浙江南部近海鱼类群落结构的时空特征

杜晓雪1、2,田思泉1、2、3、4,王家启1、2,汪振华1、2、3、4,高春霞1、2、3、4

(1.上海海洋大学 海洋科学学院,上海 201306;2.中国远洋渔业数据中心,上海 201306;3.国家远洋渔业工程技术研究中心,上海 201306; 4.大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室,上海 201306)

摘要: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(P<0.01),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。

关键词: 浙江南部近海;鱼类群落结构;时空变化;物种多样性

浙江南部近海位于暖温带海区,近岸西侧常年受沿岸流的影响,而东侧受台湾暖流的影响,台湾暖流在不同时期的盛衰对该海区有较大影响[1]。在多股水团的共同作用下,使该海域成为带鱼Trichiurus lepturus、小黄鱼Larimichthys polyactis、龙头鱼Harpodon nehereus、日本鲭Scomber japonicus和七星底灯鱼Benthosema pterotum等鱼类[2-4],以及中国毛虾Acetes chinensis[5]和三疣梭子蟹Portunus trituberculatus[6]等经济虾蟹类的优良饵料场及产卵场。20世纪80年代以来,由于过度捕捞和种间相互作用,传统经济鱼类资源衰退,东海鱼类的种类组成、群落结构和物种多样性发生了较大变化[7],由此,对近海海域的群落结构变化机制及多样性研究显得更具有现实意义。

由于自然水域鱼类生态类型多样、栖息环境复杂和群体自身时空动态的影响,鱼类群落结构和多样性特征也存在一定的时空差异性[8]。近年来,已有学者开展了浙江南部海域的鱼类群落研究[6-7],但研究结果受到时空尺度局限,导致该海域鱼类群落结构的时空分布特征在结果上存在片面性。本研究中,根据2016年冬季(2月)和夏季(5月)的底拖网调查资料,利用聚类分析、相对重要性指数(IRI)、群落多样性分析等方法对浙江南部近海鱼类群落结构和多样性进行了季节和空间特征的分析,目的是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,掌握其鱼类群落的最新动态,以期为渔业资源的评估、可持续利用及科学管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 调查海域与调查站位

本研究数据来源于浙江南部近海渔业资源底拖网调查,调查时间为冬季(2016年2月)和夏季(2016年8月)。调查区域为浙江南部近海海域(27.21°~28.97°N,120.93°~122.95°E),冬、夏季节共设站点20个,具体分布如图1所示。

调查船为单船网板底拖网作业船“浙洞渔10109”,总吨位800 t,主机功率403 kW。

图1 浙江南部近海渔业资源调查站位
Fig.1 Survey stations of fishery resources in the offshore waters of Zhejiang Province

1.2 方法

1.2.1 样品采集与分析 渔船作业时底拖网网口的平均扩张高度和宽度分别为7.5 m和40 m,利用TDR进行了不同水深时网口扩张高度的测算,实际平均高度约为4 m,网囊网目为20 mm,调查期间平均拖速为(3.18±0.27)kn,平均拖时为(0.89±0.46)h。

此外,使用WTW-Multi 3430型号水质分析仪对水温、盐度、水深等底层环境数据进行相应采集与分析。

1.2.2 相对重要性指数 采用Pinkas的相对重要性指数(IRI)[9-10]研究浙江南部近海鱼类群落优势种组成:

IRI=(PN+PWPF

其中:PN为某一种类的尾数占总尾数的百分比;PW为某一种类的质量占总质量的百分比;PF为某一种类出现的站数占调查总站数的百分比。

IRI≥2000的物种定为绝对优势种[11]IRI ≥100的物种定为优势种[12-13],10≤IRI<100的物种定为常见种,IRI<10的物种定为少见种。

1.2.3 聚类分析 通过Bray-Curtis相似性系数矩阵分析各季节不同站位间鱼类群落的相似性[14],矩阵以类平均法进行聚类分析:

其中:B为相似性系数;XijXim分别为第i个种类在第j个海域(或季节)和第m个海域(或季节)的资源密度[kg/(h·km2) ]。为平衡优势种和非优势种在群落中的作用,计算前对原始数据矩阵进行平方根转换[15]

1.2.4 生物多样性分析 鱼类群落多样性采用Margalef物种丰富度指数[16]、Shannon-Wiener多样性指数[17]和Pielou均匀度指数[18]进行分析。由于不同种属和同种属个体间差异较大,Wilhm[17]提出用生物量表示的多样性更接近种属间能量的分布,因此,本研究中根据生物量计算物种多样性。Margalef种类丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)计算公式分别为

