嵊泗人工鱼礁海区生态系统能量流动模型初探

主要根据从2005年1月开始投放人工鱼礁至11月在嵊泗人工鱼礁海区进行的环境、资源和生态调查资料,应用Ecopath withEcosim(EwE)软件,构建嵊泗人工鱼礁海区生态系统初步能量流动模型。模型由13个功能组构成,每一组都代表在生态系统中具有相似地位的有机体,基本覆盖了嵊泗人工鱼礁海区生态系统能量流动的主要过程。模型分析表明,嵊泗人工鱼礁海区生态系统的能量流动主要以捕食食物链途径为主,各功能组的营养级范围为1.00~4.18。生态网络分析表明,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为13.8%,来自碎屑的转换效率为13.4%,平均能量转换效率为13.6%。     

浙江南部近海鱼类群落结构的时空特征

为了解浙江南部近海鱼类种类组成、多样性和群落结构与时空因子的关系,分别于2016年冬季(2月)和夏季(8月)对该海域进行底拖网调查,并采用Bray-Curtis聚类分析、相对重要性指数(IRI)分析、群落多样性分析等方法研究该海域鱼类群落结构。结果表明:浙江南部近海冬季和夏季共出现鱼类124种,冬季出现鱼类93种,夏季出现鱼类86种,鲈形目Perciformes种类数最多;冬季浙江南部近海鱼类群落可以划分为北部、南部和南部近岸3个群落,夏季该调查海域鱼类群落可以划分为北部和南部2个群落;调查海域的鱼类以暖水种为主(占56.9%),南部群落暖温种与暖水种种数高于北部群落,冬季暖温种数量高于暖水种,夏季反之;该海域冬季绝对优势种为龙头鱼Harpodon nehereus,北部与南部群落同南部近岸群落优势种组成差异较大,夏季绝对优势种为带鱼Trichiurus lepturus和七星底灯鱼Benthosema pterotum,北部与南部群落优势种差异较小,冬、夏两季鱼类优势种组成变化较大;该海域鱼类群落的Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J)冬季高于夏季,丰富度指数存在极显著季节差异(P0.01),除冬季丰富度指数外,Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数在空间上普遍呈现南部群落高于北部群落的趋势,这种变化趋势可能与生物量和温度有关。本研究结果为探寻影响群落结构的主要因素,完善群落种类组成及多样性与时空因子的关系提供了数据资料。     

岛礁水域海藻场食物网基准生物的选择

岛礁海域海藻场是近岸浅海重要的湿地生境之一,其所在水域的食物网往往较开阔水域复杂,而利用稳定同位素方法来揭示其独特的物质传递和能量流动规律是当前国内外研究的趋势。在利用该技术之前,往往需选择恰当的基准生物以更准确地阐释海藻场食物网各阶层的营养关系。为此,于2014年春季(5月)和秋季(10月)在浙江省枸杞岛海藻场选取4种大型底栖动物优势种[蝾螺(Turbo petholatus)、角蝾螺(Turbo cornutus)、条纹隔贻贝(Septifer virgatus)和带偏顶蛤(Modiolus comptus)]为实验对象,利用多元方差分析检验其δ~(13)C和δ~(15)N值的种内(间)时空差异,并分析造成该差异的原因,评估其作为基准生物的可行性。结果显示,4种底栖动物的δ~(13)C和δ~(15)N值受其食性和栖息地环境的影响,呈现不同程度的时空差异,发现带偏顶蛤和角蝾螺的δ~(13)C和δ~(15)N值相对更为稳定,因此可分别作为浮游和底层营养关系的基准生物。本文结果可为我国在东海岛礁水域开展相关研究提供基础数据和重要参考。     

枸杞岛海藻场优势种鱼类群体特征及其在不同生境中的差异

为了解枸杞岛岩礁不同底栖海藻分布的海藻场区域鱼类优势群体组成和分布特征,于2009年2月—2010年2月对枸杞岛海藻场和沙地生境的鱼类进行了逐月采样,对其中的鱼类优势种群组成、生物学特征和摄食规律作了比较。结果表明,以大型底栖海藻铜藻为优势种和以孔石莼等小型底栖海藻为优势种的海藻场鱼类全年优势种皆为褐菖鲉、斑头鱼和黄姑鱼。褐菖鲉群体具有近岸活动频繁、群体低龄和小型化、丰度年间变化大的特点,通过性成熟提前、雌性比例远高于雄性、摄食对象多样化的方式应对生存压力,维持对整个群体的补充。斑头鱼和黄姑鱼群体都具有低龄化现象,群体补充主要受洄游群体影响。3种鱼类因生活习性和摄食对象的不同,表现出个体间的生长差异。同时,由于发育不同阶段的食性转化、体型变化和来自上层捕食者的捕食压力,褐菖鲉和黄姑鱼会随着发育阶段的变化,表现出对不同生境的选择利用。斑头鱼食性较为稳定,其活动区域由主要的摄食对象麦秆虫所主导,主要栖息于海藻场生境。     

