捕捞对北部湾海洋生态系统的影响

利用Ecopath with Ecosim (EwE) 5.1软件构建了北部湾海洋生态系统1959—1960年的Ecosim模型,包含渔业、海洋哺乳动物、海鸟、中上层鱼类、底层鱼类、底栖无脊椎动物等20个功能组,通过与1997—1999年调查数据对比,分析了捕捞活动对北部湾生态系统的结构和功能的影响.结果表明：近40年来在捕捞强度不断增加的压力下,生态系统的结构和功能发生显著变化,长寿命、高营养级的肉食性鱼类生物量下降明显,系统以短寿命、小型鱼类和无脊椎动物占优势.1999年的大中型鱼类的生物量仅为1960年的6%,而小型鱼类和无脊椎动物则明显上升,尤其是头足类生物量上升了2.7倍,渔获物的营养级则从1960年的3.2降低到1999年的298,体现了“捕捞降低海洋食物网”的特点,目前的开发模式是不可持续的.利用20世纪90年代数据预测了降低捕捞压力后生态系统的变化.本研究证实了可以使用Ecosim模型预测捕捞压力对生态系统的影响.     

长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成和多样性时空变化

为了解黄、渤海生态系统交错带长山列岛邻近水域鱼类群落种类组成和多样性,根据2016年10月,2017年1月、5月及8月进行的鱼类资源底拖网调查数据,应用相对重要性指数、物种多样性指数、k优势度曲线等方法,研究了长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成、物种多样性时空变化及其与环境因子的关系。结果表明: 该海域共计捕获鱼类77种,以温水性、底层、洄游性鱼类为主,优势种组成季节变化明显,春季、冬季主要优势种为黄鮟鱇,夏季以日本鲭、鳀等中上层鱼类为主。全年共计出现洄游性鱼类46种,季节间物种迁移指数均在100以上,其中秋季物种迁移指数最大。鱼类群落物种丰富度指数在春季最高、Shannon多样性指数和均匀度指数在秋季最高。夏季物种丰富度指数与表层水温呈显著负相关;冬季物种丰富度指数与水深、底层水温呈极显著正相关,Shannon多样性指数与底层水温呈极显著正相关。长山列岛邻近海域作为黄、渤海两大生态系统的交错带,鱼类群落表现出高物种多样性、洄游种多以及明显的时空异质性。     

中国海域海洋生物的营养级指数变化特征

利用联合国粮农组织(FAO)1950-2011年渔获物捕捞量资料, 分析了我国海域(包括大陆海域、台湾海域、香港海域和澳门海域)129种渔获物的营养级指数变化特征。研究表明, 1950-1974年我国海洋营养级指数在3.45左右波动, 1975-1978年下降至3.35左右, 1982-1987年急剧下降到3.25并维持到1996年, 1997-2011年平稳回升至3.34。与全球海洋营养级指数相比, 1984年之前我国高于全球水平, 而1984年之后则低于全球水平。就生物类群而言, 鱼类对我国海洋营养级指数的贡献最大, 达73.1-85.8%; 甲壳动物次之, 为9.2-15.5%; 软体动物较小, 为3.3-11.6%; 其他无脊椎动物的贡献最小, 不超过1.8%。过度捕捞使我国部分渔获物由原来的长寿命、高营养级的底层鱼类变为现在的短寿命、低营养级的无脊椎动物和中上层鱼类。渔业捕捞许可管理制度、禁渔期和禁渔区制度、海洋捕捞产量“零增长”和“负增长”计划、增殖放流、扩大海洋保护区面积等措施的实施可能是我国海洋营养级指数回升的主要原因。     

黄海中南部不同断面鱼类群落结构及其多样性

基于2006年9月和12月、2007年3月和5月对黄海中南部不同断面的底拖网调查数据,对黄海中南部不同断面的鱼类群落结构、多样性、单位时间的渔获量分布及其与环境因子的关系进行了分析。结果表明,调查中共捕获鱼类109种,其中鲈形目种类最多(45种,占40.18%),其次是鲉形目(12种,占10.71%)、鲱形目(10种,占8.93%)和鲽形目(10种,占8.93%),主要由暖温种和暖水种组成,并且暖水种和暖温种在各断面渔获量中所占的比例随时间不同而有所差异。各断面主要鱼种除小黄鱼Larimichthys polyactis、带鱼Trichiurus lepturus、银鲳Pampus argenteus等种类外,以小型中上层鱼类(鳀Engraulis japonicus、黄鲫Setipinna taty等)和底层经济价值较低的鱼类(黄鮟鱇Lophius litulon、细纹狮子鱼Liparis tanakai等)为主,各断面优势种渔获量均占其总渔获量的50%以上,主要鱼种渔获量均占其总渔获量85%以上。渔获物的营养级主要分布在4.2—4.5、3.0—3.3和3.6—3.9,各营养级渔获量随时间和断面的不同有所变化。鱼类长度谱主要集中在3—24 cm,由南向北长度谱逐渐增大。各断面鱼类群落多样性指数差异不大,与底层温度和深度关系密切。     