D=(S-1)/ln N

J=H′/ln S

其中:S为种类数;Pi为第i种鱼占总渔获量的比例。

2 结果与分析

2.1 鱼类种类组成

浙江南部近海冬季和夏季共出现鱼类124种,隶属15目65科102属,其中以鲈形目Perciformes种数最多,其次是鲽形目Pleuronectiformes、鲱形目Clupeiformes和鲉形目Scorpaeniformes;软骨鱼类只有真鲨目Carcharhiniformes的尖头斜齿鲨Scoliodon laticaudus,且出现在夏季(表1)。冬季出现鱼类93种,隶属14目49科71属,其中,鲈形目种数最多,其次是鲉形目;夏季出现鱼类86种,隶属12目53科72属,其中,鲈形目种数最多,其次是鲱形目。

根据渔获物的生物量比例,冬、夏季节两次调查的主要渔获物为带鱼(42.51%)、龙头鱼(10.48%)和刺鲳Psenopsis anomala(9.83%)等,冬季的主要渔获物为龙头鱼(54.67%)、黄鮟鱇Lophius litulon(17.80%)和小黄鱼(7.00%)等,夏季的主要渔获物为带鱼(48.51%)、刺鲳(11.14%)和黑姑鱼Atrobucca nibe(9.23%)等。

表1 浙江南部近海鱼类种类

Tab.1 Fish species in the offshore waters of Zhejiang Province

分类 classification目 order科 family属 genus种 species软骨鱼纲 Chondrichthyes真鲨目 Carcharhiniformes 111鳗鲡目 Anguilliformes 466辫鱼目 Ateleopodiformes 111鲱形目 Clupeiformes 4914鳕形目 Gadiformes 323鮟鱇目 Lophiiformes 222鲻形目 Mugiliformes 111硬骨鱼纲 Osteichthyes灯笼鱼目 Myctophiformes 245蛇鳚目 Ophidiiformes 111鲈形目 Perciformes 274653鲽形目 Pleuronectiformes 6915鲉形目 Scorpaeniformes 81112海龙目 Syngnathiformes 133鲀形目 Tetraodontiformes 356海鲂目 Zeiformes 111总计 total1565102124

2.2 鱼类群落结构划分

冬季鱼类群落聚类结果显示(图2),在47%的相似性水平上可将调查海域鱼类划分为3个群落,其中北部群落包括WT32、WT33、WT41和WT42站点,南部群落包括WT02、WT03、WT04、WT05、WT12、WT13、WT14、WT15、WT22、WT23、WT24、WT25、WT31和WT34站点,南部近岸群落包括W01、W11站点。

夏季鱼类群落聚类结果显示(图2),在40%的相似性水平上可将调查海域鱼类划分为两个群落,其中北部群落包括WT14、WT15、WT23、WT24、WT25、WT32、WT33、WT34、WT41和WT42站点,南部群落包括WT01、WT02、WT03、WT04、WT05、WT11、WT12、WT13和WT22站点,WT31站点视为异常站点。

2.3 不同群落生态类群比较

依据参考文献[19-23]中鱼类的适温特点,调查区域鱼类可分为暖水种和暖温种两种类型;其中,暖水种占所有种类的56.9%,暖温种占43.1%;中低层鱼类居多,中上层鱼类偏少。

图2 浙江南部近海冬、夏季节鱼类群落聚类分析
Fig.2 Bray-Curtis cluster analysis and nonlinear multidimensional scaling of fishes in the offshore waters of Zhejiang Province in winter and summer

从表2可见:冬季,北部群落渔获种类数为54种,南部群落为79种,南部近岸群落为24种,南部群落的暖温种与暖水种种数均高于北部群落和南部近岸群落,而南部近岸群落暖温种与暖水种种数均最少;夏季,南部群落渔获种类数(64种)高于北部群落(57种),南部群落的暖温种与暖水种种数均高于北部群落;冬季暖温种数量多于暖水种,夏季暖水种多于暖温种。

