海洋鱼类生物多样性资料
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海洋生态系统的多样性地球表面超过70%被海水覆盖,这广阔无垠的蓝色世界是无数生物的家园,构成了复杂多变的海洋生态系统。
这一生态系统以其独特的多样性著称,不仅涵盖了从微小的浮游生物到庞大的鲸鱼等各式各样的生命形式,也孕育了各种独特的生态环境,如珊瑚礁、海草床、深海热液喷口等。
海洋生态系统的基础生产者主要是浮游植物,这些微小的植物通过光合作用将太阳能转化为食物,供其他生物利用。
在这个食物链的底层,我们发现了种类繁多的浮游动物、小鱼和贝类等,它们相互依存,形成了错综复杂的食物网。
在近海区域,海草床和红树林等生态系统为许多物种提供了庇护所,支持着高度的生物多样性。
例如,海草床不仅是鱼类和无脊椎动物的育苗场,也是水鸟和其他海洋动物的重要觅食地。
而珊瑚礁,被称为“海底的热带雨林”,其生物多样性更是惊人,仅一平方公里的珊瑚礁就可能拥有上千种生物。
远离陆地的开阔海域,虽然生物种类相对单一,但在这里却存在着大量的微生物、浮游生物以及滤食者如桡足类动物,它们在能量转换和物质循环中发挥着关键作用。
在这些看似贫瘠的区域,生物通过形成高效的摄食链和食物网,维持着生态平衡。
最神秘的深海环境,尽管条件极端且光照缺乏,依然孕育出了令人惊叹的生物多样性。
深海热液喷口周围,生活着能够从化学反应中获取能量的微生物,它们成为了这一特殊环境下食物链的基础。
此外,深海还生活着许多适应黑暗、高压环境的奇特生物,如巨乌贼和幽灵鲨等。
海洋生态系统的多样性不仅体现在物种的丰富性上,更在于它们之间错综复杂的相互作用,这些关系维系着整个生态系统的健康与稳定。
然而,海洋生态系统正面临着气候变化、海洋酸化、过度捕捞等多重威胁,保护海洋多样性已经迫在眉睫。
我们需要采取有效措施,如建立海洋保护区、减少温室气体排放、可持续渔业管理等,以维护海洋生态系统的完整性,保障这个生机勃勃的蓝色星球的未来。
海洋生物的多样性海洋生物的多样性是指海洋中存在的各类生物的种类丰富程度。
作为地球上最大的生态系统,海洋生物的多样性不仅对维持海洋生态平衡至关重要,而且对人类的生存和发展也具有重要意义。
1. 海洋生物多样性的重要性海洋生物多样性对海洋生态系统的稳定和健康起着至关重要的作用。
首先,不同种类的海洋生物之间形成了复杂的食物链和生态网络,相互依赖和影响。
其中,一些物种在食物链中扮演着关键角色,例如浮游植物是海洋食物链的基础,而大型海洋哺乳动物则是食物链的顶端捕食者。
其次,海洋生物的多样性也决定了海洋生态系统的稳定性和抗干扰能力。
当某个物种受到捕捞、污染等干扰时,其他物种可以通过填补空缺和适应环境变化来维持生态系统的平衡。
2. 海洋生物多样性的研究方法为了更好地了解和保护海洋生物多样性,科学家们采用了多种研究方法。
其中,常见的方法包括生物样品采集与鉴定、海洋生物学调查和遥感技术等。
生物样品采集与鉴定是通过在不同的海域和深度采集生物样本,进一步鉴定和分类其中的物种。
海洋生物学调查则是通过对海洋生物群落的数量和分布进行调查,了解各种生物的生态特征和相互关系。
遥感技术则是利用航空器或卫星对海洋的物理参数和光学特性进行监测和测量,从而推测海洋生物的存在和分布情况。
3. 海洋生物多样性的威胁与保护尽管海洋生物多样性对地球生态系统至关重要,但目前面临着严峻的威胁。
首先,过度捕捞导致了一些海洋物种的数量锐减,甚至灭绝。
其次,海洋污染也成为海洋生物多样性减少的重要原因之一,例如废弃物的排放和海洋酸化等。
此外,气候变化也对海洋生物产生了负面影响,如海洋温度升高和海洋风暴增多。
为了保护海洋生物多样性,国际社会和各国政府采取了一系列保护措施,包括建立海洋保护区、限制捕捞和加强海洋环境监测等。
4. 海洋生物多样性与可持续发展海洋生物多样性的保护与可持续发展密切相关。
首先,海洋生物多样性是人类获得海洋生物资源的基础,如渔业和药物等。
海洋生物大全海洋是一个神秘而广阔的世界,拥有着各种奇妙的生物。
在这片蔚蓝的海域中,生物们独特的形态、丰富的色彩和多样的生态功能令人叹为观止。
本文将为您介绍一些令人着迷的海洋生物,让我们一同探索这片美丽的海洋。
一、海洋哺乳动物1. 海豚:以其聪明灵活和友好亲近的性格而著名。
它们通常生活在群体中,以鱼类、头足类等为食,并以高度发达的听觉与社交行为方式而闻名。
2. 鲸鱼:是世界上最大的海洋生物,体长可达数十米。
它们是温和而庞大的食肉动物,以浮游生物和小型鱼类为食。
3. 海狮:拥有可爱的外貌和强壮的身体。
它们通常生活在海洋岩石或浮冰上,以鱼类和头足类为食,并具有良好的游泳和潜水能力。
二、海洋鱼类1. 锯鲨:以其长而尖锐的鳍和锯齿状的嘴部而得名。
它们是顶级的掠食者,以攫取和咬碎猎物为食,通常生活在热带和亚热带海区。
2. 老师鱼:以其光彩夺目的外表和独特的尾巴而闻名。
它们是受欢迎的观赏鱼类,通常生活在珊瑚礁和岩石区域,并以浮游生物和小型无脊椎动物为食。
3. 蓝鳍金枪鱼:是游弋速度最快的鱼类之一,同时也是人类重要的食物资源。
它们通常生活在温暖的海洋中,以鱼类和头足类为食。
三、海洋无脊椎动物1. 珊瑚:是海洋生态系统中重要的构成部分,被誉为“海洋的热带雨林”。
它们能够形成庞大的珊瑚礁,并为其他海洋生物提供栖息地和食物来源。
2. 海星:拥有独特的五角星形状身体和触手,是海洋生态系统中的重要掠食者之一。
它们以贝类和藻类为食,并在环境中起着重要的生态平衡作用。
3. 海葵:是一类特殊的生物,它们以刺细胞为武器来捕捉猎物。
海葵通常与珊瑚礁共生,并为其他鱼类和无脊椎动物提供庇护所。
