摘要:金乌贼作为山东近海重要的渔业资源, 其渔场分布及其与影响因子的关系备受关注。本研究根据 2018—2023 年山东近海渔业生产监测数据, 构建基于 Tweedie 分布的广义加性模型(generalized additive model, GAM), 分析了山东近海金乌贼(Sepia esculenta)渔场分布特征及其与捕捞压力和环境因子的关系。结果显示, 山东近海金乌贼渔场主要分布在黄海中部的海州湾渔场和青海渔场, 渔场重心年间变化呈现由南向北移动的趋势, 月间变化呈由西北向东南移动的趋势。通过模型比较, 包含捕捞压力、环境因子及时间因子的 Tweedie-GAM 具有最佳拟合效果和预测性能。秋季适宜金乌贼分布的海水底层盐度、底层水温和水深条件分别为 31~34、16~22 ℃和 28 m, 当年的捕捞压力对金乌贼的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE)具有正效应, 而前一年的捕捞压力则具有负效应。本研究初步揭示了山东近海金乌贼渔场分布特征及其与捕捞压力和环境因子的关系, 可为合理规划商业性捕捞生产、加强金乌贼的科学管理和资源养护等提供参考。

摘要:准确评估海洋生物多样性是渔业管理和生态保护的基础, 而采样设计的优化对提升物种丰富度估计精度至关重要。本研究基于 2014 年 8 月至 2015 年 5 月广东近海四季底拖网调查数据, 采用计算机模拟重抽样技术, 对比分析简单随机采样(SRS)与分层随机采样(StRS)在不同站点数和采样频次下对鱼类物种丰富度估计的影响。结果表明, 物种丰富度探测率在低采样站点数时呈现快速上升趋势, 但随着站点数量的增加, 其增速逐渐减缓。达到 90% 的物种探测率, 全年四季采样需 44 个需采样站点; 实现 80%探测率, 三季采样夏-秋-冬或夏-秋-春组合所需站点数最少, 为 36 个。相对估计误差(REE)和相对偏差(RB)的绝对值均随站点数增加而递减。StRS 的 REE 和 RB 绝对值显著低于 SRS (P＜0.05)。剔除稀有种后, 达到 90%探测率所需的样站点数减少至 20 个, 且 REE 和 RB 绝对值也显著降低(P＜0.05), 表明稀有种的存在增加了抽样变异性。15 种采样组合的分层采样设计效应(De)均小于 1, 表明 StRS 在广东近海渔业资源调查中具有更高的采样效率, 尤其在采样站点数较少时更为明显。本研究为优化广东近海渔业资源调查的采样设计提供了科学依据, 建议根据监测精度需求与成本约束, 合理选择站点数与季节组合。

摘要:近年来全球生物多样性受到严重威胁, 生物多样性与生态系统功能关系(BEF)已经成为多样性保护关注的重点。以往针对海洋生态系的 BEF 研究忽视了不同营养级间的相互作用及其对多样性的异质化响应。本研究基于 2013—2023 年海州湾秋季底拖网调查数据, 结合物种分布模型和结构方程模型(SEM), 分析了海州湾渔业生物群落中不同营养级(根据食性划分为高、中、低 3 级)生物量与物种多样性的时空分布特征, 探究了环境因子、物种多样性(丰富度与均匀度)与不同营养级生物量之间的关系。结果显示, 海州湾各个营养级的生物量均呈现显著的年际波动, 且空间分布模式存在明显差异; 物种丰富度的年际波动较大, 而均匀度随时间的变化较为平缓。物种多样性对不同营养级生物量的影响存在差异, 其中丰富度与中营养级生物量呈显著正相关关系, 而均匀度与中、高营养级生物量呈负相关, 表明生态位互补效应和选择效应在不同营养级中作用效果不同。不同营养级之间存在显著关联, 环境因子通过直接和间接途径影响生物量, 主要表现为: 底温与高营养级生物量、盐度与低营养级生物量之间存在显著正相关关系, 其余环境因子与生物量之间均为负相关关系。本研究揭示了生物多样性对群落不同营养级的差异化影响, 强调在探究海洋生态系统 BEF 关系时应考虑生态系统的营养结构, 为海州湾生物多样性保护和多营养级协同管理提供了理论支撑。

