基于结构方程模型分析海洋环境因子对南海鸢乌贼的影响

为探究鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)资源变化与海洋环境因子的关系,基于2019—2020年南海围网捕捞鸢乌贼的电子渔捞日志数据,首先分析了鸢乌贼资源的月间变动特征,之后利用结构方程模型解析海洋环境因子对其资源时空分布的影响。结果表明:围网月间的平均单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)变化趋势基本一致,年平均CPUE则为2020年大于2019年。南海鸢乌贼渔汛期为3—4月,高产区域集中在112°E—117°E、8°N—12°N,渔汛期CPUE呈现向东和向北偏移的趋势。海洋环境对鸢乌贼资源分布的综合影响系数为0.38,而海表盐度和光合有效辐射在海洋环境上的载荷量分别为0.87和0.82,两者是影响鸢乌贼资源分布的重要环境因子。所用结构方程模型为量化海洋环境因子与鸢乌贼资源分布之间的复杂关系提供了新的研究思路,可为鸢乌贼资源可持续利用和管理提供参考依据。

湛江港皮氏叫姑鱼种群生物学特征和资源开发状态

皮氏叫姑鱼(Johnius belangerii)是湛江港海域重要的渔业资源,其种群数量和分布对渔业生产和生态平衡具有重要影响。为探究湛江港皮氏叫姑鱼的生活史特征及其资源开发状态,根据2016—2021年湛江港海域底拖网调查数据,使用ELEFAN I、Pauly经验公式、长度转换捕获曲线法等方法估算了皮氏叫姑鱼的生长、死亡参数,并根据实际种群分析(Virtual population analysis,VPA)、Beverton-Holt动态综合模型评估了该渔业资源的开发状态。结果表明,湛江港海域皮氏叫姑鱼体长介于27.03~182.00 mm,体质量介于0.19~137.34 g。生长方程的极限体长(L∞)为185.85 mm,生长系数(K)为0.61,理论生长年龄(t0)为-0.27。总死亡系数(Z)、自然死亡系数(M)和捕捞死亡系数(F)分别为2.40、0.75和1.65。湛江港皮氏叫姑鱼首次捕捞体长(83.74 mm)远小于最适开捕体长(131.95 mm),捕捞对象多为幼鱼和补充群体,具有小型化趋势。湛江港皮氏叫姑鱼开发率(E)为0.69,高于最大可持续开发率(Emax=0.63),处于过度捕捞状态。研究揭示了皮氏叫姑鱼的生活史特征,可为其资源的可持续利用和科学管理提供参考依据。

湛江湾潮间带大型底栖动物的群落结构及其受干扰程度

大型底栖动物是潮间带生态环境监测与评价的良好指示生物。湛江湾是粤西最大的港湾,为揭示湛江湾潮间带大型底栖动物群落特征和受干扰程度,为其生态保护提供科学依据,分别在2020年8月(夏季)和2021年1月(冬季)实地调查了湛江湾5个不同人类活动胁迫下的断面(东海岛、东头山岛、鹿渚村、特呈岛和海湾大桥),分析了大型底栖动物的种类组成、栖息密度与生物量空间分布以及生物多样性,并采用分类学多样性指数和栖息密度-生物量比较(Abundance-biomass comparison,ABC)曲线分析了大型底栖动物群落受干扰程度。结果表明:1)共鉴定出大型底栖动物98种,其中软体动物最多(45种),其次为节肢动物(26种)和环节动物(19种);2)5个断面大型底栖动物夏、冬季的平均栖息密度分别为174和187个·m^(−2),平均生物量分别为171.27和188.38 g·m^(−2),均表现为冬季大于夏季;软体动物疏纹满月蛤(Lucina scarlatoi)和节肢动物白脊管藤壶(Fistulobalanus albicostatus)为冬夏两季的共有优势种;3)Bray-Curtis聚类分析和非度量多维标度排序分析(nMDS)结果表明,不同季节5个断面均可分为4个亚群,其中鹿渚村和海湾大桥为一个亚群,东头山岛和特呈岛为一个亚群,而东海岛夏、冬季各为一个亚群;4)分类学多样性指数和ABC曲线对湛江湾潮间带大型底栖生物群落受扰动分析评估结果存在一定差异,其中分类学多样性分析结果表明东头山岛断面和受旅游休闲影响较大的海湾大桥断面冬季受干扰程度相对严重,而ABC曲线则显示受贝类养殖影响的鹿渚村断面夏季受干扰程度较为严重。研究表明人类活动已经对湛江湾潮间带大型底栖生物群落产生了一定程度的不利影响。