四、海洋植物1. 海藻:是海洋生态系统中最重要的植物之一,它们通过光合作用为海洋提供氧气,并为其他生物提供食物。
海藻的种类繁多,从微小的浮游藻类到巨大的褐藻类都有。
2. 珊瑚藻:是珊瑚礁生态系统的重要组成部分,它们与珊瑚共生并提供珊瑚的色彩。
珊瑚藻依赖于光合作用为珊瑚提供营养。
海洋生态系统的多样性与脆弱性海洋是地球上最广阔的生态系统之一,拥有丰富多样的生物种类和生态系统。
海洋生态系统的多样性是指海洋中不同物种的数量和种类,以及它们之间的相互作用和依赖关系。
然而,正是因为这种多样性,海洋生态系统也变得非常脆弱,容易受到人类活动和环境变化的影响。
首先,海洋生态系统的多样性是海洋生物多样性的重要组成部分。
海洋中有各种各样的生物,包括鱼类、海洋哺乳动物、海洋植物和浮游生物等。
这些生物之间形成了复杂的食物链和生态系统。
例如,鱼类是海洋生态系统中最重要的一环,它们不仅是海洋食物链的关键环节,也是人类的重要食物来源。
而海洋植物则通过光合作用为整个海洋生态系统提供了氧气和能量。
然而,海洋生态系统的多样性也面临着许多威胁和挑战。
一方面,过度捕捞和非法捕捞导致了许多鱼类和海洋哺乳动物的数量大幅减少。
这不仅对海洋生态系统的平衡造成了威胁,也对人类的渔业和经济产生了负面影响。
另一方面,海洋污染也对海洋生物多样性造成了严重的破坏。
废弃物、化学物质和油污染等都会直接或间接地影响海洋生物的生存和繁衍。
此外,气候变化也对海洋生态系统的多样性产生了重大影响。
全球气候变暖导致海洋温度升高,海洋酸化加剧,这对海洋生物的生存和繁殖都带来了极大的压力。
例如,珊瑚礁是海洋生态系统中最丰富多样的生物群落之一,但是由于海洋酸化和海洋温度升高,珊瑚礁正在遭受严重的白化和死亡。
这不仅对珊瑚礁生态系统本身造成了威胁,也对与之相关的鱼类和其他生物造成了影响。
为了保护海洋生态系统的多样性,我们需要采取积极的措施。
首先,加强海洋保护区的建设和管理,保护重要的生物多样性热点区域,限制过度捕捞和破坏性渔业活动。
其次,减少海洋污染,加强海洋环境监测和治理,防止废弃物和化学物质对海洋生物的污染。
此外,减少温室气体排放,降低全球气候变暖的速度,有助于减缓海洋生态系统的脆弱性。
总之,海洋生态系统的多样性是我们珍视和保护的宝贵资源。
我们应该意识到人类活动和环境变化对海洋生态系统的威胁,并采取相应的措施来保护海洋生物多样性和生态系统的健康。
海洋脊椎动物有哪些门类
海洋脊椎动物是指具有脊椎的海洋生物。
它们分为以下几个门类:
1. 鱼类(Pisces)
鱼类是海洋脊椎动物最主要的一类。
鱼类生活在海水中,有鳞片、鳍、腮等特征。
鱼类多样性极高,有数万个不同的物种。
常见的鱼类包括
鲨鱼、鲸鱼、金枪鱼等。
2. 两栖动物(Amphibia)
两栖动物是指既可以在陆地上生活,也可以在水中游泳的动物。
两栖
动物通常有四肢和吸气肺,但是在水中呼吸时,它们会利用皮肤上的
毛细血管吸氧。
常见的两栖动物包括青蛙、蟾蜍和娃娃鱼等。
3. 爬行动物(Reptilia)
爬行动物是指全年在陆地上生活,但是在生殖和孵化期间会到海中甚
至淡水中生活的动物。
这些动物通常有角质鳞片、四肢和肺。
爬行动
物包括海龟、鳄鱼和蛇等。
4. 鸟类(Aves)
鸟类通常被认为是陆地上的动物,但是有很多种鸟儿是海洋生物。
这
些鸟类有羽毛和喙,能够在海水中游泳和潜水。
海鸥、企鹅和信天翁
都是常见的海洋鸟类。
5. 哺乳动物(Mammalia)
哺乳动物是人类最亲近的动物类别之一。
有些哺乳动物非常适应海洋
环境,如鲸、海豚和海狮。
这些动物通常有体重很重,游泳能力强,
雌性会哺乳的特征。
综上所述,海洋脊椎动物主要包括鱼类、两栖动物、爬行动物、
鸟类和哺乳动物等五个门类。
这些动物在海洋生态中发挥着非常重要
的作用。
人类应该保护这些珍贵的动物,维护海洋生态平衡的稳定。
简述海洋生态系统的特点海洋生态系统是指由海洋中各种生物和非生物组成的互动关系网络。
它包括海洋中的生物群落、生物种群、生物个体以及它们与环境之间的相互作用。
海洋生态系统具有以下特点:1. 多样性和复杂性:海洋生态系统中生物种类繁多,包括各种鱼类、海洋哺乳动物、珊瑚、浮游生物等。
这些生物之间存在着复杂的关系网,相互依存、相互制约。
2. 开放性:海洋生态系统与陆地生态系统不同,没有明确的边界。
海洋生态系统与大气、陆地之间有着广泛的物质和能量交换。
例如,海洋中的潮汐、波浪、水流等都会受到地球自转和地形的影响。
3. 周期性变化:海洋生态系统的环境条件会随着季节、潮汐、日夜变化等而发生变化。
这些变化对海洋生物的生存和繁殖产生重要影响。
例如,某些鱼类会根据季节的变化进行迁徙。
4. 相对稳定性:尽管海洋生态系统存在着周期性变化,但总体上相对稳定。
这是因为海洋具有较大的容量和吸收能力,可以缓冲外界环境变化对生态系统的影响。
5. 高度互联性:海洋生态系统中的生物之间存在着复杂的相互作用。
例如,浮游生物是海洋食物链的基础,它们被浮游动物和底栖生物捕食,进而被大型鱼类和海洋哺乳动物捕食。
这种相互作用关系构成了海洋生态系统的食物网。
6. 脆弱性:海洋生态系统对外界干扰和污染非常敏感。
过度捕捞、油污染、气候变化等因素都会破坏海洋生态系统的平衡,对海洋生物造成严重影响。
海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一,对于维持地球生态平衡、调节气候、提供食物资源等具有重要作用。
保护海洋生态系统,维护海洋生物多样性和生态平衡,是人类的责任和义务。
我们应该加强海洋环境保护,减少污染物的排放,控制过度捕捞,建立海洋保护区等措施,以保护和恢复海洋生态系统的健康和稳定。