摘要:为探究西沙群岛七连屿优势珊瑚礁鱼类的种间及种内营养关系, 于 2021 年 9 月利用碳、氮稳定同位素技术分析了七连屿 6 种常见优势珊瑚礁鱼类的营养结构特征。结果表明, 在 6 种优势鱼类中, 颊吻鼻鱼(Naso lituratus) 的 δ¹³C 值最大, 平均为(−10.88±1.42)‰, δ¹⁵N 值最小, 平均为(5.74±0.37)‰; 角镰鱼(Zanclus cornutus)的 δ¹³C 值最小, 平均为(−15.27±0.74)‰, 金带齿颌鲷(Gnathodentex aureolineatus)的 δ¹⁵N 值最大, 平均为(9.94±0.73)‰。总体上, 颊吻鼻鱼和双斑栉齿刺尾鱼(Ctenochaetus binotatus)主要分布在高 δ13C 低 δ¹⁵N 区, 角镰鱼、丝蝴蝶鱼(Chaetodon auriga)、金带齿颌鲷和蜂巢石斑鱼(Epinephelus merra)主要分布在低 δ¹³C 高 δ¹⁵N 区。颊吻鼻鱼、双斑栉齿刺尾鱼、 角镰鱼、丝蝴蝶鱼、金带齿颌鲷和蜂巢石斑鱼的平均营养级分别为 2.24、2.45、2.89、3.20、3.48 和 3.02。肉食性和杂食性鱼类的同位素生态位明显高于植食性鱼类, 各鱼类的同位素核心生态位均不重叠。除角镰鱼外, 其他鱼类体长与氮稳定同位素均呈显著正相关关系(P＜0.05)。除颊吻鼻鱼和角镰鱼外, 其余 4 种鱼类的营养级均随体长组的增大而增大。蜂巢石斑鱼各体长组的同位素生态位重叠程度最高, 表明其种内可能出现比较激烈的食物竞争。本研究通过研究七连屿 6 种优势珊瑚礁鱼类的种间及种内营养关系, 可为七连屿及南海食物网结构特征提供有力的数据支撑。

摘要:近年来, 獐子岛邻近海域小鳁鲸(Balaenoptera acutorostrata)、江豚(Neophocaena asiaeorientalis sunameri)等鲸类数量逐渐增加, 但鲸类与渔业在食物网内的相互作用及其对近海生态系统结构和功能的影响目前尚不明确。 本研究基于 Ecopath 软件构建了獐子岛邻近海域食物网模型, 评价该生态系统的结构和功能特征并分析鲸类在食物网中的营养作用及其与主要渔业之间的相互作用关系。研究结果表明: 獐子岛邻近海域生态系统中各功能组营养级范围为 1.00~4.24, 其中小鳁鲸营养级为 3.74, 江豚为最高营养级物种(4.24), 江豚的关键度指数(−0.53)及相对总影响值(0.33)均高于小鳁鲸(−0.82、0.17)。混合营养效应(MTI)分析表明, 小鳁鲸及江豚对第 IV 和第 III 营养级物种的消极影响均大于其积极影响, 其中江豚对食物网造成的消极影响最大(7.5%), 其对第Ⅲ营养级物种影响最为强烈, 分别造成 14.5%积极影响和 22.2%的消极影响; 渔业方式中, 中上层拖网(30.8%)及休闲垂钓(26.7%)对食物网造成的消极影响最大。该生态系统中鲸类消费量仅占各物种总消费量的 0.3%, 潜水捕捞(39.2%)及中上层拖网 (24.5%)渔获量占总消费流量比例最高。此外, 生态位重叠指数显示, 江豚与中上层拖网之间的资源竞争程度较高 (0.75), 而小鳁鲸和江豚与总渔业之间的生态位重叠指数仅分别为 0.03 和 0.33。两种鲸类中江豚与渔业的作用强度更高, 但两者捕食对研究区域的食物网影响均远低于渔业开发。研究结果为实现区域海洋哺乳动物保护与渔业资源的协同管理提供参考。