生态因子对雷州湾海域鱼类重要种分布影响的量化评价

【目的】量化生物及非生物生态因子对雷州湾海域鱼类重要种分布的影响,厘清鱼类对各种变量变动的响应,为今后预测该海域渔业资源的丰度变动及基于群落视角的渔业管理和研究提供实例。【方法】根据2018—2020年每年春、秋季于雷州湾开展的底拖网鱼类调查数据,先利用相对重要性指数(IRI)筛选出生态鱼类重要种,用于构建联合物种分布模型(JSDMs);进而结合冗余分析(RDA)进行验证,以量化评价生态因子对鱼类重要种种群分布的作用。【结果】2018—2020年在雷州湾逐年春、秋两季调查共捕获鱼类217种,其中17种鱼类(IRI≥100)为生态重要种;构建的联合物种分布模型较好地反映了鱼类实际分布(后验拟合效果R2=0.46);环境因子对雷州湾海域鱼类重要种的分布影响最大(达61.3%),其中溶解氧(DO)的作用最大(DO=4.39~10.36,21.6%),而不同鱼类对不同生态因子的耐受性或其栖息地偏好也是导致分布年际波动的原因之一;总体上,种间作用对鱼类分布的影响相对较小(38.7%),但对部分鱼类如条纹叫姑鱼(Johnius fasciatus,84.5%)、皮氏叫姑鱼(Johnius belangerii,73.0%)和棕斑兔头鲀(Lagocephalus spadiceus,60.9%)等的分布起着决定性作用。【结论】环境因子主要影响雷州湾鱼类的分布,不同鱼类因环境耐受或生境偏好存在明显的年际差异;种间作用对鱼类分布的影响相对较小,但对部分鱼类如条纹叫姑鱼、皮氏叫姑鱼和棕斑兔头鲀等起关键性作用。

防城港海域浮游植物群落结构及其环境适应性

于2014年9月~2015年8月按季度对防城港海域浮游植物进行4个航次的综合调查,结果显示,该海域共鉴定出浮游植物130种,其中硅藻门106种、甲藻门19种、金藻门2种、蓝藻门2种和绿藻门1种。浮游植物各站位的丰度为1.50×10~6~797.18×10~6个·m^(-3),均值为122.91×10~6个·m^(-3),且季节差异极显著(P<0.01),呈秋季>夏季>冬季>春季的特征。群落Shannon-Wiener多样性指数为0.37~4.00,均值为2.60,处于轻度污染水平。该海域浮游植物依种类组成的相似性可划分为10 m以浅和10~20 m水深的2个类群(P=0.001)。冗余分析表明,4个季度中,所调查的8个环境因子共解释了57.51%~72.65%浮游植物丰度的空间变化;水深、水温、溶解氧(DO)和磷酸盐浓度是影响防城港海域浮游植物群落格局的主要环境因子且各因子影响程度存在季节差异。

鱼类标志放流步骤的优选及其在黄鳍棘鲷中的应用

鱼类标志放流过程中,关键细节缺失参考依据易导致标志鱼因标志操作不规范而死亡(或导致标志脱落),从而影响基于标志群体抽样的增殖效果评估、放流群体时空格局等后续研究的准确性。本研究以南海重要增殖放流鱼类黄鳍棘鲷为对象,采用多因素方差分析对比了标志过程中关键操作(标志前麻醉与否、标志部位、植入角度)的生长率、存活率、标志保留率的差异。40 d的实验结果显示,不同标志操作对鱼的生长无显著影响。麻醉与否对实验鱼的存活率影响极显著。标志部位、植入角度对标志保留率影响显著。优选出的最佳标志操作组合为麻醉,将T型标志以45°植入背鳍基前部肌肉(存活率95.56%、标志保留率98.89%)。综合以往资料,本研究提出了黄鳍棘鲷[体长(10.05±0.39)cm]T型标志操作规范建议,为今后科学开展标志放流提供参考依据:①标志前暂养,将待标志鱼放入培育池内暂养3 d或以上,标志前24 h停食;②材料消毒,将T型标志和标志枪针头用75%酒精浸泡消毒5 min;③麻醉,用30 mg/L丁香酚溶液(或MS-222麻醉剂)麻醉至鱼体腹部向上翻转时,迅速进行标志;④标志,用标志枪针头拨去标志部位的1个鳞片,然后针头与鱼体呈45°将T型标志植入背鳍基前部肌肉;⑤鱼体消毒,将标志鱼放入含有5%聚维酮碘(或高锰酸钾)的海水溶液中药浴消毒30 min;⑥标志后暂养,消毒后的标志鱼人工暂养7 d后可放流。