通过科学研究和政策实施,我们可以更好地理解和利用海洋资源,实现人与自然的和谐共生。
收稿日期:2018-01-07基金项目:国家自然科学基金(41776171)作者简介:高天翔(1962-),男,辽宁辽阳人,教授,博士,研究方向:海洋鱼类分类及其种群遗传.E-mail:gaotianxiang0611@文章编号押2096-4730穴2018雪01-0001-07近海鱼类多样性调查新方法—环境DNA 分析技术高天翔1,陈治2,王晓艳1(1.浙江海洋大学水产学院,国家海洋设施养殖工程技术研究中心,浙江舟山316022;2.中国海洋大学水产学院,山东青岛266003)摘要:由于受传统调查手段的限制,长期以来国内缺乏快速、有效的方法对近海鱼类多样性进行准确评估。
环境DNA 是一种稳定、高效、高灵敏度的物种监测新技术。
近年来,已成为监测物种多样性、生物量及其时空分布的重要手段。
本文首先综述了环境DNA 分析技术的概念、方法及该技术在水生生物调查和物种多样性分析中的研究现状。
随后以舟山近海为典型研究区域,探讨了环境DNA metabarcoding 技术在该海域鱼类多样性调查研究中的实际意义和应用前景。
关键词:环境DNA ;生物多样性;物种监测;舟山海域;metabarcoding中图分类号:S932.4文献标识码:AEnvironmental DNA,A New Method for Fish Diversity Investigation in the Coastal WatersGAO Tian-xiang 1,CHEN Zhi 2,WANG Xiao-yan 1(1.School of Fisheries of Zhejiang Ocean University,National Engineering Research Center for Marine Aquaculture,Zhoushan 316022;2.Fisheries College,Ocean University of China,Qingdao 266003,China)Abstract:Due to the limitation of traditional investigation means,it was hard to evaluate effectively andaccurately domestic marine fish diversity.Environmental DNA (eDNA)is a new technique for species monitor -ing because of its reproducibility,high efficiency and high sensitivity.In recent years,eDNA has become an important technique to monitor the diversity,biomass,and temporal -spatial distribution of aquatic species.Firstly,this paper reviewed the concept,approaches and status about eDNA technique in the aquatic organism.And then,targeting the coastal waters of Zhoushan as typical sea area,we discussed the practical significance and application prospects of eDNA metabarcoding analysis in the fish diversity investigation.Key words:environmental DNA;biodiversity;species monitoring;coastal waters of Zhoushan;metabar -coding 传统鱼类多样性调查方法具有诸多缺点[1-2]。
科普探索海洋的生物多样性海洋是地球上最为广阔的生态系统之一,拥有丰富多样的生物群落。
海洋中的生物多样性对于保持生态平衡、维持地球生态系统的稳定至关重要。
本文将探索海洋的生物多样性,并展示一些令人惊叹的海洋生物。
第一部分:海洋的生物多样性海洋是地球上生物多样性最为丰富的环境之一。
据统计,约有230,000种已知的海洋生物,其中还有大量尚未被发现和研究的物种。
海洋中的生物多样性包括动物、植物、海洋微生物和其他生物,它们构成了复杂的食物链和生态系统。
海洋生物多样性的形成受到了多种因素的影响。
首先,海洋环境的多样性为生物提供了多种生存和繁衍的机会。
从极地到热带,从海底到海面,每个区域都有独特的气候、温度、盐度和营养状况,为不同类型的生物提供了适宜的生活条件。
其次,海洋中的生物间相互作用也为生物多样性的形成做出了重要贡献。
食物链、竞争和共生关系都是海洋生物多样性的关键驱动力。
生物之间的相互作用决定了不同物种的数量和分布,保持了生态系统的平衡。
第二部分:令人惊叹的海洋生物海洋中的生物多样性令人叹为观止。
下面,我们将介绍几个海洋中的令人惊叹的生物:1. 蓝鲸:蓝鲸是世界上最大的动物,也是深海生物的代表之一。
它们的体型庞大,可以长达30多米,体重可达到200吨。
蓝鲸以浮游生物为食,通常在深海中觅食。
2. 珊瑚礁:珊瑚礁是一种由珊瑚类动物构建的生态系统。
它们是海洋中最为丰富的生物栖息地之一,提供了庇护和食物来源给数以千计的鱼类和其他海洋生物。
3. 海龟:海龟是海洋的象征之一。
它们生活在海洋中的各个环境中,从浅水区到深海。