气候环境因子和捕捞压力对南海北部带鱼渔获量变动的影响

带鱼(Trichiurus japonicas)是南海北部的重要经济鱼类,其渔获量的变化不仅与捕捞压力有关,还与气候环境变化有关.为了研究气候变化和捕捞对南海北部带鱼渔获量变动的影响,使用长时间序列渔业统计资料和气候变化数据对1956-2006年的南海北部带鱼渔获量变动进行了分析.南海北部的带鱼渔获量变化可划分成因捕捞效应所产生的趋势变化和因气候环境变化所导致的渔获量变动.捕捞效应所产生的趋势变化可用Fox模型拟合,Fox模型拟合结果显示南海北部带鱼渔获量与捕捞努力量关系显著(P＜0.01),说明捕捞压力的增长显著影响到南海北部带鱼渔获量的变化.移除捕捞效应所产生的趋势变化后,渔获量变动与中国南方降雨、南海北部海表水温、南海北部夏季季风以及南海北部冬季季风等气候因子呈显著正偏相关(P＜0.04),与热带气旋影响指数呈显著负偏相关(P＜0.03),这种相关说明南海北部带鱼渔获量变动还受气候环境因子的影响.南海北部带鱼渔获量可用捕捞努力量和气候变量来拟合,且拟合效果显著(R2=0.958,P＜0.01),表明南海北部带鱼渔获量的变动归因于捕捞压力的单调增长和气候环境的变化.在南海北部的捕捞压力维持在现有水平下,未来的气候变化和人类活动引起营养盐的增加都可能有利于南海北部带鱼渔业产量的增加,且由于未来极端天气事件的频繁发生,可能还会引起带鱼渔获量的变动幅度加剧.     

基于营养通道模型的渤海生态系统结构十年变化比较

根据1982年和1992年渤海渔业资源和生态环境调查数据,应用EwE建模软件,构建了两个时期的营养通道模型,并比较分析了10a间渤海生态系统结构以及渔业资源的变化.模型包含鳀、黄鲫、蓝点马鲛、其它中上层鱼类、小黄鱼、花鲈、其它底层鱼类、底栖鱼类、浮游动物、浮游植物、碎屑等17个功能群, 基本覆盖了渤海生态系统能量流动的途径.分析结果表明,1992年渤海生态系统的总生物量比1982年有所下降;小型中上层鱼类成为渔业资源的主要成分,其生物量较1982年明显增加;由于低营养级层次渔获物数量的增加,渔获物平均营养级有所下降.从系统规模看1982年大于1992年.1982年到1992年的十年间, 引起渤海生态系统结构变化的主要原因是初级生产力的变化以及捕捞因素.1982年与1992年渤海生态系统均处于不成熟的发育期,仍有较高的剩余生产量有待利用,因此渔业资源恢复的物质基础是有保证的.     

泉州湾海域鱼类多样性及营养级变化

利用2008年5月和10月在泉州湾进行的拖网渔业资源调查资料, 探讨了该海域鱼类群落结构和物种多样性特征。结果表明, 两次拖网调查共鉴定鱼类54种, 隶属于2纲13目32科。其中中上层鱼类12种, 近底层鱼类19种, 底层鱼类23种; 暖水性鱼类40种, 暖温性鱼类14种, 未发现冷温性和冷水性种类; 杂食性鱼类4种, 低级肉食性鱼类37种, 中级肉食性鱼类8种, 高级肉食性鱼类5种。白姑鱼(Argyrosomus argentatus)和叫姑鱼(Johnius belengerii)是5月份最主要的优势种, 凤鲚(Coilia mystus)和龙头鱼(Harpodon nehereus)是10月份最主要的优势种。与1985年的调查资料相比, 泉州湾鱼类组成和优势种发生了很大的变化, 多样性指数由3.05下降到2.32, 均匀度指数由0.76下降到0.58, 营养级指数由2.79下降到2.54。泉州湾鱼类多样性下降的主要原因可能是过度捕捞、水域污染和栖息地丧失等。     

