獐子岛海洋牧场人工鱼礁区鱼类资源养护效果的初步研究

陈勇,杨军,田涛,刘永虎,尹增强,陈雷,王刚

(大连海洋大学 辽宁省海洋牧场工程技术研究中心,辽宁 大连 116023)

摘要:采用手线钓和定置网法连续3年对獐子岛海洋牧场深水鱼礁区投礁后的鱼类资源状况进行了调查评估。调查结果表明:共捕获鱼类6种,主要经济鱼种为大泷六线鱼Hexagrammosotakii、许氏平鮋Sebastesschlegeli,采用手线钓法捕获两种鱼的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)最大值分别为97.8、281.8 g/(人·钩·h),采用定置网法捕获两种鱼的CPUE最大值分别为2039.2、163.4 g/(笼·h)。对调查获得的鱼类进行分析,结果表明:2012年春季主要岩礁型鱼类尾均体质量与2011年相比,大泷六线鱼增长0.12倍,许氏平鮋增长0.23倍,资源量增加显著;手线钓渔获的尾均体长、体质量高于定置网,在鱼礁区手线钓作业的适宜季节为春季;鱼礁区主要鱼类为等速生长,许氏平鮋、大泷六线鱼、方氏云鳚EnedriasfangiWang et Wang等种间丰满度有明显差异;2013年采用定置网捕获鱼礁区大泷六线鱼的尾均体质量为非鱼礁区的9.36倍,鱼类资源养护效果显著。调查结果显示,人工鱼礁区鱼类资源已得到有效养护,与投礁前相比增殖效果明显。

关键词:獐子岛;海洋牧场;人工鱼礁;鱼类资源;养护效果

人工鱼礁是海洋牧场建设的主要生态工程设施。人工鱼礁投放到海域中,能改变鱼礁周围海域非生物环境的流、光、音、底质等因子,引起生物环境的变化[1]。人工鱼礁产生的饵料效应、流场效应、庇护所效应、环境变化效应、阴影效应和音响效应等能诱集鱼群,使礁区周围海域的生物量增加[2]。不同礁型的人工鱼礁对鱼的诱集效果也不同[3-4],鱼礁区的资源种类和资源量明显比自然海区高[5],鱼礁区大量的生物聚集在鱼礁周围,可改善海域生态环境,达到聚集、养护和增殖渔业资源的目的[6-7]

獐子岛位于北黄海长山群岛的南部,周边海域水体交换良好,叶绿素的平面分布和垂直分布均匀[8]。2010年在獐子岛东南部海域投放1.4 m×1.4 m×1.4 m以及0.8 m×0.8 m×0.8 m框架式立方体混凝土人工鱼礁超过9000个,建设深水人工鱼礁区12 hm2,2010年至2012年在深水鱼礁区进行了鱼类资源的跟踪调查,通过调查初步掌握3年内鱼礁区鱼类资源的变动情况以及鱼礁区主要鱼种胃含物的种类,调查结果可为鱼礁区鱼类资源的养护效果评估提供数据依据,为鱼礁区渔业资源的科学管理和合理开发利用提供参考。

1材料与方法

1.1调查海域

调查海域为投礁海域,范围为39°0′9″N、122°55′1″E,39°0′9″N、122°55′51″E,39°0′58″N、122°55′51″E,39°0′58″N、122°55′1″E 4点连线之内的区域。

1.2调查方法

采用手线钓和定置网两种渔具进行调查,调查站位数和调查时间如表1所示。手线钓采用真饵复钩钓具,每个站位随机选择6名调查员,每人1根钓线,每根钓线有4个鱼钩;定置网所用网笼(长×宽×高为13.0 m×0.4 m×0.3 m)共30节,每节有一个进网口且相邻两节网口开口方向相反。捕获鱼类样品的处理、保存、计数和测量等参考《海洋调查规范》[9]及文献[10]进行。