海龟以海草、水母等为食,也是海洋中的重要掠食者。
4. 灯鱼:灯鱼是深海中的独特生物。
它们身体发光,用于吸引猎物或与伴侣沟通。
灯鱼在海洋中形成了壮观的发光现象,给人带来了许多惊喜和启示。
第三部分:保护海洋的生物多样性保护海洋的生物多样性对于维持地球生态系统的稳定至关重要。
以下是一些保护海洋生物多样性的方法:1. 限制过渔:过度捕捞对海洋生物造成了巨大的威胁。
海洋鱼类的生态适应性与物种多样性海洋鱼类生态适应性和物种多样性是海洋生态系统一个重要的组成部分。
由于具有不同的生态适应性,海洋鱼类在不同海洋环境中大量分布和繁殖,形成了繁多的物种,促进了海洋生态系统多样性的形成。
一、海洋鱼类生态适应性1. 鱼类的呼吸适应性鱼类在不同的海洋环境中均能生存繁殖,这离不开它们极具生态适应性的呼吸能力。
许多海洋鱼类,如鲨鱼、比目鱼和鳐鱼等,都可以通过鳃呼吸来提取氧气,同时能够直接从水中吸收营养,足以维持其生存需要。
还有一些鱼类,如鳗鱼、海龙等具有盾状孔,可通过皮肤或鳃盖来吸氧,适应于缺氧水域生存。
2. 鱼类的温度适应性海洋环境的温度随地域和河口溢流而有所不同,鱼类具有较强的温度适应性。
鱼类可以通过改变其身体形态、体温调节和代谢适应于不同的温度环境。
比如,比目鱼在温度较低的海域中生存,它们的身体朝向海底,在底层较暖的水温环境中更容易生存繁殖。
3. 鱼类的盐度适应性海洋环境中的盐度也因地域和季节而有所不同,鱼类的盐度适应性使它们能在不同的淡、咸水环境中存活和繁殖。
例如,鲈鱼栖息在淡盐水或淡水水域中,而鲨鱼和鳐鱼等鱼则能适应高盐度的海洋水域。
二、海洋鱼类物种多样性1. 鱼类物种分类海洋鱼类繁多、分布广泛,具有丰富的物种多样性。
按照分类学的学科系统,鱼类属于脊椎动物门、硬骨鱼纲(软骨鱼纲、灯笼鱼纲)、鱼亚纲和鱼纲。
在全球海洋生态系统中,鱼类属于主要的生物种群之一。
目前全球已发现超过33000多种鱼类,占海洋生物总物种数的20%以上。
2. 鱼类分布及物种多样性的影响因素随着人类的发展和环境的变化,海洋鱼类的物种多样性正在受到一系列的影响。
鱼类的分布和物种多样性受到许多因素的影响,包括海洋温度、盐度和基质等。
近年来,环境污染、气候变化等因素对海洋生态系统的影响越来越大,尤其是一些污染源的持续存在,使得海洋鱼类的种群不断减少,生存空间也受到侵蚀。
三、保护和管理海洋鱼类生态系统海洋生态系统中丰富的鱼类种类,对维护海洋生态系统的平衡、保护海洋生物资源具有重要作用。
第39卷第19期2019年10月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.39,No.19Oct.,2019基金项目:国家重点研发计划(2018YFD0900902);国家重点基础研究发展计划(2015CB452904)收稿日期:2018⁃08⁃14;㊀㊀网络出版日期:2019⁃08⁃16∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:xushannan@scsfri.ac.cnDOI:10.5846/stxb201808141735郭建忠,陈作志,田永军,张魁,许友伟,徐姗楠,李纯厚.胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性.生态学报,2019,39(19):7002⁃7013.GuoJZ,ChenZZ,TianYJ,ZhangK,XuYW,XuSN,LiCH.SpeciescompositionanddiversityoffishcommunityinJiaozhouBay.ActaEcologicaSinica,2019,39(19):7002⁃7013.胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性郭建忠1,2,陈作志1,田永军2,张㊀魁1,许友伟1,徐姗楠1,∗,李纯厚11中国水产科学研究院南海水产研究所,农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,广州㊀5103002中国海洋大学水产学院渔业海洋学实验室,青岛㊀266003摘要:为了解胶州湾海域鱼类群落结构特征,根据2016 2017年间对胶州湾海域进行的4个航次底拖网调查数据,采用相对重要性指数㊁生态多样性指数和典范对应分析(canonicalcorrespondenceanalysis,CCA)㊁非线性多维标度排序(non⁃metricmultidimensionalscaling,NMDS)等方法分析了胶州湾海域鱼类群落的种类组成和多样性特征㊂结果表明:调查共采集到鱼类46种,隶属2纲10目30科41属,以硬骨鱼纲鱼类为主(45种,97.83%)㊂其中,鲈形目(Perciformes)最多(22种,47.83%),其次是鲉形目(Scorpaeniformes),占15.22%㊂种类数季节变化明显,以夏季最高,23种;秋季最低,16种㊂优势种组成以赤鼻棱鳀(Thryssakammalensis)㊁褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus)㊁褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)㊁大泷六线鱼(Hexagrammosotakii)㊁许氏平鮋(Sebastesschlegeli)和矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthysstigmatias)等鱼类为主㊂多样性分析显示,鱼类物种多样性存在明显的季节差异㊂多样性指数(Hᶄ)季节变化范围为1.668 