莱州湾及黄河口水域鱼类群落结构的季节变化

根据2011年5月—2012年4月对莱州湾及黄河口水域9个航次的渔业底拖网调查数据,对该水域鱼类群落结构特征及其季节变化进行了初步研究。结果表明:莱州湾及黄河口水域共捕获鱼类62种,隶属于11目、34科、53属,主要由暖水种和暖温种组成,其中鲈形目种类最多(37种),其次是鲉形目(7种)和鲽形目(6种)。春季优势种包括矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)、鲱衔(Callionymus beniteguri)、短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)、矛尾复鰕虎鱼(Synechogobius hasta)和方氏云鳚(Enedrias fangi),其渔获量占总渔获量的70.8%;夏季包括矛尾鰕虎鱼、斑鰶(Konosirus punctatus)、鲱衔和短吻红舌鳎,占总渔获量的68.1%;秋季包括矛尾鰕虎鱼、赤鼻棱鳀(Thrissa kammalensis)、鳀(Engraulis japonicus)、青鳞小沙丁鱼(Sardinella zunasi)、斑鰶、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和矛尾复鰕虎鱼,占总渔获量的87.1%。平均单位时间渔获量存在显著季节变化,以秋季最高(22.63kg/h),其次是夏季(16.75kg/h),春季最低(1.29kg/h)。春季(5月)平均单位时间渔获量为0.69kg/h,为1959年、2003年、2006年和2008年春季(5月)的0.3%、0.3%、1.7%和541.2%,鱼类资源量虽有所回升,但总体呈大幅下降的趋势。鱼类种类数、丰富度指数和多样性指数夏季较高,秋季次之,春季最低,但是以渔获尾数计算的均匀度指数,夏季最大,春季最小,以渔获量计算的均匀度指数则相反,且丰富度指数和多样性指数与表层温度呈极显著相关(P0.01),丰富度指数和均匀度指数与表层盐度呈极显著相关(P0.01)。     

厦门同安湾定置网捕获鱼类的多样性及营养级特征

利用2012年4月至2013年3月在同安湾进行的定置网渔业资源调查资料, 探讨了该海域鱼类多样性及平均营养级特征。结果表明, 周年逐月共鉴定鱼类112种, 隶属于15目53科88属。渔获物组成以沿岸小型底层鱼类为主, 其中中上层鱼类15种, 中下层鱼类18种, 底层鱼类79种; 暖水性种类84种, 暖温性种类28种, 亚热带动物区系特征明显; 杂食性鱼类8种, 低级肉食性鱼类71种, 中级肉食性鱼类30种, 高级肉食性鱼类3种, 以低级肉食性鱼类为主。中华海鲶(Tachysurus sinensis)是夏、秋、冬三季的优势种, 六指多指马鲅(Polydactylus sextarius)、锯脊塘鳢(Butis koilomatodon)和髭缟鰕虎鱼(Tridentiger barbatus)是春、冬两季的优势种。重量和尾数多样性指数最高值均在11月, 分别为3.26和3.29; 最低值均在2月, 分别为1.78和1.77。鱼类种类存在明显的季节更替现象, 其月更替率6月最低, 为40.1%; 3月最高, 达68.6%。鱼类平均营养级也存在明显的季节变化, 其中3月最低, 为3.02; 1月最高, 为3.92; 周年平均营养级为3.52。与2003年调查资料相比, 鱼类种类数明显减少, 鱼类组成和优势种发生了很大的变化, 导致变化的主要原因可能是过度捕捞、栖息地破坏和环境污染等。     

基于Ecopath模型的太湖生态系统结构与功能分析

根据2008—2009年太湖湖区水生生物调查的结果及主要水生动物摄食生态学已发表资料,应用Ecopath with Ecosim 6.1软件构建了太湖生态系统的食物网模型,初步分析了太湖生态系统功能与结构特征.模型由初级生产者、主要鱼类及无脊椎动物和有机碎屑等20个功能组组成.结果表明： 太湖生态系统的能流主要分布在4个营养级上,顶级捕食者鲌鱼营养级最高.食物网存在两条主要的营养传递途径,即碎屑食物链和牧食食物链,且碎屑食物链占比较大;营养级I的利用效率低下,大量初级生产力未能流入更高的营养层次,造成生态系统下层的营养流动“阻塞”.对系统总体特征分析发现,反映系统成熟度的指标,包括较高的净初级生产力(NPP)和净初级生产力/呼吸(NPP/R),以及较低的连接指数(CI)、系统杂食指数(SOI)和Finn循环指数(FCI)等,都揭示了太湖“幼态化”的生态系统现状;混合营养分析和关键种筛选结果显示,高强度的渔业捕捞活动对系统负影响显著,而顶级捕食者的下行效应显著下降.