表1獐子岛深水鱼礁区调查站位数量和调查时间

Tab.1Thesamplingstationanddateindeep-waterartificialreefincoastalZhangziIslandduringinvestigation

调查日期surveydate站位stations/个手线钓定置网时间time/h手线钓定置网2010年6月52.52011年4月561.532011年7月25142012年5月4522

1.3数据处理

鱼类体长(L)和体质量(W)的关系式[11]

W=aLb

(1)

鱼类丰满度系数(K)的计算公式[12]

K=W/L3×100。

(2)

其中:W为鱼体质量(g);L为鱼体体长(cm)。

胃含物出现频率(P)的计算公式[13]

P=n/N×100%。

(3)

其中:n为含某一食物成分的鱼类尾数;N为抽查鱼类总尾数。

使用Excel和SPSS软件对数据进行整理分析。

2结果与分析

2.1捕获鱼类的种类和数量

4次调查共捕获鱼类6种,其中手线钓捕获鱼类2种,定置网捕获鱼类6种(表2)。4次调查中定置网渔获物的出现频率:大泷六线鱼100%,许氏平鮋25%,方氏云鳚75%,黄鮟鱇25%,高眼鲽75%,矛尾鰕虎鱼25%。

表2渔获物名录

Tab.2Thefishlistinthecatches

种类species手线钓handlinefishing2011年4月2011年7月2012年5月定置网trap2010年6月2011年4月2011年7月2012年5月大泷六线鱼Hexagrammosotakii+++++++许氏平鮋Sebastesschlegeli+++方氏云鳚EnedriasfangiWangetWang+++黄鮟鱇Lophiuslitulon+高眼鲽Cleisthenesherzensteini+++矛尾鰕虎鱼Chaeturichthysstigmatias+

从表3可见:手线钓渔获物中,2011年春季和2012年春季大泷六线鱼和许氏平鮋两种鱼的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)分别为2011年夏季的13.1倍和12.0倍,2011年春季和2012年春季许氏平鮋的CPUE分别为大泷六线鱼的2.7倍和5.9倍;定置网渔获物中,2012年春季大泷六线鱼的CPUE是2011年春季的3.2倍,2011年夏季是2010年夏季的57.4倍。

表3大泷六线鱼和许氏平鮋的CPUE

Tab.3TheCPUEoffatgreenlingHexagrammosotakiiandSchlegelsrockfishSebastesschlegeli

种类species手线钓handlinefishing/(g·人-1·钩-1·h-1)2011年4月2011年7月2012年5月定置网trap/(g·笼-1·h-1)2010年6月2011年4月2011年7月2012年5月大泷六线鱼97 827 547 437 5163 12039 2526 9许氏平鮋261 10281 800163 40

从表4可见:4次调查中,大泷六线鱼和许氏平鮋的总渔获质量分别占各次调查总渔获质量的49.13%、97.1%、97.54%、100%。2011年夏季与2010年夏季渔获量的尾均体质量相比,大泷六线鱼增长1.43倍,方氏云鳚增长0.9倍,高眼鲽增长0.78倍;2012年春季与2011年春季渔获量的尾均体质量相比,大泷六线鱼增长0.12倍,许氏平鮋增长0.23倍。2011年7月与2011年4月相比,大泷六线鱼的尾均体质量增加25.09 g,许氏平鮋尾均体质量减小25.07 g,3个月内鱼礁区大泷六线鱼的尾均体质量增加0.18倍,许氏平鮋尾均体质量减小11%。

为了考察鱼礁区的建设效果,2013年8月对獐子岛海洋牧场深水鱼礁区和非礁区利用定置网进行鱼类资源补充调查。结果表明:定置网投放2 h后,非鱼礁区捕获大泷六线鱼4条,而鱼礁区捕获大泷六线鱼72条,许氏平鮋1条,鱼礁区大泷六线鱼捕获数量为非鱼礁区的18倍;非鱼礁区大泷六线鱼尾均体长和体质量分别为9.36 cm和25 g,而鱼礁区大泷六线鱼尾均体长和体质量分别为21.69 cm和234 g,鱼礁区大泷六线鱼尾均体长和体质量分别是非鱼礁区的2.32倍和9.36倍。