2.453,以夏季最高,春季最低;均匀度指数(Jᶄ)季节变化范围为0.577 0.808,以秋季最高,春季最低;丰富度指数(Dᶄ)季节变化范围为2.431 3.123,以冬季最高,秋季最低㊂典范对应分析表明,水温㊁盐度㊁水深和pH是影响胶州湾海域鱼类群落物种组成的主要环境因子,且水温和pH是影响鱼类群落结构及多样性时空变化的主要因子㊂与历史调查资料相比,由于人类活动对胶州湾生态系统的干扰,鱼类群落结构发生了较大变化,优势种组成更替明显,多样性水平降低,鱼类群落结构趋向简单化㊂关键词:鱼类;种类组成;多样性;人类活动;胶州湾SpeciescompositionanddiversityoffishcommunityinJiaozhouBayGUOJianzhong1,2,CHENZuozhi1,TIANYongjun2,ZHANGKui1,XUYouwei1,XUShannan1,∗,LIChunhou11KeyLaboratoryofSouthChinaSeaFisheryResourcesExploitation&Utilization,MinistryofAgricultureandRuralAffairs;KeyLaboratoryofFisheryEcologyandEnvironment,GuangdongProvince;SouthChinaSeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Guangzhou510300,China2LaboratoryofFisheryandOceanography,CollegeofFisheries,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,ChinaAbstract:JiaozhouBayisatemperatesemi⁃closedbayintheYellowSea,locatedintheShandongProvince,alongthenortherncoastofChina.InordertounderstandthecharacteristicsoffishcommunitystructureinJiaozhouBay,datafromfourbottomtrawlsurveys(2016 2017)wereusedtoanalyzethevariationsinfishspeciescompositionandspeciesdiversityoffishcommunitiesbyusingthemeansofrelativeimportanceindex,ecologicaldiversityindices,canonicalcorrespondenceanalysis,andnon⁃metricmultidimensionalscaling.Theresultsshowedthatatotalof46fishspecieswerecaptured,whichbelongedto2classes,14orders,53families,and84genera.Amongthem,Osteichthyesfisheswith45specieswerethedominantone,accountingfor97.83%ofthetotalfishes.Ofthese,thePerciformesfisheswerethemostdominantgroup,inwhich22speciesin19generaand13familieswereobserved,whichaccountedfor47.83%,andfollowedbytheScorpaeniformesfisheswith7speciesin7generaand6families,accountingfor15.22%.Theseasonalvariationsinthenumberoffishspecieswereobvious,withthehighestbeinginsummerwith23speciesandthelowestinautumnwith16species.ThefishesinJiaozhouBaybelongedtotemperatefauna,whichwasdominatedbythewarmtemperatefishes(47.83%),andfollowedbywarmwaterfishes(30.43%).Coldtemperatefishes,whichweretheleastabundantone(21.74%).ThepredominantspeciesoffishcommunitiesincludedThryssakammalensis,Sebastiscusmarmoratus,Paralichthysolivaceus,Hexagrammosotakii,Sebastesschlegelii,andChaeturichthysstigmatias.Thediversityanalysisshowedthatthereweresignificantseasonalvariationsinfishspeciesdiversity.ThevaluesofShannon⁃Wienerdiversityindex(Hᶄ)rangedfrom1.668to2.453withanaverageof2.031,thehighestwasinsummerandthelowestinspring.