基于流刺网调查的雷州湾游泳生物群落结构分析

根据2014年11月~2015年8月在雷州湾开展的4个航次的流刺网调查数据,分析了游泳生物多样性指数的相关性、相对资源丰度及其影响因子。共鉴定游泳动物113种,隶属于5纲16目49科86属;其中鱼类(82种)和软甲纲(27种)分别占出现总种类数的72.5%和23.9%。种类的丰度排序结果显示,重要性居前10位的种类中,近底层鱼类和中上层鱼类各2种,甲壳类6种。该海域群落多样性水平总体较高,由湾内向湾口海域呈递增趋势;分类多样性指数(Δ)与Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J')均显著相关(Pearson test,P<0.01),能更全面地反映游泳生物群落特征。基于RAD的建模分析表明,Mandelbrot模型拟合优度最佳(AIC=485),初步推断该群落总体处于生态竞争占优势的动态平衡。基于广义线性模型的单位捕捞努力量渔获质量(BPUE)、单位捕捞努力量渔获尾数(NPUE)与环境因子分析表明:1)水体溶解氧(DO)极显著影响BPUE(P<0.01),而溶解氧、水温及季节变动与水温交互作用显著影响NPUE(P<0.05)。2)流刺网的网具长度、站位的地理位置差异对BPUE、NPUE的影响均不显著(P>0.05)。调查海域湾内、湾中和湾口的渔业资源群落结构的季节、空间差异较小,仅NPUE的分布存在显著季节波动(P<0.05)。

2015年防城港近岸海域浮游桡足类群落结构的季节变化

【目的】研究防城港近岸海域浮游桡足类的群落格局及其环境适应性,为浮游动物生态学、渔业栖息地适宜性评价提供参考依据。【方法】根据2015年4个季度的防城港近岸海域16个站位的浮游桡足类调查结果,运用群落特征参数、聚类分析、冗余分析方法分析了其种类组成、空间格局及其对环境因子的适应性。【结果】1)调查海域共鉴定浮游桡足类81种,隶属于5目23科34属,以长腹剑水蚤属种类数最多(7种);各站位Shannon-Wiener多样性指数(H')均值为2.19±0.38。桡足类丰度的季节均值依次为从高到低依次为夏季(222.9±140.3)个/m3>春季(113.0±150.7)个/m3>秋季(87.4±40.5)个/m3>冬季(26.0±48.8)个/m3;2)桡足类的季节更替率均值为(73.91±17.76)%,以春/夏季更替率最高(84.31%),夏/秋最低(47.37%),表现为以瘦尾胸刺水蚤(Centropages tenuiremis)、锥形宽水蚤(Temora turbinata)、亚强次真哲水蚤(Eucalanus subcrassus)及微刺哲水蚤(Canthocalanuspauper)等优势种丰度的季节变化;3)浮游桡足类群落格局在空间上大致可划分为沿岸组、离岸组和近岸组共3个类群(P=0.001,ANOSIM),大体分别处于10 m以浅、10 m、20 m三个水深范围,各组的代表种亦是该海域季节性优势种,但在相对丰度和出现频率上组间差异显著;4)冗余分析表明,7个环境因子(水深、透明度、水温、溶解氧、盐度、pH和叶绿素a)对该海域浮游桡足类群落格局季节变动的累积贡献率为(52.02±16.21)%,以叶绿素a和水温的作用最重要。【结论】浮游桡足类的群落格局及其季节变动受水深与环境因子影响较大,在关键渔业水域栖息地适宜性评价研究中值得关注。

