2. 江苏省海洋水产研究所,江苏 南通 226000;
3. 南京外国语学校,江苏 南京 210018
2. Jiangsu Marine Fisheries Research Institute, Nantong, Jiangsu 226000, China;
3. Nanjing foreign Language School, Nanjing, Jiangsu 210018, China
长江口是我国最大的河口,入海口呈三级分汊,四口入海的地势;受到台湾暖流、黑潮暖流、黄海冷水团及多种洋流影响,具有复杂的水文和泥沙动态[1]。长江口区域包括多个分支和淤积形成的河口三角洲,这些地理特征创造了多样的生态环境,如河口湿地、滩涂和浅水区域。这些生境为许多水生生物提供了栖息地,繁殖和育幼场所[2]。凤鲚(Coilia mystus)、大黄鱼(Larimichthys crocea)和小黄鱼(Larimichthys polyactis)等经济鱼类在此栖息,也是刀鲚(Coilia nasus)、日本鳗鲡(Anguilla japonica)等多种经济鱼类的重要洄游通道[3]。由于多种人为因素影响,长江口的渔业资源状况不容乐观[4]。长江口是鳗苗捕捞的主要水域,捕捞鳗苗采用定置作业网具,主要为单桩框架张网和单桩桁杆张网(网目约2 mm),俗称鳗苗网(又叫张网、喇叭网,用麻布或聚乙烯布缝合)。捕捞鳗苗时利用水流将鳗苗推送入网,因其操作简便,劳动强度低,捕捞量较高,被广泛使用[5]。
葛珂珂等[6]于2006年2—6月在长江口北支开展的调查研究中发现,这些网具对渔获物的选择性差,会兼捕大量非目标鱼类,对经济鱼类种群数量、种质资源有较大伤害,对长江口生物多样性产生了较大的破坏。邓彦等[7]研究分析了2017—2019年鳗苗汛期的11 870网次鱼类样本,在兼捕鱼类中,幼鱼期鱼类占比96.65%;该研究建议关注鳗苗捕捞对其他鱼类幼体的损伤,保护长江口渔业资源。闫欣等[8]于2022年2—4月在长江口北支邻近水域开展大小潮期间主要经济鱼类的分布特征研究,结果表明,大部分经济鱼类在大潮期间的体长和体质量的中位数较小潮期间高,鳗苗定制网对这些鱼类的洄游通道造成了严重阻碍,影响其早期资源的可持续发展。
近年来,为提高鳗苗成活率,1种鳗苗捕捞保护器被大量使用,该保护器有1个器体,器体中安装的第1道保护孔板过滤垃圾,器体连接喇叭形器套,喇叭形器套中设有第2道保护孔板,各保护孔板中有鳗苗钻孔。保护器设置在鳗苗网末端,鳗苗钻入后可避免被鱼、蟹等咬死咬伤。本研究通过对鳗苗定置网兼捕鱼类的种类组成和重量资源进行分析,旨在评估长江十年禁渔工作开展3年后长江口禁捕区外鳗苗定置网对鱼类早期资源的损害,为鱼类早期资源的保护提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 调查时间、地点和采样方式2023年2—4月,在长江口禁捕管理区北界外设置采样区域(31°42′—31°43′N,122°10′—122°16′E),采样站位分布示意见图 1。由图 1可见,研究共设置3个站位点(St.1—St.3)。利用鳗苗专捕网具单桩桁杆张网开展鳗苗监测。网具网口宽5.8 m,高2 m,网身长16.7 m,集鱼部分长2.3 m,囊袋部分长1 m。
每个月连续监测≥10 d,鳗苗网每天起1次,大约平均1日采集3网次,各站位点1网次/d。其中,2月共采集到32网次,共采集11 d(2月3—13日,13日采集2网次);3月共65网次,共采集22 d(3月1—17日,17日采集2网次;3月23—27日);4月共21网次,共采集7 d(4月6—12日)。收集鳗苗定置网内渔获物,在现场用10%的福尔马林溶液固定采集到的样本。
