显高于20世纪80年代珠江口张网渔获物中幼鱼所占总尾数55%的比例[3]。
3.2 张网渔具改革方向和措施
从调查结果可以看出，张网渔具主要技术参数发生变化是广大渔民为追求高产量、高收入而进行的自发、自觉、自由的调整，是从自身利益出发，不是积极的、革命性的改革，缺乏政策指引和科技支撑，因而其后果是导致进一步损害沿海幼鱼幼虾资源，这与渔业法律法规的要求以及实现渔业可持续发展的指导精神是完全相违背的。
南海北部张网具有近岸、浅水作业特点，决定了该渔具发展具有较强的地域特征，生产时渔获效果往往受很多因素的制约，如水流、底质、天气、风向、风力及季节等，但决定性的影响因素还是张网渔具本身，因而应进行技术革新，研究并推广应用环保、友好、具有选择性的张网或附属装置。具体措施：(1)全面掌握南海北部张网数量、结构、使用规模、分布状况等第一手资料；(2)针对张网的地域特征以及主捕对象的区域差异和季节变化，选定不同地点、在不同季节开展张网对渔业资源的利用、影响以及变化等研究；(3)在南海北部主要张网作业渔区选择2~5处试验点，分年和分季节进行不同网目形状、不同网目尺寸的网囊或选择性装置的试验，确定适合的网目形状和网目尺寸或装置。在张网渔具选择性理论和试验方面，国内已经取得了一些成功经验和成果[4-9]，如何参考和借鉴这些成功经验和成果，研究出适应南海北部沿海各地渔业资源特点的选择性技术、真正实现负责任捕捞应该成为南海区张网渔业今后研究的重要目标。
-
![]()
图 3 大亚湾各季大型底栖动物多样性指数的频率分布
Figure 3. Frequency distribution of macrobenthos diversity indices in different seasons in Daya Bay
![]()
图 4 大亚湾大型底栖动物Shannon-Wiener指数(H′)平面分布
a. 冬季；b. 春季；c. 夏季；d. 秋季
Figure 4. Spatial distribution of marcobenthic Shannon-Wiener index(H′) in Daya Bay
a. winter; b. spring; c. summer; d. autumn
![]()
图 5 大亚湾大型底栖动物丰度的k-优势度曲线
Figure 5. k-dominance curves of macrobenthos abundance in Daya Bay
![]()
图 6 大亚湾不同区域大型底栖动物丰度的k-优势度曲线
Figure 6. k-dominance curves of macrobenthos abundance in different area in Daya Bay
表 1 大亚湾大型底栖动物多样性指数的季节变化
Table 1 Seasonal changes of macrobenthos diversity indices in Daya Bay
季节
season丰富度(D)
richness index均匀度(J)
evenness indexShannon-Wiener指数(H′)
Shannon-Wiener index均值 average 范围 range 均值 average 范围 range 均值 average 范围 range 冬季 winter 1.37±0.34 0.67~1.71 0.74±0.20 0.47~1.00 2.27±0.60 1.21~2.99 春季 spring 1.12±0.54 0.58~2.29 0.70±0.16 0.57~0.93 1.98±0.71 1.16~3.51 夏季 summer 1.13±0.38 0.57~1.56 0.76±0.20 0.42~0.94 2.05±0.66 1.19~2.98 秋季 autumn 1.06±0.49 0.53~1.74 0.75±0.22 0.44~1.00 1.96±0.73 0.90~2.91 均值 average 1.17 0.53~2.29 0.74 0.42~1.00 2.06 0.90~3.51 
下载: 导出CSV
表 2 大亚湾各季主要大型底栖动物丰度百分比
Table 2 Percentage of dominant species of macrobenthos in different season in Daya Bay
% 冬季 winter 春季 spring 夏季 summer 秋季 autumn 小鳞帘蛤 Veremolpa micra 52.8 小鳞帘蛤 V.micra 50.2 小鳞帘蛤 V.micra 54.5 小鳞帘蛤 V.micra 60.4 粗帝汶蛤 Timoclea scabra 25.6 粗帝汶蛤 T.scabra 24.5 粗帝汶蛤 T.scabra 17.8 粗帝汶蛤 T.scabra 8.5 中国小铃螺
Minolia chinensis2.5 光滑倍棘蛇尾
Amphioplus laevis3.1 棒锥螺 T.bacillum 3.3 弦毛内卷齿蚕
A.lobatus4.1 棒锥螺
Turritella bacillum1.5 中国小铃螺
M.chinensis2.7 光滑倍棘蛇尾 A.laevis 3.3 波汶巴非蛤
Paphia undulata1.5 短吻铲荚螠
L.brevirostris2.9 假奈拟塔螺
Turricula nelliae spurius2.1 异蚓虫 H.filiformis 2.2 短吻铲荚螠
Listriolobus brevirostris1.5 简毛拟节虫
Praxillella gracilies2.5 中国小铃螺
M.chinensis1.9 泡状薄壳鸟蛤
Fulvia bullata2.1 模糊新短眼蟹
Neoxenophthalmus obscurus1.9 弦毛内卷齿蚕 1.6 光滑倍棘蛇尾A.laevis 1.5 Aglaophamus lobatus 欧文虫 Owenia fusformis 1.2 棒锥螺 T.bacillum 1.5 异蚓虫