黄鳍棘鲷3种标志方法效果的比较与分析

选取适宜的标志方法是提高增殖放流效果评估准确性的保障。以我国增殖放流的重要经济鱼类黄鳍棘鲷(Acanthopagrus latus)为实验对象,以其特定生长率、存活率和标志保留率为定量评价指标,采用单因素方差分析和Kaplan-Meier生存分析对比了被动整合雷达标志(PIT)、长T型标志(L-T)、短T型标志(S-T)3种标志方法的标志效果。40 d的实验结果显示,各试验组鱼的特定生长率差异不显著;各试验组鱼的存活率和标志保留率较高,但差异均不显著;存活率表现为PIT标志组(96%)>L-T标志组(94%)>S-T标志组(93%),标志保留率则表现为PIT标志组(100%)>S-T标志组(97%)>L-T标志组(96%)。结合标志材料成本、标志操作难易程度等因素,认为L-T标志是目前黄鳍棘鲷批量化标志放流较理想的一种标志方法。此外,研究所采用的生存分析法可为今后不同标志方法的对比优选提供参考。

北部湾冬、夏季浮游桡足类群落的结构特征及环境适应性

根据2014年冬、夏季北部湾2个航次的调查数据,采用分层聚类和典范对应分析研究北部湾桡足类群落的结构特征及环境适应性。结果表明,冬、夏季共鉴定出桡足类124种,其中冬季62种,夏季108种;冬、夏季优势种均为7种,冬季以亚强真哲水蚤(Subeucalanus subcrassus)、锥形宽水蚤(Temora turbinata)、精致真刺水蚤(Euchaeta concinna)为主,夏季则以异尾宽水蚤(T.discaudata)、高斯光水蚤(Lucicutia gaussae)为主。北部湾桡足类大致可分为北部群落、中部群落和湾口群落等3个群落;冬季多样性一般(Ⅳ级水平),夏季多样性较好(Ⅱ或Ⅲ级水平)。典范对应分析表明,冬季主要影响因子是海平面高度,夏季则是水深。温度和盐度与北部群落呈负相关关系,与湾口群落呈正相关关系。冬、夏季桡足类空间分布格局差异有统计学意义(P<0.01)。

湛江港海域游泳动物群落结构及多样性分析

【目的】研究湛江港海域的游泳动物资源结构及多样性特征。【方法】根据2016—2017年湛江港海域4个季度的底拖网渔业资源调查数据,采用相对重要性指数(index of relative importance,IRI)、Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)和ABC曲线(abundance-biomass comparison curve)分析该海域游泳动物的种类组成、优势种和多样性水平等群落结构特征。【结果】该海域共发现游泳动物173种,隶属于16目68科116属;其中鱼类种类数最多(98种,占总种类数的56.7%),以底层鱼类和暖水性鱼类为主;其次是甲壳类(66种,占38.2%),头足类最少(9种,占5.2%)。4个季节的优势种累计有11种(鱼类6种、甲壳类5种),其中条纹叫姑鱼(Johnius fasciatus)是春、夏、秋3个季节的共同优势种。从时间维度上看,秋季的H'、D均为最高,而春季的J最高;从空间维度上看,湛江港口门处S6站位多样性水平相对较高。ABC曲线结果显示,湛江港海域游泳动物群落在冬季受干扰程度高于其它3个季节。【结论】湛江港海域游泳动物种类丰富,其中鱼类是主要的游泳动物类群。

雷州半岛东部近岸海域大型底栖甲壳动物群落结构及其影响因子

【目的】研究雷州半岛东部近岸海域大型底栖经济甲壳动物的群落结构及其影响因素,为甲壳类资源评估与合理利用提供参考依据。【方法】于2016年4月至2017年2月按季度在该海域开展4个航次的渔业资源底拖网调查,采集经济甲壳动物样品,并进行分类鉴定,同时采集环境数据。采用聚类分析和冗余分析(RDA),评价该海域不同季节甲壳动物群落结构特征及其与环境因子的关系。【结果】共有甲壳动物98种,隶属2目24科43属;全年优势种有变态蟳(Charybdis variegata)、哈氏仿对虾(Parapenaeopsis hardwickii)和须赤虾(Metapenaeopsis barbata)等10种;各季节丰富度指数(D)、多样性指数(H′)、均匀度指数(J′)均以夏季最高,冬、春季次之,秋季最低;各季节均可划分为两个群落(Anosim test:0.579<R<0.710,P<0.01),群落Ⅰ的平均相似性为44.5%~62.7%,群落Ⅱ的平均相似性为53.8%~59.8%;水深、叶绿素a和溶解氧是甲壳动物群落结构变化的重要影响因子。【结论】该海域甲壳动物种类丰富,生物多样性水平较高。