1.2 样品分类和鉴定在实验室内,从采集到的样本中筛选出鱼类,参考《长江口鱼类》[9]、《江苏鱼类志》[10]、《浙江海洋鱼类志》[11]、《中国海洋及河口鱼类系统检索》[12]进行种类鉴定和生态类型划分,并计数。学名参照《拉汉世界鱼类系统名典》[13],科名按Nelson等[14]排序。仔稚鱼按Kendall等[15]划分发育阶段。用游标卡尺测量鱼标准体长(SL),精确到0.01 mm;使用PL402-L型称量计[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司]称量体重,精确到0.01 g。
1.3 数据处理单位努力捕捞量(CPUE)计算公式如下:
$ {\mathrm{CPUE}}=N_f / N_s $ | (1) |
式中:CPUE——单位努力捕捞量,尾/网;Nf——某种鱼类个体数量,尾;Ns——捕获该种鱼类的网次,网。
优势种采用相对重要性指数(IRI)分析,计算公式如下:
$ {\mathrm{IRI}}=\left(W_i+N_i\right) \times F_i $ | (2) |
式中:Wi——第i种鱼类重量占兼捕鱼类(不包含鳗苗)的重量比;Ni——第i种鱼类个体数占兼捕鱼类(不包含鳗苗)的数量比;Fi——第i种鱼类出现的网次数占所有网次的百分比。IRI≥1 000的为优势种,100≤IRI<1 000的为重要种,10≤IRI<100的为常见种,IRI<10的为偶见种[7]。
多样性指数分析[7]采用马格列夫(Margalef)丰富度指数(D) 描述群落物种比例,皮耶罗(Pielou)均匀度指数(J′) 描述群落多样性高低,香农-维纳(Shannon-Wiener)多样性指数(H′)描述物种多样性,计算公式如下:
$ \begin{aligned} D=(S-1) / \ln N \end{aligned} $ | (3) |
$ H^{\prime}=-\sum\limits_{i=1}^s N_i \ln N_i $ | (4) |
$ J^{\prime}=H^{\prime} / \ln S $ | (5) |
式中:S——鱼类种数,种;N——鱼类个体数,尾;Ni——第i种鱼类个体数占总个体数的数量比。
损伤率,即每捕获1尾目标鱼类(鳗苗),对非目标鱼类(兼捕鱼类)的损伤数量,计算公式如下:
$ 损伤率=\left(N_f-N_a\right) / N_a $ | (6) |
式中:Nf——某种鱼类个体数,尾;Na——捕获鳗苗个体数,尾。
采用PRIMER 6.0软件对数据进行标准化处理,采用Excel 2016等进行数据分析。
2 结果与分析 2.1 兼捕鱼类种类组成2023年长江口禁捕区外鳗苗定置网鱼类种类组成见表 1。由表 1可见,2023年2—4月共收集鳗苗定置网内渔获物118网次,采集到兼捕鱼类共计5 482尾,隶属25科47属64种。其中,按生态类型分类,包括海洋性鱼类26种,河口性31种,洄游性5种,淡水性2种;按栖息水层分类,表层鱼类5种,底层46种,中层1种,中底层1种、中上层9种、中下层2种;按食性分类,肉食性鱼类37种,杂食性1种,浮游动物食性26种。兼捕鱼类总重41 108.00 g,2月兼捕鱼类重量最大,为19 998.23 g;3月次之,为17 571.23 g;4月最低,为3 538.54 g。
兼捕鱼类个体发育阶段从后弯曲期仔鱼到成鱼期不等。其中幼鱼最多,占总兼捕鱼类尾数的52.39%;其次是稚鱼(23.61%),成鱼(17.05%),后弯曲期仔鱼(1.76%)。幼鱼中数量最多的种类依次为:拉氏狼牙虾虎鱼(Odontamblyopus lacepedii),矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias),刀鲚(Coilia nasus),大银鱼(Protosalanx hyalocranius),凤鲚(Coilia mystus),莱氏舌鳎(Cynoglossus lighti),赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)等。