天津近海鱼类月间种类组成及变化

天津近海自然条件十分优越，海河、永定新河、蓟运河等河流汇入其中，使该海域营养盐类丰富，有着较高的初级生产力和丰富的基础饵料生物，是黄、渤海鱼类重要的产卵场和索饵场[1-2]，同时也是溯河和降海鱼类栖息繁殖场所[3-4]。近年来，随着过度捕捞、环境污染和人造工程等诸多因素的影响，渤海鱼类资源发生了较大变化。李忠义等[5]研究发现，渤海鱼类种类数呈下降趋势，鱼类优势种向小型化和低值化转变。渤海鱼类资源的衰退直接影响了天津海域鱼类资源的补充和恢复。

鱼类资源的结构变化是渔业研究的重要方向，目前，对天津海域鱼类资源种类组成、资源生物量和群落结构季节变化的研究报道较多，但对鱼类群落结构的月间变化却鲜有报道。为了解现阶段天津海域鱼类资源现状和群落结构的月间变化，本研究中于2017年7—11月每月1次在天津近海进行了5个航次的鱼类资源底拖网调查，并以此为基础分析其月间群落结构组成和变化，从月间群落结构变化方面初步探讨了优势种变化对月间鱼类群落结构稳定性的影响，掌握鱼类群落的最新动态，以期为天津近海鱼类资源的动态变化提供基础数据，同时为渔政部门的管理和决策提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 调查站位及方法

于2017年7—11月每月一次在天津海域进行5航次底拖网调查，调查区域为117°40′～118°00′E、38°30′～38°50′N，共设9个调查站位(图1)。

调查方法按照《海洋调查规范(GB/T 12763.6—2007)》[6]进行。调查中采用110.3 kW渔船进行单船底拖网采捕，囊网网目为20 mm，拖曳过程中网口张开宽度约为8 m。每站拖网1 h，拖网速度为2 kn。鱼类鉴定参考《中国海洋鱼类》[7]、《黄渤海鱼类图志》[8]，生态类型鉴定参考刘静等[9]、Whitfield等[10]的研究。

1.2 数据处理

利用Pinkas相对重要性指数(IRI)[11]确定每一种类在群落中的重要性；利用群落月更替指数(AI)和迁移指数(MI)[12]了解鱼类群落稳定性；采用Jaccard种类组成相似性系数(Sj)[13]比较月间鱼类群落相似程度；运用PRIMER 6.0群落结构多元统计分析软件进行MDS排序分析和CLUSTER聚类分析，进而比较鱼类群落的种类组成在月间的相似情况。

相对重要性指数计算公式为

IRI=(W+N)×F×10000。

其中：W和N分别为某一种类占捕获总量的生物量百分比(%)和数量百分比(%)；F为出现频率(%)，即出现站位数占调查总站位数的百分比(%)。IRI值大于1000定义为优势种，IRI值为100～1000定义为重要种，与优势种一起合称为重要鱼种成分。本研究中主要分析优势种。

群落月更替指数和迁移指数计算公式为

AI=(C+B)/(A-R)×100%，

MI=(C-B)/(A-R)×100%。

其中：A为各月实际物种数；C为当月迁入物种数；B为当月迁出物种数；R为全年均出现的定居种数。AI反映物种更替导致群落稳定性降低的节律，其值越大表示群落稳定性越小。MI反映研究区域外迁入和迁出种的两种成分在群落的相对比例，当C>B时MI为正，表示迁入种多于迁出种，当C接近B时MI为零，意味群落动态平衡。

Jaccard种类组成相似性系数计算公式为

其中：a、b、c分别为两个比较月份鱼类种数及其共有种类数，当Sj为0～0.25时，群落之间极不相似；当Sj为0.25～0.50时，群落间中等不相似；当Sj为0.50～0.75时，群落间中等相似；当Sj为0.75～1.00时，群落间极相似。