ThevaluesofPielouevennessindex(Jᶄ)rangedfrom0.577to0.808withanaverageof0.687,withthehighestvaluereordedinautumnandthelowestinspring.ThevaluesofMargalefrichnessindex(Dᶄ)rangedfrom2.431to3.123withanaverageof2.824,thehighestwasinwinterandthelowestinautumn.TheCanonicalCorrespondenceAnalysis(CCA)revealedthatpH,dissolvedoxygen(DO),watertemperature,andwaterdepthwerethemostimportantenvironmentalfactorsaffectingthespeciescompositionoffishcommunitiesinJiaozhouBay.WatertemperatureandpHwerethemainfactorsaffectingbothspatialandtemporalchangesinfishcommunitystructureanddiversity.Comparedwiththehistoricalsurveydata,thecommunitystructureoffishhadchangedgreatlyduetodisturbancesfromanthropogenicactivitiesinJiaozhouBayecosystem.Thesechangesincludedchangesinthespeciesdiversitylevelwithareductioninthenumberofspecies,andasignificantchangeinthecompositionofthedominantspecies,suggestingthatasimplificationoffishcommunitystructurehasresultedinthisbay.KeyWords:fish;speciescomposition;diversity;anthropogenicactivities;JiaozhouBay胶州湾是青岛的 母亲河 ,位于山东半岛南部,黄海之滨,是我国北方典型的半封闭海湾㊂湾内形状略呈扇形,生物资源丰富,是多种经济鱼类繁衍生息的重要场所[1]㊂20世纪80年代以来,随着沿岸经济的迅速发展,大型桥梁工程㊁水产养殖㊁滩涂围垦㊁海上船舶及过度捕捞等人类活动和自然扰动引起胶州湾生态环境恶化,面积缩小[2],近岸水域富营养化[3],鱼类群落生态特征发生变化,资源衰退,种类数降低,优势种以小型低值底层鱼类为主[4⁃6]㊂因此,开展胶州湾鱼类群落组成和多样性研究,对了解海域目前鱼类资源状况㊁资源合理开发与管理以及生态恢复具有重要意义㊂20世纪80年代至今,对胶州湾鱼类资源研究主要集中在群落结构[6]㊁多样性[7]和生物学[8⁃10]等方面㊂由于前人调查年代较早㊁间隔时间长㊁调查区域有限㊁且连续作业航次调查较少,因此,为了了解胶州湾鱼类群落结构现状特征及长期以来在自然扰动和人类活动干扰下鱼类资源的历史演变状况,开展胶州湾海域鱼类资源调查研究是必要的㊂本文根据2016 2017年4个连续航次调查资料,对胶州湾鱼类群落种类组成及多样性进行了研究;并结合历史资料,对比分析了20世纪80年代以来胶州湾鱼类种类组成㊁多样性㊁资源量以及主要经济鱼类生物学的变化特征,旨在为胶州湾海域鱼类物种多样性的保护及渔业资源管理提供科学依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀调查海域胶州湾位于35ʎ38ᶄN 36ʎ18ᶄN,120ʎ04ᶄE 120ʎ23ᶄE之间,东岸为青岛市区,北岸为红岛,西南岸为黄岛和薛家岛,受地理位置㊁陆地气候㊁水深以及黄海沿岸水流的影响,胶州湾属于暖温带季风型气候,四季分明,1月份最冷,平均温度为-1.2ħ,8月份最热,平均温度为25.5ħ;其中,5 11月多在15ħ以上,年平均气温为12.2ħ;盐度较高,约为31.5 32.4,且春末夏初盐度较高,雨季受降雨及地面径流影响,盐度较低;潮汐为典型半日潮,湾内波浪以风浪为主[1]㊂海岸线长度为206.8km,南北长33km,东西宽28km,面积约343.1km2;沿岸入湾河流较多,有大沽河㊁洋河㊁海泊河㊁李村河等,且大沽河水流量最大[11]㊂北部浅海区为菲律宾蛤仔3007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀(Ruditapesphilippinarum)底播养殖区,且菲律宾蛤仔是胶州湾目前的主要捕捞对象,长期过度捕捞使得渔业资源现状处于衰退状态[12]㊂如1981 1982年以青鳞小沙丁(Sardinellazunasi)和斑鰶(Konosiruspunctatus)和带鱼(Trichiuruslepturus)为优势种群[1],转变为2011年以方氏云鳚(EnedrasfangiWangetWang)和六丝钝尾鰕虎鱼(Amblychaeturichthyshexanema)为主[6],且小型低值鱼类成为胶州湾鱼类优势种群[7]㊂图1㊀胶州湾海域站位采样示意图Fig.1㊀MapofsamplingstationsintheJiaozhouBayS :站位Sampling1.2㊀站位与样品采集调查航线按照‘海洋调查规范“(GB/T12763 2007)和‘海洋监测规范“(GB17378 