稚鱼中数量最多的种类依次为:鲻(Mugil cephalus),刀鲚(Coilia nasus),虻鲉(Erisphex pottii),小头栉节孔虾虎鱼(Ctenotrypauchen microcephalus),拉氏狼牙虾虎鱼(Odontamblyopus lacepedii),矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias),凤鲚(Coilia mystus)等。
渔获物中兼捕经济鱼类共47种,共5 207尾,平均每网44.13尾,占总兼捕鱼类数量的94.98%。
2.2 优势种及其月变化由于鳗苗出水后即被渔民收走,仅有鳗苗数量,缺鳗苗重量数据,无法计算鳗苗IRI,因此本研究中仅对兼捕鱼类IRI进行分析(表 2)。
由表 2可见,第一优势种为矛尾虾虎鱼,数量占总兼捕鱼类尾数的8.99%;总重量为21 949.62 g,占总兼捕鱼类重量的53.51%。其次为拉氏狼牙虾虎鱼,数量占总兼捕鱼类尾数的26.71%;总重量为5 055.85 g,占总兼捕鱼类重量的12.33%。其后依次为刀鲚,大银鱼,安氏新银鱼(Neos-alanx anderssoni),莱氏舌鳎,鲻,赤鼻棱鳀,陈氏新银鱼(Neosalanx tangkahkeii),凤鲚,棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)。
兼捕鱼类各月前5位优势种存在一定差异(表 2)。2月出现的优势种与3、4月不同,且发育阶段多为幼鱼期及成鱼期(表 1)。鲻、大银鱼、矛尾虾虎鱼是3、4月的同有种,拉氏狼牙虾虎鱼、刀鲚仅在3月出现,而大黄鱼、陈氏新银鱼仅在4月出现。
2.3 兼捕鱼类种类数与单位努力捕捞量(CPUE) 月变化兼捕鱼类种类数与CPUE、鳗苗CPUE月变化见图 2。由图 2可见,2023年2—4月,鱼类种类数呈现显著变化。总体来看,2月份鱼类种类数相对较少,2月中旬种类数最少;3月份,鱼类种类数显著增加,3月上旬兼捕鱼类种类数达到了最高峰;3月中旬兼捕鱼类种类数略有下降,其后呈逐渐上升趋势。
兼捕鱼类CPUE在2月中旬达到最高峰,4月上旬为次高峰,3月上旬最低,3月上旬之后呈逐渐上升趋势。鳗苗CPUE总体变化较小,呈逐渐上升趋势,2月份的鳗苗CPUE较低,但在3月份显著上升,并在4月份继续保持增长,4月上旬最高。
2.4 鳗苗CPUE与兼捕鱼类损伤率月变化鳗苗CPUE与总兼捕鱼类、经济种、刀鲚损伤率的比较见图 3。本研究共收集鳗苗总尾数1 363尾,其中2月265尾,3月823尾,4月275尾。鳗苗的CPUE按月逐渐上升,表明鳗苗在春季的捕捞效率更高。
兼捕鱼类的总体损伤率则呈现整体下降趋势。这意味着随着时间的推移,鳗苗定置网对非目标鱼类的损伤率降低。特别是经济性鱼类的损伤率在3月份呈负增长,表明在这个月份内,经济性鱼类的捕捞效益有所提高,而损伤减少。刀鲚在本研究的损伤率均为负值,3月份为最大负值,显示出本次调查中鳗苗定置网对刀鲚的影响较小(图 3)。
2.5 兼捕鱼类丰富度、均匀度及物种多样性指数月变化物种多样性指数见表 3。Margalef丰富度指数(D)与种类数量有相同的变化,3月物种丰富度最高,2月最低。Pielou均匀度指数(J′)呈现先下降后增长的趋势,4月最高,3月最低;3月的物种分布最为不均匀。Shannon-Wiener多样性指数(H′)呈现先增长后下降的趋势,3月最高,2月最低。