2 结果与分析

2.1 鱼类种类组成及生态类型

从表1可见：调查共捕获鱼类20种，隶属于1纲6目11科18属，均为硬骨鱼类，其中鲱形目Clupeiformes为2科5属5种，鲈形目Perciformes为5科9属10种，鲉形目Scorpaendiformes为1科1属1种，鲻形目Mugiliformes为1科1属1种，鲽形目Pleuronectiformes为1科1属2种，鲀形目Tetraodontiformes为1科1属1种；捕获鱼类以鲈形目最多(10种)，占总种类数的50%，其中鰕虎鱼科Gobiidae最多，为4属5种。根据鱼类栖所类型划分，大陆架浅水底层鱼类8种，大陆架浅水中上层鱼类6种，大陆架浅水中底层鱼类共4种，大陆架岩礁性鱼类2种。根据鱼类适温类型划分，暖温性鱼类14种，暖水性鱼类5种，冷温性鱼类1种。

注：HT为栖所类型，ST为适温类型；CD为大陆架浅水底层鱼类，CBD为大陆架浅水中底层鱼类，CPN为大陆架浅水中上层鱼类，CRA为大陆架岩礁性鱼类；WT为暖温性，WW为暖水性，CT为冷温性

Note: HT, Habitat type; ST, Suitable temperature; CD, continental shelf demersal fish;CBD, continental shelf benthopelagic fish;CPN, continental shelf pelagic-neritic fish;CRA, continental shelf reef-associated fish;WT, warm temperate species; WW, warm water species; CT, cold temperate species

2.2 优势种组成及变化

从表2可见：7、10、11月的优势种各3种，8、9月各4种；各月优势种生物量占月调查总生物量的68.0%、78.9%、51.9%、73.9%、79.0%，其数量占月调查总数量的78.8%、84.4%、57.5%、75.1%、84.0%；调查中月间优势种共8种，其中矛尾鰕虎鱼Chaeturichthys stigmatias和六丝矛尾鰕虎鱼Chaeturichthys hexanema是月调查中共有优势种，花鲈Lateolabrar japonicus、短吻红舌鳎Cynoglossus joyneri、鲬Platycephalus indicus、赤鼻棱鳀Thrissa kammilensis、黄鲫Setipinna taty和矛尾复鰕虎鱼Synechogobius hasta为月调查变化优势种，除赤鼻棱鳀出现2次外，其余各种均只出现1次。从表中可以看出，天津近海鱼类优势种种类组成没有明显变化，且以小型鱼类为主。

2.3 月间更替指数、迁移指数及群落β相似性指数的变化

各月间鱼类种类数(A)、迁入种类数(C)、迁出种类数(B)和各月均出现的种类数(R)如表3所示，根据上述参数计算出各月间的更替指数和迁移指数，进而制作出月间鱼类种类的变化趋势(图3、图4)。从图3可见：调查期间月更替指数变化范围为62.5%～225.0%，平均更替率高达110.0%；最大更替率发生在10—11月，为225.0%，最小更替率发生在9—10月，为62.5%。由此可知，7—10月鱼类群落结构趋于稳定，11月鱼类群落稳定性最差。

从图4可见：7—10月迁移指数为-12.5%～22.2%，平均迁移指数为3.2%，鱼类群落结构趋于动态平衡；10—11月迁移指数降低至-125.0%，鱼类群落结构稳定性较差。

从表4可见：调查期间，鱼类群落月间β相似性指数Sj为0.32～0.69，其中7月和10月间β相似性指数为0.32，鱼类群落相似性最低；9月和10月间β相似性指数为0.69，鱼类群落相似性最高。其余月份之间的β相似性指数为0.38～0.63，鱼类群落之间处于中等不相似或中等相似。

2.4 月间鱼类种类变化的多元统计分析

CLUSTER聚类分析结果(图5)表明，在64.5%的相似性水平上，鱼类群落可以分为3组，7、8月为一组，9、10月为一组，11月为一组。MDS排序(胁迫系数Stress=0.01)结果(图6)和CLUSTER分析结果一致，互相检验了结果的可靠性，同时更加清晰直接地展现了鱼类种类组成在月间的相似性。