表4捕获鱼类的性状和生长方程

Tab.4Thetraitsandgrowthequationofthecapturedfishes

种类species调查日期surveydate数量/尾number质量百分比/%percent体长范围/cmbodylengthrange尾均体质量/gaveragebodyweight体长-体质量关系length-weightrelationship相关系数R大泷六线鱼Hexagrammosotakii2010年6月749 1313 2~18 067 00W=0 0063×L3 3430 96262011年4月4739 5513 4~30 8137 44W=0 0318×L2 8240 97462011年7月25590 4113 0~31 5162 53W=0 0127×L3 1280 95882012年5月4935 8113 5~32 0153 97W=0 0188×L3 0220 9777许氏平鮋Sebastesschlegeli2011年4月4157 5515 3~32 9229 27W=0 0429×L2 840 95602011年7月167 1312 0~22 0204 20W=0 0911×L3 6200 96742012年5月4864 2017 0~27 5281 77W=0 1481×L2 4590 9253方氏云鳚EnedriasfangiWangetWang2010年6月712 0513 5~16 516 44W=0 0025×L3 2690 95772011年4月532 3611 0~16 57 27W=0 0021×L3 1000 93712011年7月21 373 0~13 031 28——黄鮟鱇Lophiuslitulon2010年6月126 1119 5249 20——高眼鲽Cleisthenesherzensteini2010年6月312 7114 0~15 040 43——2011年4月10 5415 088 20——2011年7月10 1618 072 00——矛尾鰕虎鱼Chaeturichthysstigmatias2011年7月32 1727 5~32 0331 32

2.2主要经济鱼类体质量的分布

獐子岛海洋牧场深水人工鱼礁区调查渔获物主要经济鱼种为大泷六线鱼和许氏平鮋。手线钓和定置网对大泷六线鱼均有捕获,2011年4月和2012年5月仅有手线钓捕获许氏平鮋,2011年7月仅有定置网捕获许氏平鮋。2010年6月捕获大泷六线鱼7条,体质量在100 g以下的尾数占总尾数的87.5%。2011年4月和7月、2012年5月分别捕获大泷六线鱼47、255、49条,体质量在100 g以下的尾数分别占总尾数的57.4%、25.5%和28.6%,体质量在100~200 g的尾数分别占总尾数的19.1%、48.6%和53.1%,体质量在200 g以上的尾数分别占总尾数的23.4%、25.9%和18.4%。

2011年4月和7月、2012年5月的调查分别捕获许氏平鮋41、16、48条,体质量在200 g以下的尾数分别占总尾数的56.1%、56.3%和12.5%,体质量在200~400 g的尾数分别占总尾数的31.7%、43.7%和77.1%,体质量在400 g以上的尾数分别占总尾数的12.2%、0%和10.4%。

2.3捕获鱼类的生长情况

本次调查所得渔获物中主要鱼种为大泷六线鱼、许氏平鲉和方氏云鳚,根据W=aLb得出相应体长和体质量关系式中的ab值。通过计算得到幂指数b的分布图(图1),除2012年5月捕获的许氏平鮋幂指数b为2.46外,其余幂指数b均在正常范围(2.5~4.0)内。

图1 捕获鱼类的幂指数b分布
Fig.1 The profile of index b in the captured fishes

2.4捕获鱼类的丰满度

丰满度是衡量鱼体的丰满程度以及反映水域饵料供应程度的指标[14]。调查结果显示,许氏平鮋的丰满度为2.96±0.08,大泷六线鱼的丰满度为1.84±0.20,方氏云鳚的丰满度0.79±0.27(图2)。2012年春季与2011年春季相比,大泷六线鱼的丰满度差异不明显,许氏平鮋的丰满度增加6%;2011年夏季大泷六线鱼的丰满度比2010年增加15%;2011年4月方氏云鳚的丰满度比2010年6月降低48.1%。