2.4 优势种组成的时空变化

2.4.1 优势种的季节变化 相对重要性指数(IRI)分析结果显示,冬季和夏季鱼类优势种组成变化较大。从表3可见:冬季优势种共13种,其中龙头鱼为绝对优势种,其他优势种为黄鮟鱇、小黄鱼、七星底灯鱼、麦氏犀鳕Bregmaceros mcclellandi和鳄齿鱼Champsodon capensis等,小型鱼种居多;夏季优势种共10种,其中带鱼和七星底灯鱼为绝对优势种,其他优势种为黑姑鱼、刺鲳、小黄鱼、银鲳Pampus argenteus和龙头鱼等,中型鱼种居多;冬、夏季共有的优势种为小黄鱼、七星底灯鱼和黄鲫Setipinna taty

表2 浙江南部近海各鱼类群落不同生态类群的种类数
Tab.2 Number of fish species in each ecological group in the offshore waters of Zhejiang Province

季节season群落community适温性temperature底层demersal species近底层mseo-demersal species中上层pelagic species总计total冬季winter(Feb.)暖温种1111830北部群落Northern暖水种165324合计27161154暖温种16161042南部群落Southern暖水种229637合计38251679暖温种55616南部近岸群落Southern coast暖水种5218合计107724夏季summer(Aug.)暖温种108523北部群落Northern暖水种199634合计29171157暖温种1210729南部群落Southern暖水种1413835合计26231564

2.4.2 优势种的空间分布 冬季,北部群落优势种共11种,其中,龙头鱼为绝对优势种,南部群落优势种共14种,其中龙头鱼和黄鮟鱇为绝对优势种,南部近岸群落优势种共17种,其中,龙头鱼、拉氏狼牙虾虎鱼Odontamblyopus lacepedii、棘头梅童鱼Collichthys lucidus和赤鼻棱鳀Thryssa kammalensis为绝对优势种。3个群落中共有的优势种有5种,龙头鱼占绝对优势地位,其优势度远高于其他物种,其他优势种为黄鲫、六丝钝尾虾虎鱼Amblychaeturichthys hexanema、蜂鲉Erisphex pottii和鳄齿鱼;北部群落与南部群落共同优势种为8种,与南部近岸群落优势种组成差异较大(表4)。

夏季,北部群落优势种共8种,其中,绝对优势种为带鱼、黑姑鱼和小黄鱼,南部群落优势种共10种,其中,绝对优势种为七星底灯鱼和带鱼;两个群落共有的优势种有4种,为带鱼、刺鲳、银鲳和龙头鱼。

2.5 鱼类群落多样性指数的时空差异

2.5.1 多样性指数的季节变化 浙江南部近海鱼类群落Margalef物种丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)和Pielou均匀度指数(J)冬季高于夏季(表5)。单因素方差分析显示,Margalef丰富度指数存在极显著的季节差异(P<0.01),Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数无显著的季节差异(P=0.14;P=0.82)。

2.5.2 多样性指数的空间分布 浙江南部近海鱼类群落多样性指数空间分布如图3所示。冬季,北部群落的Margalef丰富度指数高于南部群落和南部近岸群落;夏季,南部群落的Margalef丰富度指数高于北部群落。从Margalef丰富度指数的分布情况来看,冬季外侧站点的Margalef丰富度指数普遍高于内侧站点;夏季除27.5°N附近海域内侧站点的Margalef丰富度指数高于外侧站点外,其他海域Margalef丰富度指数则是外侧站点高于内侧站点。

冬季,南部近岸群落的Shannon-Wiener多样性指数高于北部和南部群落;夏季,南部群落的Shannon-Wiener多样性指数高于北部群落。从Shannon-Wiener多样性指数的分布情况来看,冬季除27.5~28.5°N海域内外站点Shannon-Wiener多样性指数一致外,其他海域Shannon-Wiener多样性指数则是内侧站点高于外侧站点。

表3 浙江南部近海优势种季节变化
Tab.3 Seasonal variation in the dominant fish species in the offshore waters of Zhejiang Province