鳗苗定置网虽意在捕获鳗苗,但对其他种类渔获物也有一定程度的损伤。这种捕捞方式不仅捕获目标种鳗鲡,也兼捕大量非目标鱼类,进一步加剧了资源的减少。本次调查中兼捕鱼类的发育时期为后弯曲期至成鱼期,这与葛珂珂等[6]在2009年的调查中采用网目1 mm的鳗苗定置网捕获的鱼类发育时期(前弯曲期至幼鱼期)有所不同。更大网目尺寸的鳗苗定置网对非目标鱼类的选择性增加,使得非目标鱼类发育阶段更早的仔鱼有更多逃逸可能。鱼类种类组成和CPUE在这3个月内出现波动,反映了环境变化对鱼类多样性的影响。这一变化趋势对鱼类资源的管理和保护具有重要的指导意义,提示在不同月份须采取不同的保护和管理策略以维持鱼类种群的可持续性。
闫欣等[8]的调查表明,在大潮期间,某些经济鱼类的CPUE显著高于小潮期间,反映了这些鱼类可能倾向于在潮流较强时进行洄游。然而,鳗苗网的存在显然阻碍了鱼类洄游等生活史中的自然行为,导致了稚鱼和幼鱼的高损伤率和死亡率。鳗苗网的捕捞活动极大地降低了仔稚鱼甚至成鱼成活率,伤害了长江口早期仔稚鱼种群资源储存量,从而进一步影响了种群的可持续性[16]。本研究中,经济鱼类占总兼捕鱼类数量比较高,其中还出现了刀鲚、大黄鱼、黄鮟鱇(Lophius litulon)等经济价值较高的鱼类。非经济性鱼类数量占比为5.02%,占总兼捕鱼类尾数较少。但IRI结果表明,矛尾虾虎鱼和拉氏狼牙虾虎鱼为优势种。葛成冈[17]等在2013年的调查也发现其他非经济性鱼类如拉氏狼牙虾虎鱼、矛尾虾虎鱼等虾虎鱼类被鳗苗定置网大量兼捕。邓彦等[7]统计了2017—2019年鳗苗汛期鳗苗定置网采集到的兼捕鱼类,拉氏狼牙虾虎鱼是第一优势种。这些鱼类虽然经济性不高,但却是其他多种经济、珍稀鱼类的饵料生物,是长江口生态系统中的一环。可见,鳗苗网对长江口鱼类群落物种多样性有严重损害。
另外,通过对2023年2—4月的鱼类物种组成和物种多样性指数的分析可以看出,物种多样性在不同月份的波动,反映了环境条件和捕捞活动对鱼类种群的综合影响。Margalef丰富度指数(D)变化趋势表明,3月的环境条件可能更有利于鱼类的多样性增加,这与气温回升和生态环境变化有关,为鱼类的生长和繁殖提供了有利条件。4月份,鱼类种类数下降,推测是由于部分鱼类完成了繁殖活动或迁徙到其他水域。Pielou均匀度指数(J′)呈现出先下降后上升的趋势,推测是因为优势种拉氏狼牙虾虎鱼在数量上占据主导地位,导致其他物种数量相对较少,从而使得物种分布不均。Shannon-Wiener多样性指数(H′)2月最低,此时长江口水域的鱼类物种多样性较低;冬季末期的低水温可能导致鱼类活动减少,种类分布较为集中,导致物种多样性偏低。这样的结果与邓彦等[7]的结果有相似性,2月各项数值均为最低。3月虽然物种丰富,但物种分布不均匀,随着气温回升和环境条件的改善,鱼类的生长和繁殖进入高峰期,物种丰富度和多样性指数均达到最高。
3.2 长江大保护前后渔获物种类组成变化此外,研究发现,不同生态类型的鱼类分布存在差异,河口性鱼类和洄游性鱼类的比例较高,存在少量淡水性鱼类,反映了长江口区域的生态多样性,表明该区域是鱼类洄游和栖息的重要场所。从栖息水层来看,底层鱼类占据了主导地位,其次是中上层鱼类。这表明鳗苗定置网对不同水层都有一定的捕捞效果。这与邓彦等[7]在2017—2019年调查中的组成比例相似,皆为底层鱼类占比最高,不过本次调查中底层鱼类所占比例有所上升。在食性方面,肉食性鱼类占了绝大多数,共37种,浮游动物食性鱼类26种,只有1种杂食性鱼类。肉食性鱼类的高比例可能与长江口丰富的生物资源和良好的生态环境有关,为肉食性鱼类提供了丰富的食物来源。本次没有采集到植食性鱼类,杂食性鱼类也较少。这或许反映了长江口鱼类群落结构与2017—2019年的调查相比有所改变。幼鱼和稚鱼的种类占比中,发现拉氏狼牙虾虎鱼和矛尾虾虎鱼在幼鱼和稚鱼中均占有较高的数量。刀鲚和凤鲚在幼鱼中也有较高的数量,进一步证明了长江口作为洄游鱼类重要栖息地的作用。