鱼类胃含物的出现频率(含有某一食物成分的胃数占总非空胃数的百分比)[13],可以粗略地反映鱼类的食性。随机取2011年4月定置网渔获中的30尾大泷六线鱼测试胃含物。人工鱼礁区大泷六线鱼捕食种类多为虾类和鱼类,胃含物中的鱼、虾类出现频率均为76.6%,贝类为43.3%,未知种类(未能准确鉴定的物种)为23.3%。

图2 捕获鱼类的丰满度值分布
Fig.2 The profile of the condition factor distribution in the captured fishes

3讨论

2010年6月、2011年4月和7月、2012年5月在獐子岛海洋牧场人工鱼礁区进行的4次鱼类资源调查中,共捕获6种典型种类,包括大泷六线鱼、许氏平鮋、方氏云鳚、黄鮟鱇、高眼鲽、矛尾鰕虎鱼。2011年7月捕获的大泷六线鱼数量最多,2012年5月捕获的许氏平鮋数量最多,4次调查捕获主要鱼类的总渔获量依次为大泷六线鱼>许氏平鮋>方氏云鳚,渔获中主要经济鱼种为大泷六线鱼、许氏平鮋。2012年春季比2011年春季以及2011年夏季比2010年夏季,鱼类资源调查捕获鱼种尾均体质量显著增加。2011年4月至7月,大泷六线鱼的尾均体质量明显增加,为即将到来的繁殖期和越冬储存能量,许氏平鮋春季时完成繁殖,夏季是体质量恢复和增长的最佳时期,因此,不同鱼种在同一年不同季节内尾均体质量变化趋势不同,这与殷名称等[15]的观点相同。安永义畅等[16]、Hooher等[17]、Ilanna[18]的相关研究表明,人工鱼礁对鱼礁区的海洋生物具有良好的聚集、养护和增殖效果。獐子岛海洋牧场鱼礁区建成后,深水鱼礁的布设为鱼类提供了良好的栖息环境,大泷六线鱼和许氏平鮋等岩礁型鱼类的资源量增加,群体个体体质量增长显著。

本次调查中,采用定置网渔获的种类是手线钓的3倍。手线钓捕获大泷六线鱼的尾均体质量和尾均体长分别为定置网的1.21倍和1.18倍,手线钓捕获许氏平鮋的尾均体质量和尾均体长分别为定置网的1.25倍和1.10倍。手线钓比定置网的选择性好,渔获质量高,适合在人工鱼礁区作业,手线钓的CPUE春季比夏季高。许氏平鮋食性凶猛,手线钓上钩率高于大泷六线鱼,大泷六线鱼在两种渔具渔获中均有出现,是鱼礁区普遍存在且容易捕获的鱼种。鱼礁区调查中,手线钓和定置网同季节CPUE呈增长趋势,主要经济鱼种的资源量增多,说明鱼类生长环境适宜。在适合手线钓作业的4—11月间,春季更适合发展旅游和休闲渔业。

2011年4月和7月的调查中,体质量为200 g以上的大泷六线鱼数量差异小,100~200 g的大泷六线鱼数量夏季比春季显著增加。2011年和2012年春季调查中,体质量为400 g以上的许氏平鮋数量差异小,200~400 g的许氏平鮋数量明显增加。人工鱼礁区大泷六线鱼群体2011年从春季到夏季体质量明显增加,2012年春季大泷六线鱼和许氏平鮋的尾均体质量均比2011年明显增加。獐子岛海洋牧场鱼礁区建成后,鱼类的栖息环境良好,生长环境得到了改善,促进了鱼类的生长。这与陈丕茂等[19]在中山海域,张虎等[20]在海洲湾,斯广杰等[21]在深圳杨梅坑海域,对人工鱼礁区环境的调查结果相似,同时鱼礁流场效应也对鱼类聚集产生了影响[22]