种类 species冬季winter(Feb.)夏季summer(Aug.)PN/%PW/%PF/%IRIPN/%PW/%PF/%IRI白姑鱼Pennahia argentata0.200.6755.0047.941.502.5355.00221.49赤鼻棱鳀Thryssa kammalensis2.211.2995.00332.840.000.000.000.00刺鲳Psenopsis anomala0.000.000.000.002.6611.1495.001310.75大黄鱼Larimichthys crocea0.180.5445.0032.620.000.0220.000.55大头白姑鱼Pennahia macrocephalus0.000.000.000.000.310.3070.0042.35带鱼Trichiurus lepturus0.050.0520.002.0710.8848.1595.005608.52单指虎鲉Minous monodactylus0.500.0345.0024.200.000.000.000.00短吻舌鳎Cynoglossus abbreviatus0.070.2840.0013.860.000.000.000.00鳄齿鱼Champsodon capensis5.010.49100.00549.640.030.0125.001.02二长棘鲷Parargyrops edita0.000.000.000.000.220.6165.0053.96发光鲷Acropoma japonicum0.410.0650.0023.430.110.0750.008.92蜂鲉Erisphex pottii3.430.1895.00343.500.020.0225.000.83黑姑鱼Atrobucca nibe0.000.000.000.005.699.2395.001416.78黑鳍犀鳕Bregmaceros atripinnis0.270.0565.0020.970.060.0115.001.10黄鮟鱇Lophius litulon0.4317.8080.001457.850.000.005.000.01黄鲫Setipinna taty1.621.54100.00316.241.402.4755.00212.76棘头梅童鱼Collichthys lucidus0.540.5770.0077.970.000.000.000.00孔虾虎鱼Trypauchen vagina0.200.0855.0014.950.000.0120.000.14拉氏狼牙虾虎鱼Odontamblyopus lacepedii1.560.1970.00122.430.150.0835.008.09蓝圆鲹Decapterus maruadsi0.000.000.000.000.040.1365.0011.19鳓Ilisha elongata0.731.8185.00216.180.010.1330.004.21六丝钝尾虾虎鱼Amblychaeturichthys hexane-ma3.151.29100.00443.790.410.1065.0033.23六指马鲅Polydactylus sextarius0.030.0840.004.260.100.1350.0011.72龙头鱼Harpadon nehereus58.5854.67100.0011325.270.854.6190.00491.15绿鳍鱼Chelidonichthys kumu0.385.2675.00423.180.020.0940.004.51麦氏犀鳕Bregmaceros mcclellandi5.680.5695.00592.420.000.0010.000.01七星底灯鱼Benthosema pterotum9.920.7970.00749.3068.963.9545.003281.17前肛鳗Dysomma anguillare0.120.5650.0034.310.030.2860.0018.47日本Uranoscopus japonicus0.040.1655.0011.080.000.0135.000.50细条天竺鲷Apogonichthys lineatus0.320.1145.0019.310.070.0275.006.78小带鱼Eupleurogrammus muticus0.170.2465.0026.150.000.000.000.00小黄鱼Larimichthys polyactis2.847.0085.00836.204.257.6390.001068.65翼红娘鱼Lepidotrigla alata0.090.2060.0017.440.000.0020.000.10银鲳Pampus argenteus0.070.9045.0043.821.275.7895.00669.89竹筴鱼Trachurus japonicus0.000.000.000.000.691.5680.00180.32

冬季,南部近岸群落的Pielou均匀度指数高于北部和南部群落;夏季,南部群落的Pielou均匀度指数高于北部群落;内外侧站点无明显规律。

3 讨论

3.1 鱼类群落结构

本研究表明: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;南部近岸群落主要受到冬季浙江沿岸流的影响[24-25],所在站点具有低温低盐(平均温度为10.85 ℃,平均盐度为30.05)的环境特征。夏季,该调查海域鱼类群落可以划分为北部和南部两个群落;站点WT31与其他站点的相异性系数较高,视为异常站点,此站点的渔获物仅占1.4%,其他几乎全部为水母,这可能是由于种间饵料竞争导致了渔获量和渔获种类锐减[26-27]。根据渔获物生物量比例,冬季的主要渔获物为龙头鱼、黄鮟鱇和小黄鱼等,夏季的主要渔获物为带鱼、七星底灯鱼、刺鲳和黑姑鱼等。

表4 浙江南部近海鱼类各群落优势种及其优势度

Tab.4 Spatial distribution and IRI-values of the dominant fish species in each ecological group in the offshore waters of Zhejiang Province