由于各研究采样时期和站位设置的不同,鱼类种类组成有所差异。长江十年禁渔工作实施前,葛珂珂等[6]在2006年2—6月于长江口北支共采集22网次,兼捕鱼类共15科31种,其中海洋性鱼类5种,河口性鱼类5种,洄游性鱼类4种,淡水性鱼类12种;兼捕鱼类CPUE为4 815.14尾/网。经济鱼类共计13种,占兼捕鱼类总尾数的6.53%。似鱎(Toxabramis swinhonis)为第一优势种,占总尾数的86.71%。葛成冈等[17]于2011年3—4月在长江口北支和南漕共收集96网次,兼捕鱼类共16科35种,其中海洋性鱼类12种,河口性鱼类14种,洄游性鱼类3种,淡水性鱼类6种。兼捕鱼类CPUE为39.11尾/网。经济鱼类共计20种,占总兼捕鱼类的61.60%。刀鲚为第一优势种,占总尾数的31.99%。邓彦等[7]在2017—2019年鳗苗汛期期间在长江口南漕内侧共采集27科54种,兼捕鱼类中海洋性鱼类24种,河口性鱼类20种,洄游性鱼类3种,淡水性鱼类7种。兼捕鱼类CPUE为9.64尾/网。拉氏狼牙虾虎鱼为第一优势种,占总尾数的77.07%。
3.3 鳗苗定置网对经济鱼类的损害和保护提议为了应对生态和资源的挑战,我国实施了一系列保护措施,包括设立长江口禁捕区,限制捕捞活动以及推动生态修复项目。长江大保护策略的推行旨在恢复和保护这一区域的生物多样性和生态功能,确保长江口的可持续发展[18]。长江十年禁渔工作实施后,本研究发现经济鱼类数量占比极高(94.98%),CPUE回升(44.13尾/网),洄游性鱼类种类增加(5种)。长江口是刀鲚重要的洄游产卵通道,长江大保护前,设置于长江口各处的鳗苗定置网很大程度上阻碍了刀鲚的洄游与产卵,对洄游性鱼类资源具有显著的负面影响[19]。刀鲚在大潮期间的损伤率显著高于小潮期间,这可能是由于大潮期间,水流更强,刀鲚等洄游性鱼类更活跃,容易被鳗苗网捕获并受伤。刀鲚在大潮期间的活动增加了其被捕获的风险,同时也加剧了其损伤率[8]。人为无差别的捕捞活动(如鳗苗定置网)不仅造成其补充群体数量减少,甚至可能导致种群结构的改变,从而对生态系统的自然更新能力造成破坏。与过往研究中刀鲚的损伤率相比,2011年3—4月[17]刀鲚损伤率达10.625,2022年2—4月[8]刀鲚损伤率为5.01,本研究中刀鲚的损伤率明显下降,均呈负值。通过限制鳗苗网的使用和优化捕捞工具,可以有效降低刀鲚的损伤率,促进其种群的可持续发展。由此证明了长江口保护政策的制定与鳗苗定置网的优化等操作的积极意义。
3.4 鳗苗定置网布设的建议优化网目尺寸,由于更大网目的鳗苗定置网对非目标鱼类的选择性增加,使得非目标鱼类发育阶段更早的仔鱼有更多逃逸的可能性。建议进一步优化网目的大小,以减少对非目标鱼类的捕获和损伤。季节性管理,根据调查结果,鱼类种类组成和CPUE在不同月份显出波动,反映了环境变化对鱼类多样性的影响。因此,或许可以在不同月份采取不同的保护和管理策略。例如,在鱼类活动频繁的大潮期间[8],减少定置网的使用频率,以降低对洄游鱼类的影响。如果在重要洄游通道和鱼类繁殖季节减少或避免使用定置网,以保护鱼类资源不失为更佳选择,但或许对渔民利益有所损害。使用保护器具,引入鳗苗捕捞保护器,可以有效减少鳗苗被兼捕鱼、蟹等咬死咬伤的概率,提高鳗苗成活率。此外,这些保护器具还可以减少对非目标鱼类的损伤,促进其种群的可持续发展。
4 结论本次调查时间为2023年2—4月,对长江口禁捕区外鳗苗定置网捕捞物种进行分析,共捕获了兼捕鱼类5 482尾,隶属25科47属64种。这些鱼类包括海洋性鱼类、河口性鱼类、洄游性鱼类和淡水性鱼类,其中以幼鱼占比最高,达52.39%。IRI结果表明,矛尾虾虎鱼和拉氏狼牙虾虎鱼是本次调查的优势种。同时,鳗苗定置网不仅对目标鱼类鳗苗有捕捞作用,也对非目标鱼类尤其是早期发育阶段的个体产生较大影响。随着长江大保护措施的实施,鳗苗捕捞活动显著减少,对生态系统的负面影响有所缓解,但仍须进一步加强管理和保护措施以维持长江口的生物多样性和鱼类资源的可持续利用。
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