2007),渔业资源按照‘海洋渔业资源调查规范“(SC/T9403 2012)进行调查㊂由于北部浅海区为菲律宾蛤仔底播养殖区,禁止拖网捕捞,因此调查站位设置在胶州湾5m以深水域㊂采用分层随机取样(stratifiedrandomsampling)方法设计调查站位,根据水深和地理位置不同,在湾内㊁湾外海域共设置9个站点进行海洋生态和渔业资源调查㊂分别于2016年1月(冬季)㊁2016年4月(春季)㊁2016年11月(秋季)和2017年8月(夏季)利用中国水产科学研究院黄海水产研究所 黄海星 号科学调查船进行4个航次调查,其中,选取春季7个(无S3和S8)㊁夏季8个(无S6)㊁秋季9个和冬季7个(无S3和S5)拖网作业站位进行渔业资源现状调查(图1)㊂所有调查中,每个站位拖曳1次,每次拖曳1h,平均拖曳速度为3.0kn㊂捕获样品在现场进行鉴定和分类,并对每种物种进行生物学测定㊂1.3㊀渔获物鉴定依据‘海洋调查规范“(GB/T12763 2007)规范要求,以Nelson等[13]㊁李明德等[14]和刘瑞玉等[1]分类系统对渔获鱼类物种进行鉴定与分类,并依据前人研究来划分鱼类物种的适温类型[15⁃16]㊂1.4㊀研究方法鱼类物种的生态优势度用Pinkas等[17]提出的相对重要性指数(IndexofRelativeImportant,IRI)来评价㊂等级划分依据IRI>1000为优势种;100<IRI<1000为重要种;10<IRI<100为常见种,1<IRI<10为一般种,IRI<1为少有种[18]:IRI=(N+W)ˑF(1)式中,N为某一鱼类物种尾数占渔获总尾数的百分比;W为某一鱼类种类重量占渔获总重量的百分比;F为某一鱼类种类出现的站位数量占总调查站位数量的百分比㊂鱼类群落的生态多样性用Shannon⁃Wiener多样性指数Hᶄ㊁Margalef种类丰富度指数Dᶄ和Pielou均匀度指数Jᶄ来分析[19]㊂由于不同鱼类种间㊁种内个体差异较大,Wilhm[20]提出用生物量取代个体数量来计算鱼类物种多样性更易接近种类间能量分布,因此本研究根据渔获鱼类物种生物量来计算鱼类群落的多样性指数Hᶄ㊂Hᶄ=-ð(Wi/W)ln(Wi/W)(2)Jᶄ=Hᶄ/HmaxHmax=lnS(3)Dᶄ=(S-1)/lnN(4)式中,S为鱼类种类数,W为某一渔获鱼类物种的总生物量,Wi为第i站某一渔获鱼类物种的生物量,N为站点渔获鱼类物种的个体数量㊂鱼类种类组成的季节更替用种类更替率A来分析[1];各季节鱼类物种相似性指数用Jaccard相似性指数Js表示[21]:4007㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀A=[C/(C+N)]ˑ100%(5)Js=c/(a+b-c)(6)式中,C为相邻两季节间种类增加及减少数,N为两季节共有的种类数,a㊁b分别为相邻季节的物种数,c为其共有物种数㊂1.5㊀环境数据海洋环境数据测量按‘海洋监测规范“(GB17378.5 2007)进行㊂由船载探测仪获得各站位水深,萨氏盘测得海水透明度;由YSIProSeries型多功能水质仪测得海水盐度㊁表底层水温㊁溶解氧和pH等物理环境数据;由荧光分光光度计测得叶绿素a值㊂1.6㊀数据处理由于各年代间调查均采用底拖网,网目差异不大,主要是拖网时间有所差异,为了年代间具有可比性,在进行数据分析前对原始数据进行标准化处理,每个航次各站位渔获质量和尾数均标准化成拖网时间1h的渔获值㊂调查数据经标准化处理校正后,用ArcGis10.3软件和SPSS19.0统计分析软件进行数据处理分析㊂各年代间优势种计算方法均采用相对重要性指数来评价(IRI>1000为优势种),具有可比性㊂优势度㊁多样性指数㊁物种更替率计算方法均按照季节来计算,比较季节间差异;全年多样性指数取各季节的平均值㊂利用相关检验和生物⁃环境分析研究影响鱼类群落物种组成及多样性的环境因子㊂其中,生物 环境分析采用CANOCO4.5软件中的典范对应分析(canonicalcorrespondenceanalysis,CCA)进行分析处理数据,排序结果用物种⁃环境因子关系的双序图来表示;单因子相似性分析(analysisofsimilarities,ANOSIM)用于不同季节群落物种组成及多样性差异的显著性检验㊂运用非线性多维标度排序(non⁃metricmultidimensionalscaling,NMDS)对4个季节鱼类群落结构进行显著性检验,其中NMDS采用PRIMER5.0软件来进行操作;所得到的二维点图有一定解释意义;其中stress<0.1,表明排序较好;stress<0.05,表明排序有很好代表性[22]㊂2㊀结果2.1㊀种类组成捕获鱼类46种,隶属2纲10目30科41属,以硬骨鱼纲鱼类占绝对优势,45种,占总渔获种类数的97.83%;软骨鱼纲鱼类1种,占总渔获种类数的2.17%㊂其中,鲈形目(Perciformes)最多,其次是鲉形目(Scorpaeniformes)和鲽形目(Pleuronectiformes);其余目种类数均不超过5种,所占比例均小于10.00%㊂全年4个季节都出现的鱼类物种有1种,为许氏平鮋(Sebastesschlegeli),占种类总数的2.17%㊂各季节鱼类物种组成存在差异,种㊁属和科所占比例均以夏季最高,秋季最低,春㊁冬季次之(表1)㊂表1㊀胶州湾海域各季节间鱼类物种分类单元的组成比例Table1㊀TheproportionoffishspeciesclassificationunitsintheJiaozhouBaybyseasons季节Season目Order种Species属Genus科Family数