物种species冬季winter(Feb.)夏季summer(Aug.)北部群落Northern南部群落Southern南部近岸Southern coast总计total北部群落Northern南部群落Southern总计total龙头鱼Harpadon nehereus12328.08*10404.78*3150.98*11325.27*314.001201.66491.15黄鮟鱇Lophius litulon1143.352079.62*1457.85带鱼Trichiurus lepturus7365.91*4248.82*5608.52*黑姑鱼Atrobucca nibe2309.70*1064.321416.78小黄鱼Larimichthys polyactis1829.02257.89836.202145.32*145.591068.65七星底灯鱼Benthosema pterotum1300.67716.14749.304593.03*3281.17*刺鲳Psenopsis anomala1720.25957.991310.75银鲳Pampus argenteus921.87363.03669.89六丝钝尾虾虎鱼Amblychaeturichthys hexane-ma585.63399.31383.25443.79绿鳍鱼Chelidonichthys kumu435.54496.93423.18麦氏犀鳕Bregmaceros mcclellandi324.97786.34592.42鳄齿鱼Champsodon capensis204.67732.24199.21549.64赤鼻棱鳀Thryssa kammalensis547.152088.57*332.84细条天竺鲷Apogonichthys lineatus110.38蜂鲉Erisphex pottii107.14479.95377.33343.50黄鲫Setipinna taty105.13491.181110.33316.241327.90212.76鳓Ilisha elongata416.90216.18拉氏狼牙虾虎鱼Odontamblyopus lacepedii155.432920.86*122.43棘头梅童鱼Collichthys lucidus125.202582.87*海鳗Muraenesox cinereus1379.58刀鲚Coilia nasus1013.78凤鲚Coilia mystus1002.09孔虾虎鱼Trypauchen vagina330.65中颌棱鳀Thryssa mystax204.02舒氏海龙Syngnathus schlegeli173.59褐篮子鱼Siganus fuscescens159.24小带鱼Eupleurogrammus muticus141.88日本Uranoscopus japonicus118.79竹筴鱼Trachurus japonicus335.48180.32白姑鱼Pennahia argentata1107.53221.49大头白姑鱼Pennahia macrocephalus163.26

注:*表示绝对优势种

Note: * means the absolute dominant fish species

图3 浙江南部近海鱼类群落多样性指数空间分布
Fig.3 Spatial distribution of fish community diversity indices in the offshore waters of Zhejiang Province

李圣法等[28]对东海中南部海域(25.5°~29.0°N,120.5°~127.0°E)的调查结果显示,东海中南部鱼类群落在空间上可分为近海群落和外海近海群落所在海域,故在群落空间结构划分上,浙江南部近海未有近海群落和外海群落的差异,仅划分出南北群落;通过对比东海中南部海域主要鱼种,发现本次调查中经济鱼种偏多。

3.2 鱼类种类组成及生态类群

浙江南部近海鱼类群落结构冬、夏季节调查共发现鱼类124种,冬、夏季节共有的鱼类有49种,冬季出现鱼类93种,生物量比例不低于0.1%的种类有33种,夏季出现鱼类86种,生物量比例不低于0.1%的种类有19种,冬季种类多于夏季。李圣法等[28-29]对东海大陆架鱼类群落和东海中南部鱼类群落的研究中,也是冬季种类数大于夏季。单秀娟等[30]对长江口近海水域(26.85°~32.12°N,两个群落,近海群落的特征种类为带鱼和发光鲷Acropoma japonicum等;在季节上,夏季的主要鱼种为黄鳍马面鲀Thamnaconus modestus和带鱼等,冬季的主要鱼种为竹筴鱼Trachurus japonicus和发光鲷等。本研究中调查海域为李圣法等[28]研究中120.88°~123.95°E)鱼类群落的调查中共捕获鱼类187种,其中,鲈形目种类最多,其次是鲉形目、鲽形目和鳗鲡目Anguilliformes。本研究与之相比,渔获物种数减少,鲽形目种类数增加。

浙江南部近海位于暖温带海区,受浙江沿岸流和台湾暖流的影响[1],故调查海域的鱼类为暖水种和暖温种两种,暖水种占所有种类的56.9%,其他为暖温种,本次调查未发现冷温种和冷水种。在对长江口海域鱼类群落的研究中[30],暖水种、暖温种和冷温种比例分别为55%、41%和4%,其中,冷温种包括细纹狮子鱼Liparis tanakai、鳄齿鱼、角木叶鲽Pleuronichthys cornutus等,本研究中将鳄齿鱼定义为暖水种[20],将角木叶鲽定义为暖温种[31]。根据鱼类栖息水层可以发现,浙江南部近海暖温种和暖水种多分布在底层,且底层的暖水种多于暖温种;冬季近底层和中上层的暖温种多于暖水种,夏季近底层和中上层的暖温种少于暖水种。