南海北部海域大眼鲷资源的时空异质性

研究经济鱼类的资源密度重心及其时空异质性有助于深入了解其渔场形成过程, 并为其渔业资源的可持续利用和科学管理提供参考依据。本研究基于2009 2014年南海 捕捞信息网络中的南海北部海域底拖网渔业生产数据,运用重心分布、自举法(Bootstrap) 和地统计等方法研究了大眼鲷资源密度重心分布和时空异质性。结果发现,2009 2014 年大眼鲷资源密度总体上呈逐年降低的趋势,且差异极显著,最高值为2012年的(26.69± 7.34) g/(h kW nets)。不同年份大眼鲷资源密度重心均分布在南海北部50~100 m等深线 间,资源密度重心年际分布差异不显著,主要集中于调查海域中部。大眼鲷资源密度在 70~90 km的尺度范围内呈强烈的空间自相关格局及良好的空间结构性(块金系数<25%), 主要受环境因素的作用;在90 km以上的尺度范围,空间自相关性较弱,受随机成分影 响较大。

种间互作对雷州湾海域鱼类群落结构的影响

从鱼类种间互作及其生态网络特征视角研究鱼类群落结构特征,对解析多鱼种共存机制和基于群落水平的多鱼种资源管理均具有重要意义。为分析鱼类资源利用的竞争互作对群落结构稳定性的影响,根据2016-2018年8个航次的雷州湾海域底拖网调查的鱼类数据,将空间生态位重叠理论和生态网络建模相结合,从种间互作的角度应用加权聚类系数C、加权平均路径长度A、关联度Co等指标分析鱼类的群落结构。结果表明:①鱼类生态位重叠所形成的种间互作网络季节变动较大,而年度变动则相对较小,共包含鱼类58-122种,种间互作的关系数量1318-7103。②雷州湾海域鱼类群落内种间互作密集,聚合程度高(C介于0.84-0.98)且能量传递效率高(A介于0.02-0.09),呈现互作弱化之趋势(Co介于0.32-0.48),群落结构总体较稳定。③小尺度范围(20°40'-21°00'N,110°30'-110°45'E)内,鱼类群落内种间互作特征是维持多种鱼类共存的重要内因。该特征表现为季节和年度的变化总体上相似,种间直接关联程度与种间互作强度呈正相关(P<0.01),而局部聚合程度与种间直接关联、互作强度均呈负相关(P<0.01)。本研究可为鱼类群落结构稳定性的量化评价和资源养护的管理规划提供参考依据。

2017—2020年珠江口棘头梅童鱼的种群特征

为了掌握珠江口重要经济鱼类棘头梅童鱼的种群特征,根据2017—2020年春(3—4月)、秋(9—10月)两季在珠江口海域开展的底拖网调查及采集到的棘头梅童鱼样本,对其生物学特征和资源密度分布特征进行了初步分析。结果表明:珠江口棘头梅童鱼体长、体重变化范围分别为22~168 mm、0.23~103.11 g,其中雌性个体的体长、体重均大于雄性个体,未见明显的小型化现象;性成熟体长集中在90~140 mm,未见性成熟提早现象。总体长体重关系式中的异速生长因子b值为2.9057,且年际变化小,而条件因子a值(3.029×10^(-5))小于1988年该海域的调查结果,说明珠江口棘头梅童鱼整体生长发育良好,但栖息地环境质量(饵料供应、生长环境)下降。研究海域梅童鱼的开发率E为0.67,处于过度捕捞状态;梅童鱼资源密度平均值为77.73 kg·km^(-2),中西侧资源密度大于东侧,在纬度方向上总体分布均匀;根据4个资源密度高值区初步推测其产卵场在南沙港附近。2017—2020年的年平均资源密度比1980—1982年下降了93.5%,为持续利用该资源,建议条件成熟时可于春季在产卵场设立保护区,以保护补充群体与产卵群体。