Heteromastus filiformis1.6 长锥虫
Haploscoloplos elongatus1.5 合计 total 85.4 86.3 85.2 85.2
下载: 导出CSV
-
[1] 王肇鼎, 练健生, 胡建兴, 等. 大亚湾生态系统退化特征[J]. 生态科学, 2003, 22(4): 313-320. doi: 10.3969/j.issn.1008-8873.2003.04.006 [2] 王友绍, 王肇鼎, 黄良民. 近20年来大亚湾生态环境的变化及其发展趋势[J]. 热带海洋学报, 2004, 23(5): 85-95. doi: 10.3969/j.issn.1009-5470.2004.05.012 [3] 丘耀文, 王肇鼎, 朱良生. 大亚湾海域营养盐与叶绿素含量的变化趋势及其对生态环境的影响[J]. 台湾海峡, 2005, 24(2): 131-139. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=-xbefZa1Cdt_4rjxR4iGzOsn2T0QHF_EOy-GejpMv2D0JYuz390OjgZdZxS1tGoo1cJTzHtfnw9mHKXNSAp_5DMxO6vnkBHdDqTTLFSp2ogR_1D_grCYUwN_ARmN45hfPHHdg0_2mvxF6tGS1Dh4P71ogk4OHgri2XlchPo6rmsXugyHEJFB3oTVqRmAuTj6&uniplatform=NZKPT&language=CHS [4] 彭云辉, 孙丽华, 孙浩如, 等. 大亚湾海区营养盐的变化及富营养化研究[J]. 海洋通报, 2002, 21(3): 44-49. doi: 10.3969/j.issn.1001-6392.2002.03.007 [5] WU Mei-Lin, WANG You-Shao. Using chemometrics to evaluate anthropogenic effects in Daya Bay, China[J]. Est Coastal Shelf Sci, 2007, 72(6), 732-742. doi: 10.1016/j.ecss.2006.11.032
[6] KRONCKE I. Long-term change in North Sea benthos[J]. Sencken bergiana Marit, 1995, 26(12): 73-80. https://www.cqvip.com/doc/journal/2800939289
[7] 江锦祥, 蔡尔西, 吴启泉, 等. 大亚湾底栖动物群落结构分析[M]//大亚湾海洋生态文集(Ⅱ). 北京: 海洋出版社, 1990: 235-247. [8] 韩洁, 张志南, 于子山. 渤海中、南部大型底栖动物物种多样性的研究[J]. 生物多样性, 2003, 11(1): 20-27. doi: 10.3321/j.issn:1005-0094.2003.01.003 [9] 王金辉, 黄秀清, 刘阿成, 等. 长江口及邻近水域的生物多样性变化趋势分析[J]. 海洋通报, 2004, 23(1): 32-39. doi: 10.3969/j.issn.1001-6392.2004.01.006 [10] 毕洪生, 冯卫. 胶州湾底栖生物多样性初探[J]. 海洋科学, 1996(6): 58-61. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=-xbefZa1Cdvm1ifVn9UWDEed_uATbMMeVvgTXH3uUL7ZJ2TRltaIfls4hGpR65j0ywOT2OV6K2QR03xGFeT73HJX-ZHSOrwCMZ-Aa8xdIdHPzW-q44zgZS5I3ZWWfbO2G9B8dbRIs1goocPfpRLZXJCKFv0Q4mVh6iWhbYGvJRlddJE7sotr89K1pqf-lT2k&uniplatform=NZKPT&language=CHS [11] 龚志军, 谢平, 唐汇涓, 等. 水体富营养化对大型底栖动物群落结构及生物性的影响[J]. 水生生物学报, 2001, 25(3): 210-216. doi: 10.3321/j.issn:1000-3207.2001.03.002 [12] 于海燕, 李新正, 李宝泉, 等. 胶州湾大型底栖动物生物多样性现状[J]. 生态学报, 2006, 26(2): 416-42. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2006.02.014 [13] GRAY J S. Animal-sediment relationships[J]. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review, 1978, 12: 223-261.
[14] 毕洪生. 胶州湾环境对大型底栖动物的影响[J]. 海洋科学, 1997(7): 37-40. [15] 李新正, 于海燕, 王永强, 等. 胶州湾大型底栖动物的物种多样性现状[J]. 生物多样性, 2001, 9(1): 80-84. doi: 10.3321/j.issn:1005-0094.2001.01.012 [16] 袁伟, 张志南, 于子山. 胶州湾西部海域大型底栖动物多样性的研究[J]. 生物多样性, 2007, 15(1): 53-60. doi: 10.3321/j.issn:1005-0094.2007.01.005
计量
- 文章访问数: 5572
- HTML全文浏览量: 174
- PDF下载量: 3412
粤公网安备 44010502001741号