3.3 优势种分析

浙江南部近海鱼类优势种如表6所示,冬季绝对优势种为龙头鱼,夏季为带鱼和七星底灯鱼,冬季优势种以小型鱼类居多,夏季以中型鱼种居多,优势种的季节变化主要是因为优势种在不同季节交替进行生殖、索饵活动[19]。浙江南部近海鱼类优势种在空间分布上表现为:冬季3个群落共有的绝对优势种为龙头鱼,北部群落与南部群落优势种组成相似,与南部近岸群落差异较大,夏季两个群落共有的绝对优势种为带鱼,南部群落石首鱼科Sciaenidae优势种较多。

表5 浙江南部近海鱼类群落多样性指数
Tab.5 Seasonal and Spatial variation in fish community diversity indices in the offshore waters of Zhejiang Province

季节/区域season/area丰富度指数richness index(D)多样性指数diversity index(H')均匀度指数evenness index(J)范围range平均值average范围range平均值average范围range平均值average冬季winter(Feb.)2.01~4.052.75±0.540.58~2.4541.81±0.530.17~0.750.55±0.17北部群落Northern2.31~4.052.91±0.770.58~1.861.40±0.590.17~0.580.41±0.18南部群落Southern2.01~3.882.78±0.510.68~2.451.88±0.520.20~0.740.57±0.15南部近岸群落Southern coast2.21~2.272.24±0.052.04~2.172.10±0.090.71~0.750.73±0.03夏季summer(Aug.)0.32~3.071.98±0.600.82~2.241.59±0.360.26~0.990.54±0.16北部群落Northern1.10~3.071.96±0.550.82~1.691.37±0.250.26~0.530.44±0.08南部群落Southern1.45~2.922.14±0.441.45~2.241.80±0.310.41~0.760.58±0.13异常点abnormal station0.311.080.99

表6 相似海域不同时间鱼类优势种组成
Tab.6 Dominant fish species in the similar sea areas in different time

海域sea area调查日期date优势种及主要鱼类dominant and main species文献reference浙江南部近海offshore waters of southern Zhejiang Province2016年冬季龙头鱼、黄鮟鱇、小黄鱼、七星底灯鱼、麦氏犀鳕2016年夏季带鱼、七星底灯鱼、黑姑鱼、刺鲳、小黄鱼、银鲳本研究浙江南部近海offshore waters of southern Zhejiang Prov-ince2011年春季赤鼻棱鳀、龙头鱼、白姑鱼、带鱼、矛尾虾虎鱼张洪亮等[32]长江口近海offshore waters at the Yangtze River estu-ary2007、2008年春季带鱼、小黄鱼、矛尾虾虎鱼、七星底灯鱼、鳄齿鱼单秀娟等[30]东海中部Middle of the East China Sea2008年夏季带鱼、刺鲳、小黄鱼、六斑刺鲀、鳄齿鱼林楠等[33]浙江南部外海offshore waters of southern Zhejiang Prov-ince2006年夏季刺鲳、竹筴鱼、短鳍红娘鱼、条尾绯鲤2007年冬季竹筴鱼、条尾绯鲤、黑鮟鱇、刺鲳、短鳍红娘鱼俞存根等[7]

据俞存根等[7]对浙江南部外海种类组成的研究表明,该海域主要鱼种为刺鲳、竹筴鱼和条尾绯鲤Upeneus japonicus等,该外海群落与本次研究的浙江南部近海群落为两个不同的群落,故优势种差异较大。长江口近海[30]、东海中部海域[33]与本次研究海域的优势种组成差异不大,且此次调查的优势种多为经济鱼种。由优势种组成显示,龙头鱼在近年来的生态地位明显上升,有研究显示,龙头鱼等次要的经济种类逐渐成为东海海区的优势种群[34]

3.4 多样性指数

浙江南部近海鱼类群落Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在季节上呈现冬季高于夏季的趋势,这种现象可能是受到生物量的影响,据统计,冬季鱼类资源密度为341.59 kg/(h·km2),夏季为2569.43 kg/(h·km2),有研究表明,群落多样性与生物量呈负相关关系[35]

除冬季Margalef丰富度指数外,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou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。夏季,北部群落平均温度(18.7 ℃)低于南部群落平均温度(23.8 ℃),且北部群落的生物量[4374.29 kg/(h·km2)]远大于南部群落[849.51 kg/(h·km2)],而生物多样性与生物量呈负相关关系[35],与底层水温、底层盐度等均呈显著正相关关系[36],且物种多样性指数有随纬度增高而逐渐降低的趋势[37],故生物量和水温极有可能是影响夏季浙江南部近海鱼类多样性指数的主要因素。冬季,Margalef丰富度指数与其他指数有所差异,Margalef丰富度指数反映的是相对物种种类数量,冬季由北部群落至南部群落再到南部近岸群落,底层水温逐渐降低(16.0、14.9、10.6 ℃),鱼类丰富度随之降低,这极有可能是导致冬季不同群落间鱼类丰富度指数差异的主要原因。

综上,底层水温和生物量极有可能是影响浙江南部近海鱼类多样性指数的重要因素。

参考文献

[1] 王玉衡,蒋国昌,董恒霖.春季浙江南部海区溶解氧、pH值和营养盐分布特征及相互关系研究[J].海洋学报,1990,12(5):654-660.