已有作者对Von Bertalanffy生长方程中ab值赋予了生物学意义[23]。Brown认为,指数b通常为2.5~4.0,如果鱼的体长、体高和体宽为等速增长,比值不变,则b值等于或接近3[24]。通过对Von Bertalanffy生长方程分析,大泷六线鱼的幂指数b有接近3的趋势,许氏平鮋、方氏云鳚的幂指数b在3附近分布,调查海域的主要鱼类均属等速生长。2012年5月捕获的许氏平鮋幂指数b为2.46,此时许氏平鮋正经历繁殖期,幂指数b略低于正常范围值与许氏平鮋的自身生理活动有关,2011年7月的许氏平鮋幂指数b在正常范围值之内。人工鱼礁区捕获的主要鱼类种间丰满度差异显著,依次为许氏平鮋>大泷六线鱼>方氏云鳚。人工鱼礁区主要经济鱼类的丰满度值总体呈上升趋势,而方氏云鳚的丰满度降低与其生存环境有关[25]。人工鱼礁区大泷六线鱼胃含物中虾类和鱼类出现频率是贝类的1.8倍,表明大泷六线鱼的食性喜好小型鱼虾类。鱼礁的布设虽为小型鱼虾类提供了庇护所,但肉食性鱼类的增多给小型鱼虾类的生存带来了压力。因此,在鱼礁区建设中,应根据海域的实际情况,投放不同种类、不同礁型的人工鱼礁,以形成良好的鱼礁区生态系统。

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TheenhancementeffectoffisheryresourcesonartificialreefsinmarineranchingareainZhangziIsland

CHEN Yong,YANG Jun,TIAN Tao, LIU Yong-hu, YIN Zeng-qiang, CHEN Lei, WANG Gang

(Center for Marine Ranching Engineering Science Research of Liaoning,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China)

Abstract:The fishery resources were investigated and evaluated in artificial reefs in deep-water marine ranching area for three years by hand line fishing and cage net survey. The results showed that 6 fish species were captured, including the economically important species fat greenlingHexagrammosotakii, Schlegel’s rockfishSebastesschlegeli, with the maximal CPUE of 97.8 g/(human·hook·h)in fat greenling and the maximal CPUE of 281.8 g/(human·hook·h) in Schlegel’s rockfish by hand-line fishing, and with the maximal CPUE of 2039.2 g/(cage·h) in fat greenling and the maximal CPUE of 163.4 g/(cage·h) in Schlegel’s rockfish by a trap net. The fat greenling in spring had body weight gain 0.12 times higher in 2012 than in 2011 and the Schlegel’s rockfish in spring showed body weight gain 0.23 times higher in 2012 than in 2011,indicating that the resources were significantly increased. There was higher catch by hand line fishing than by a trap which was more suitable for operation in artificial reef area, particularly in spring. The fish in the artificial reefs grew constantly by the analysis of Von-Bertalanffy growth equation, and there were significant differences in condition factors in fat greenling, Schlegel’s rockfish, and Fang’s blennyEnedriasfangiWang et Wang. In 2013, the fat greenling captured in the artificial reefs by a trap had average body weight as 9.36 times as the fish captured in the reefs-free area, indicating that the artificial reefs play an effective role in conservation, and proliferation of fish resources.

Key words:Zhangzi Island; marine ranching; artificial reef; fishery resources; conservation effect

DOI:10.3969/J.ISSN.2095-1388.2014.02.017

文章编号:2095-1388(2014)02-0183-05

收稿日期:2013-09-21

基金项目:公益性行业(农业)科研专项(200903005);国家科技支撑计划项目(2012BAD18B03);国家海洋公益项目(201205023);辽宁省农业攻关计划(2011228001)

作者简介:陈勇(1956—), 男, 教授。E-mail:chenyong@dlou.edu.cn

通信作者:田涛(1979—), 男, 副教授。E-mail:tian2007@dlou.edu.cn

中图分类号:S953.1

文献标志码::A