3 讨论

3.1 鱼类种类及优势种的变化

天津海域的渔业资源曾十分丰富，是渤海重要的渔业生产海域，改革开放以来，经过长时间、高强度、高负荷的发展，该海域的渔业资源损失严重，一些重要的经济鱼类大量减少甚至消失，取而代之的是一些小型低值鱼类[5]。20世纪80年代[1](7—11月)调查共捕获鱼类43种，数量优势种主要是黄鲫Setipinna taty、刀鲚Coilia ectenes和斑鰶Konosirus punctatus，占总渔获量的59.94%。2006年(8月)调查共捕获鱼类15种，数量优势种主要是斑鰶、叫姑鱼Johnius grypotus和矛尾复鰕虎鱼，占总渔获量的58.0%，虽然黄鲫也占有一定的比重，但已不是优势种，刀鲚则未捕获[14]。与历史同期相比，本次调查鱼类种类数有所减少，且优势种种类和渔获量占有比也发生了改变。本次调查中矛尾鰕虎鱼、六丝矛尾鰕虎鱼和赤鼻棱鳀为主要优势种，占渔获量的79.45%，主要优势种占渔获量的比重较历史同期增加了20%左右。这说明天津近海鱼类群落结构发生了较大变化，鰕虎鱼等小型鱼类已经在天津近海占据了一定的优势地位。杨涛[15]研究发现，莱州湾鱼类结构由经济价值高、个体大、年龄结构复杂向着经济价值低、个体小、年龄结构简单的类群演替。这种演替规律与天津海域一致，鱼类群落结构的转变与过度捕捞、环境退化使生物群落生态系统恢复力和完整性降低，生态系统稳定性转差有关[16-17]。

3.2 鱼类群落结构的变化

海洋鱼类群落结构的稳定性受物种洄游的影响[18]，鱼类洄游又受遗传特性、生理、环境等因素的影响[19]。研究表明，海域温度是影响鱼类群落结构的重要因子[20-21]，不同的鱼类对温度的耐受能力有所差异[22]。本次调查中，天津近海鱼类群落由暖温性、暖水性和冷温性鱼类组成，其中，暖温性鱼类占70%，占绝对主导地位。随着海域温度的变化，适温类型鱼类也有着明显的月间变化。7月优势种均为暖温性鱼类，随着水温的升高，一些暖水性鱼类洄游至近岸水域进行产卵和育幼，8—10月优势种均为暖水性鱼类，随着海域温度的降低，暖水性鱼类开始减少，11月优势种又成为暖温性鱼类。鱼类的迁入与迁出，直接影响了天津近海鱼类群落结构的稳定性。虽然月间鱼类种类数变化不大，但种类组成却有较高的月间更替率，月间平均更替率高达110.0%。曾慧慧[23]研究发现，胶州湾近岸鱼类同样具有较高的更替率，为74.8%。更替率高反映出鱼类群落稳定性较差，但同时也反映了鱼类在时间顺序上有规律地在相应海域交替出现，进行产卵、育幼等生命活动，降低了种间竞争强度，有利于鱼类种群的繁衍和恢复。

3.3 鱼类群落结构相似性

本次调查显示，调查海域月间鱼类群落β相似性指数Sj呈先上升后下降的趋势，9、10月鱼类群落结构最为相似，这也与CLUSTER聚类和MDS排序分析结果一致。这种群落结构月间相似性的变化，在胶州湾[23]、莱州湾[17]和浙江南部近海[24]均有相同的变化规律。朱鑫华等[12]研究表明，环境因子是影响黄渤海鱼类群落相似性变化的主要因素。鱼类群落结构的相似性不是由单因子影响的，而是由一系列环境变化综合影响所造成的，相似的环境条件和生境使得鱼类群落具有相似的群落结构[25]。张波等[26]研究发现，渤海鱼类群落主要功能群也存在着月间相似性，但均有显著的季节变化。鱼类群落结构的变化受环境因素改变的影响，海洋生态环境的变化对天津近海渔业资源的影响及程度如何，还需要其他学科的研究来进行联合佐证。

4 结论

本次调查共捕获鱼类20种，以鲈形目和鲱形目为主。按栖息类型划分，以大陆架浅水底层鱼类和中上层鱼类为主；以适温类型分，以暖温性鱼类和暖水性鱼类为主。优势种以小型鱼类为主，种类月间更替率较大，群落结构不稳定。

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