[2] 李建生,严利平,胡芬,等.温台渔场日本鲭的繁殖生物学特征[J].中国水产科学,2015,22(1):99-105.

[3] 林龙山,郑元甲,刘勇,等.东海区小型鱼类生态研究:Ⅰ——小型鱼类的种类组成及季节变化[J].海洋科学,2006,30(8):58-63.

[4] 李建生,胡芬,李圣法,等.东海区七星底灯鱼数量分布以及与温盐度的关系[J].海洋渔业,2006,28(2):105-110.

[5] 施仁德.浙南近海中国毛虾Acetes chinensis Hansen的洄游分布及世代交替[J].东海海洋,1986,4(1):56-61.

[6] 张洪亮,张龙,陈峰,等.浙江南部近岸海域春季蟹类群落结构特征[J].中国水产科学,2013,20(5):1050-1056.

[7] 俞存根,虞聪达,章飞军,等.浙江南部外海鱼类种类组成和数量分布[J].海洋与湖沼,2009,40(3):353-360.

[8] Lévêque C.Role and consequences of fish diversity in the functioning of African freshwater ecosystems:a review[J].Aquatic Living Resources,1995,8(1):59-78.

[9] Pinkas L,Oliphant M S,Iverson I L K.Food habits of albacore,bluefin tuna,and bonito in California waters[C]//Fish Bulletin.Long Beach:The Resources Agency,Department of Fish and Game,1971.

[10] 张虎,袁健美,刘必林,等.江苏沿岸海域大型底栖生物群落特征[J].大连海洋大学学报,2017(6):732-739.

[11] 汪振华,章守宇,陈清满,等.马鞍列岛岩礁生境鱼类群落生态学:Ⅰ.种类组成和多样性[J].生物多样性,2012,20(1):41-50.

[12] 王迎宾,俞存根,陈全震,等.春、夏季舟山渔场及其邻近海域鱼类群落格局[J].应用生态学报,2012,23(2):545-551.

[13] 梁君,徐汉祥,王伟定.中街山列岛海洋保护区鱼类物种多样性[J].生态学报,2013,33(18):5905-5916.

[14] Bray J R,Curtis J T.An ordination of the upland forest communities of southern Wisconsin[J].Ecological Monographs,1957,27(4):325-349.

[15] 管伟,徐兆礼,陈佳杰.福建南日岛南部水域鱼类群落结构及多样性[J].生态学报,2017,37(9):3172-3181.

[16] Margalef R.Information theory in ecology[J].General Systems,1958,3(1):36-71.

[17] Wilhm J L.Use of biomass units in Shannon’s formula[J].Ecology,1968,49(1):153-156.

[18] Pielou E C.Ecological Diversity[M].New York:Wiley,1975.

[19] 董静瑞,胡成业,水玉跃,等.温州南部沿岸海域鱼类群落特征及其与环境因子的关系[J].中国水产科学,2017,24(2):209-219.

[20] 赵盛龙,徐汉祥,钟俊生,等.浙江海洋鱼类志[M].杭州:浙江科学技术出版社,2016:750-751.

[21] 汪振华,王凯,章守宇.马鞍列岛多种生境中鱼类群聚的昼夜变化[J].生态学报,2011,31(22):6912-6925.

[22] 徐兆礼.瓯江口海域夏秋季鱼类多样性[J].生态学报,2008,28(12):5948-5956.

[23] 刘海林,仲霞铭,汤建华,等.江苏近海鱼类群落组成和多样性的季节变化[J].海洋渔业,2017,39(1):9-20.

[24] 周鸿权,孙昭晨,李伯根,等.浙江象山港海域悬沙浓度分布变化及其水动力影响分析[J].海洋通报,2014,33(6):694-702.

[25] 曾定勇,倪晓波,黄大吉.冬季浙闽沿岸流与台湾暖流在浙南海域的时空变化[J].中国科学:地球科学,2012,42(7):1123-1134.