褐菖鲉幼鱼对贻贝养殖生境的利用规律初探

嵊泗海域规模庞大的贻贝养殖生境发挥着养护幼鱼的海洋牧场功能,而探查当地趋礁鱼类在幼体阶段对该生境的利用规律可为当地海洋牧场的设计提供重要参考,为此2018年5—7月对舟山北部枸杞岛贻贝场的褐菖鲉幼鱼、附着生物进行了逐月调查,使用自制网具采集目标生物样品,应用相对密度指数和相关分析法分析了褐菖鲉幼鱼在该生境中的栖息密度、栖息方式和空间分布特征,采用胃含物分析法确定其食性特征,并结合耳石轮纹探究其利用该生境的生长周期。结果显示,褐菖鲉幼鱼的栖息密度时空特征上,5—7月在养殖区贻贝串上的栖息密度分别为(10±6)、(7±5)和(5±5)个/串,时间上呈现逐月递减趋势,随时间的推移养殖区外侧幼体逐渐迁移至内侧近岸区直至消失。栖息方式选择上,褐菖鲉幼鱼栖息数量与贻贝串孔隙大小和附着海藻生物量之间皆呈正相关,但并不显著。饵料利用上,养殖区褐菖鲉幼鱼总体维持较高的摄食强度,各月份平均摄食强度皆高于对照区,主要摄食对象为麦秆虫和钩虾,重量百分比为70.9%和28.3%。栖息周期上,养殖区内褐菖鲉幼鱼耳石平均轮纹数为(57±12)个,其利用养殖贻贝串的周期一般约为2～3月,且该生境中幼鱼耳石纹路间距均匀性和条纹清晰度均明显优于岩礁生境。研究表明,枸杞岛的贻贝养殖生境成为褐菖鲉幼鱼额外的栖息环境,在增殖养护褐菖鲉资源方面发挥了积极作用,因此嵊泗海域在建设海洋牧场时可依据贻贝养殖生境的资源养护原理,通过设置浮体结构强化海洋牧场的饵料场和庇护功能,以提高褐菖鲉种群的补充量,为当地休闲海钓的持续发展提供部分保障。     

大型海藻生境的生态功能及其在海洋牧场应用中的探讨

大型海藻是近岸海洋生态系统生态过程的重要驱动者之一,由大型海藻所形成的海藻场栖息地在维持海洋生物摄食、生长和繁殖等生命活动中扮演着极为重要的角色。然而,近年来受环境变化和人类活动等因素的影响,全球范围内许多沿海国家都出现了海藻场快速退化的现象,且对以海藻场为关键栖息地的海洋生物造成了不可忽略的影响,这一状况在我国尤为严重。为保障海洋生物资源可持续利用,海藻场修复已成为我国近岸海域生态环境保护的重要工作之一。但由于对海藻及其构造生境的生态功能认识不足,有关海藻场修复的目标定位、实现路径等存在较大的盲目性。本文从海藻场修复的角度出发,先分别对海藻及其构造生境的生态功能进行了阐述,而后对海藻养殖区是否可替代天然藻场被纳入到海洋牧场的建设中以及海藻生境生态功能的量化测定提出了几点思考,以期为今后海藻场修复工作合理、高效地开展和海藻养殖产业的可持续发展提供参考。     

嵊泗人工鱼礁海域鱼类和大型无脊椎动物群落结构特征

为了探明鱼礁生境中群落结构的组成情况,评估人工鱼礁投放取得的生态效果以及探索人工鱼礁投放对整个资源组成情况的影响,根据2004年-2007年嵊泗海域人工鱼礁区及周边海域和自然海域的资源调查资料,对比分析了上述3个海域的资源种类组成、优势种、多样性等群落结构特征。共发现鱼类和大型无脊椎动物150种,其中鱼礁区119种。鱼类和节肢类在生物量和数量上均占较高比例,为3个海域的主要资源组成。鱼礁区在历次调查中共发现季节性优势种类11种,随时间的推移,鱼类作为优势种的次数增多。同步调查中,鱼礁区丰富度和多样性高于其余2个海区,最高丰富度和多样性分别为6.349和3.303,鱼礁周边海域分别为3.982和2.158,自然海域为5.751和3.003。3个区域之间,鱼礁区和自然海域的相似度最高;其次是鱼礁周边海域和自然海域;鱼礁周边海域与鱼礁区的相似度最低。结论认为,鱼礁的投放有利于生物的栖息和聚集,对鱼类的诱集和分布影响明显。     