摘要:为科学评价生物操纵策略在城市小水体的潜在生态效应, 本研究以上海滴水湖为例, 基于 2023—2024 年生态调查数据, 结合稳定同位素技术校正食物矩阵, 构建 Ecopath 模型定量评估其生态系统现状与鲢鳙生态容纳量, 并基于 Ecosim 模拟不同生物操纵策略对生态系统的影响。结果表明, 滴水湖的系统总流量为 3376.93 t/(km²·a), 总初级生产量与总呼吸量的比值为 1.59, 连接指数和杂食性指数分别为 0.29、0.09, 表明该生态系统仍处于不成熟阶段。模型估算的营养级与稳定同位素测定结果呈显著正相关(R²=0.88, P＜0.01), 说明食物矩阵较为准确, 模型具有较高的可信度。鲢鳙生态容纳量为 22.01 t/km² , 现存生物量为 16.49 t/km² , 仍有一定的增殖空间。Ecosim 模拟结果表明, 鲢鳙捕捞死亡率上升会间接影响顶级捕食者生物量, 而鲢鳙生物量达到生态容纳量后, 对浮游植物和浮游动物影响显著, 且当前鳙比例偏高, 不利于藻类控制。因此, 未来放流中应逐步增加鲢鳙生物量, 优化鲢鳙放流比例, 并补充鲤、鲫等中低营养级鱼类, 提高营养级间的能量流动和转化, 增强渔业生态系统的复杂性和稳定性。 本研究可为滴水湖及类似小水体的放流策略优化提供重要依据。

摘要:食物网能量流动对于维持海洋生态系统结构、功能及其稳定性具有重要意义, 有助于深入了解海洋生态系统食物网营养动力学过程及其重要性。本研究根据 2023 年在吕泗渔场海域开展的季节性生物资源调查数据, 构建了马尔科夫链蒙特卡罗逆线性模型(linear inverse model with markov chain monte carlo, LIM-MCMC), 并结合生态网络分析(ecological network analysis, ENA)探究该海域食物网能量流动特征和生态系统状态。结果表明, 该海域海洋生物可划分为 22 个功能群, 共形成 224 条能量流动路径。由浮游动物所同化的能量, 经过斑鰶(Konosirus punctatus)、其他底栖生物、其他软体动物等功能群向上传递, 维持着高营养级生物的生长、发育和繁殖。尽管浮游动物包括 21 条能量流出路径, 但其摄食的能量绝大部分通过呼吸消耗损失, 为 1764.70 kg/(km² ·year), 未能有效地向更高营养级传递。此外, 该海域生态系统的总流量(total system throughput, TST)、总初级生产力(total primary production, TPP)、总初级生产力/总呼吸(total primary production/total respiration, TPP/TR)和系统连接指数 (connectance, C)分别为 5421.34 kg/(km² ·year)、1803.92 kg/(km2 ·year)、1.00 和 0.41。另外, 系统的发展程度(extent of development, AC)、约束效率(constraint efficiency, CE)、芳恩循环指数(Finn’s cycling index, FCI)、协同效应指数 (synergism index, b/c)、主导地位的间接效应(dominance indirect effects, i/d)等生态网络分析(ecological network analysis, ENA)指标分别为 0.93、0.75、0.24、1.32、5.46。对比其他海域生态系统, 该海域生态系统规模较大、更成熟, 食物网结构也相对复杂, 能够在较大程度上抵御外界扰动。此外, 该海域生态系统发展空间较大、网络约束较低, 对能量利用效率较低, 具有较高的可持续性。本研究将为吕泗渔场海域食物网营养动力学深入研究以及该海域渔业资源的科学管理提供科学依据。