[26] Brodeur R D,Suchman C L,Reese D C,et al.Spatial overlap and trophic interactions between pelagic fish and large jellyfish in the northern California Current[J].Marine Biology,2008,154(4):649-659.

[27] 周太玄,黄明顯.黄渤海渔业敌害之一——霞水母[J].生物学通报,1956(6):9-12.

[28] 李圣法,程家骅,严利平.东海中南部鱼类群聚结构的空间特征[J].海洋学报,2005,27(3):110-118.

[29] 李圣法,程家骅,严利平.东海大陆架鱼类群落的空间结构[J].生态学报,2007,27(11):4377-4386.

[30] 单秀娟,金显仕.长江口近海春季鱼类群落结构的多样性研究[J].海洋与湖沼,2011,42(1):32-40.

[31] 田明诚,孙宝龄,杨纪明.渤海鱼类区系分析[J].海洋科学集刊,1993(34):157-167.

[32] 张洪亮,宋之琦,潘国良,等.浙江南部近海春季鱼类多样性分析[J].海洋与湖沼,2013,44(1):126-134.

[33] 林楠,苗振清,卢占晖.东海中部夏季鱼类群落结构及其多样性分析[J].广东海洋大学学报,2009,29(3):42-47.

[34] 王淼,洪波,张玉平,等.春季和夏季杭州湾北部海域鱼类种群结构分析[J].水生态学杂志,2016,37(5):75-81.

[35] 李圣法,程家骅,李长松,等.东海中部鱼类群落多样性的季节变化[J].海洋渔业,2005,27(2):113-119.

[36] 程济生,俞连福.黄、东海冬季底层鱼类群落结构及多样性变化[J].水产学报,2004,28(1):29-34.

[37] 牛翠娟,娄安如,孙儒泳,等.基础生态学[M].2版.北京:高等教育出版社,2007:162.

Spatial and temporal variations in fish community off shoresouthern Zhejiang Province, East China Sea

DU Xiao-xue1,2, TIAN Si-quan1,2,3,4, WANG Jia-qi1,2, WANG Zhen-hua1,2,3,4, GAO Chun-xia1,2,3,4

(1.College of Marine Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 2. National Data Centre for Distant-Water Fisheries of China, Shanghai 201306, China;3.National Distant-water Fisheries Engineering Research Center,Shanghai 201306, China;4.The key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources, Ministry of Education, Shanghai 201306, China)

Abstract The spatial-temporal variations in the fish community structure and diversity in the areas off southern Zhejiang Province, in East China Sea, were investigated using the Bray-Curtis cluster analysis, index of relative importance (IRI), species diversity index based on bottom trawl data from February and August of 2016. It was found that a total of 124 species were observed, 93 species in winter and 86 in summer with the maximal number of Perciformes. The fish communities comprised three different groups in winter: the northern community, the southern community and the southern coastal community. In summer, however, these communities were divided into two groups: northern community, and southern community. The warm water species (56.9%) was the main ecological group in the surveyed sea area, and there was more warm temperature species and warm water species in the southern community than that in the northern community, with more warm temperature species than warm water species in winter,and opposite case in summer. Harpodon nehereus was the absolute dominant fish in winter, with difference between the northern and the southern communities. In summer, the absolute dominant fish species were Trichiurus lepturusand Benthosema pterotum, similar in the northern and southern communities, difference in composition of the dominant fish species between winter and summer. There were higher Margalef richness index (D), Shannon-Wiener diversity index (H′) and Pielou evenness index (J) in fish community in winter compared with summer, and there was very significant difference in Margalef richness index between winter and summer (P<0.01). In addition to the Pielou evenness index in winter, the Margalef richness index and Shannon-Wiener diversity index were higher in the southern community than those in the northern community, which is attributed to the biomass and temperature. The findings provide data to explore the main factors affecting community structure, and the relationship between species composition and diversity and spatial and temporal factors.

Key words the offshore waters of southern Zhejiang Province; fish community structure; spatial-temporal variance; species diversity

DOI10.16535/j.cnki.dlhyxb.2018.04.018

中图分类号S931.1

文献标志码:A

文章编号:2095-1388(2018)04-0522-10

收稿日期 2017-11-14

基金项目浙江省渔业资源调查(温台地区)项目(158053)

作者简介杜晓雪(1993—),女,硕士研究生。E-mail:532054501@qq.com

通信作者田思泉(1976—),男,教授。E-mail:sqtian@shou.edu.cn