浙江嵊泗人工鱼礁区小黄鱼生长特征与资源合理利用的初步研究

人工鱼礁是放置于海底以影响有关海洋生物资源的物理、生物或社会经济过程的人工设施, 具有修复生态环境、保护渔业资源的功能。本文根据2004年10月人工鱼礁拟投海域本底调查资料以及2005~2007年跟踪调查资料, 分析了小黄鱼的平均体长、平均体重、体长组成和体重组成随时间的变化趋势; 根据投礁前(2004年10月)和投礁后(2005年、2006年和2007年)的调查资料, 求解了小黄鱼的体长体重关系式和生长方程, 计算了体重生长的拐点年龄、临界年龄和总瞬时死亡率, 估算了人工鱼礁区小黄鱼的资源量。结果表明: 投礁后小黄鱼的平均体长和体重均呈上升趋势, 优势体长组和体重组均向高值移动; 同等体长情况下由投礁后体长体重关系式估算的体重比用投礁前的体长体重关系式估算的值大; 投礁后小黄鱼个体生长方程的参数L∞、W∞、K值分别从投礁前的140.5 mm、36.5 g和0.28 a^-1增加到186.0 mm、118.5 g和0.36 a^-1; 投礁后体长与体重生长速度与投礁前相比有所增大, 且体重生长的拐点年龄从投礁前2.55 a提高到2007年的2.58 a; 小黄鱼种群生物量增长的临界年龄从投礁前的3.21 a提高到3.77 a; 小黄鱼种群的总瞬时死亡率从投礁前的1.065 a^-1减小到0.75 a^-1; 鱼礁区小黄鱼资源量约131.5 t。并对人工鱼礁区小黄鱼生长特征和资源管理进行讨论。     

枸杞岛贻贝养殖筏架附着海藻的群落结构

为了解贝类筏式养殖区的大型海藻种类组成和分布格局及季节变动等群落水平的特征,实验于2018年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和2019年冬季(2月)对枸杞岛贻贝养殖筏架上的附着海藻进行采样和分析。结果显示,全年共采集到49种附着海藻,隶属11目20科33属。在物种数季节变化上,秋季最高(29种),春季最低(20种),平均有23种;平均生物量季节变化上,夏季最高(5 529.40 g/m~2),秋季最低(2 340.45g/m~2),年平均值为(3 455.06±1 480.40) g/m~2;平均物种数和平均生物量在水平分布上均呈现从养殖区内侧至外侧逐渐减少的特点;附着海藻多样性指数(H')最高为秋季(2.30),最低为夏季(1.87),年平均值为2.07±0.18;全年共采集到优势海藻13种,最高是秋季(8种),夏季最低(5种),平均有6种,其中宽角叉珊藻和密毛沙菜是养殖筏架上的全年优势种;优势海藻的生态位宽度最大值与最小值均出现在秋季,分别为密毛沙菜(2.21)和铜藻(0.74);生态位重叠最大值与最小值均出现在秋季,分别是扁江蓠-铜藻(0.86)和带形蜈蚣藻-铜藻(0)。研究表明,大规模筏式养殖的存在,延长了舌状蜈蚣藻、密毛沙菜等红藻的生长期,拓宽了铜藻等褐藻的栖息范围,从而改变了养殖区内大型海藻的群落结构,有利于所在海区维持更高的全年初级生产力水平和海藻碎屑产生量,为海洋牧场建设过程中海藻场的营造提供科学依据。     

马鞍列岛岩礁生境鱼类群落结构时空格局

基于2009年马鞍列岛潮下带岩礁生境的多网目三层组合刺网逐月调查数据,对鱼类群落月相和季度间的变化、区域尺度上的空间差异和群落的稳态进行了探讨,应用优势种相对丰度和生物量、定居性鱼类和洄游种的季节动态、非度量多维标度(nMDS)和生物量丰度曲线(ABC)分析方法对群落时空格局进行了分析。结果显示:季节性洄游种集中出现在夏秋季,但对岩礁生境的利用表现出不同区域的强度差异;小黄鱼Larimichthys polyactis和黄姑鱼Nibea albiflora周年利用岩礁生境,但强度有别,尤其在冬季;定居性鱼类褐菖鲉Sebastiscus marmoratus、斑头鱼Agrammus agrammus和大泷六线鱼Hexagrammos otakii在春末夏初的种群密度最高,同样表现出某些或大部分月份的区域差异;而河口种中国花鲈Lateolabrax maculatus则更多地选择秋冬季出现在岩礁生境。多元分析结果揭示了当地岩礁生境鱼类群落格局上显著的季节和区域差异,这是定居性鱼类对岩礁生境利用的阶段性变化和区域差异、结合洄游种季节迁移和选择性分布等因素作用下共同形成的格局。ABC分析进一步发现,丰富的鱼类生态类型形成了夏季岩礁生境更为稳定的群落状态,而冬季相反;同时各季度A区的群落干扰明显强过B区。研究表明,产卵季节海域西北部的岩礁生境很可能起着主要的产卵场功能,而东南部区域各季度皆侧重于幼鱼育肥场的功能表达。丰富的种类区系加之优势种的季节性交替出现,共同塑造了岩礁生境极具动态的鱼类群落格局,对维持岛礁海域鱼类多样性以及局部区域生态系统的稳定性起着非常重要的作用。