量Number%数量Number%数量Number%数量Number%春季Spring440.001839.131741.461446.67夏季Summer660.002350.002151.221653.33秋季Autumn770.001634.781639.021343.33冬季Winter660.002145.652048.781550.00全年Annual10464130胶州湾海域鱼类适温性组成以暖温性种占优势,暖水性种次之,冷温性种最少,分别有22种㊁14种和10种,占渔获总种类数的47.83%㊁30.43%和21.74%㊂季节变化上存在明显差异㊂春季,暖温性和冷温性种类均最多,8种;暖水性种类最少,2种㊂夏季,暖水性种类最多,11种,冷温性种类最少,2种㊂秋季,暖温性种类最多,11种,冷温性种类最少,1种㊂冬季,暖温性种类最多,11种,暖水性种类最少,2种(图2)㊂5007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀Bay㊀秋季,采集到鱼类16种㊂其中,优势种4种,分别为长丝鰕虎鱼(Cryptocentrusfilifer)㊁矛尾鰕虎鱼㊁尖海龙(Syngnathusacus)和长蛇鲻,占秋季种类数的25.00%;重要种5种,常见种5种,一般种2种,分别占秋季种类数的31.25%㊁31.25%和12.50%㊂冬季,采集到鱼类21种㊂其中,优势种1种,为褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus),占冬季种类数的4.76%;重要种8种,常见种8种,一般种4种,分别占冬季种类数的38.10%㊁38.10%和19.04%㊂表2㊀胶州湾海域各季节主要鱼类物种的相对重要性指数Table2㊀Indicesofrelativeimportance(IRI)offishspeciesintheJiaozhouBaybyseasons春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter种名SpecieIRI种名SpecieIRI种名SpecieIRI种名SpecieIRI褐牙鲆3150赤鼻棱鳀8178长丝鰕虎鱼3490褐菖鲉5246ParalichthysolivaceusThryssakammalensisCryptocentrusfiliferSebastiscusmarmoratus细纹狮子鱼2488长蛇鲻1057矛尾鰕虎鱼3308玉筋鱼934LiparistanakaeSauridaelongataChaeturichthysstigmatiasAmmodytespersonatus方氏云鳚1538中颌棱鳀876尖海龙1521大泷六线鱼924EnedrasfangiWangetWangThryssamystaxSyngnathusacusHexagrammosotakii星突江鲽1041白姑鱼853长蛇鲻1202六丝钝尾鰕虎鱼316PlatichthysstellatusArgyrosomusargentatusAmblychaeturichthyshexanemaChaeturichthyshexanema矛尾鰕虎鱼1007细条天竺鲷698许氏平鮋314褐牙鲆229ChaeturichthysstigmatiasApogonlineatusSebastesschlegeliParalichthysolivaceus许氏平鮋413银鲳600黄鮟鱇209许氏平鲉181SebastesschlegeliPampusargenteusLophiuslitulonSebastesschlegeli鲱345褐菖鲉302花鲈120矛尾鰕虎鱼120CallionymusbeniteguriSebastiscusmarmoratusLateolabraxmaculatusChaeturichthysstigmatias纹缟鰕虎鱼220蓝点马鲛187褐牙鲆109鮻106TridentigertrigonocephalusScomberomorrusniphoniusParalichthysolivaceusLizahaematocheila大泷六线鱼141青鳞小沙丁162赤鼻棱鳀107孔鳐103HexagrammosotakiiSardinellazunasiThryssakammalensisRajaporosa长丝鰕虎鱼160Cryptocentrusfilifer大泷六线鱼119Hexagrammosotakii2.3㊀物种多样性胶州湾海域4个季节的鱼类物种多样性如表3所示:多样性指数(Hᶄ)变化范围为1.668 2.453,以夏季最高,春季最低;均匀度指数(Jᶄ)变化范围为0.577 0.808,以秋季最高,春季最低;丰富度指数(Dᶄ)变化范围为2.431 3.123,以冬季最高,秋季最低㊂表3㊀胶州湾海域鱼类物种多样性的季节变化Table3㊀SeasonalvariationofbiodiversityindicesoffishspeciesintheJiaozhouBay季节Season种类数SpeciesHᶄJᶄDᶄ春季Spring181.6680.5773.041夏季Summer232.4530.7822.700秋季Autumn162.2410.8082.431冬季Winter211.7630.5793.123㊀㊀Hᶄ:多样性指数Diversityindex;Jᶄ:均匀度指数Uniformityindex;Dᶄ:丰富度指数Richnessindex从空间分布来看(表4),各站位鱼类物种年均多样性指数Hᶄ范围为0.891 1.314㊂Hᶄ值最高的3个站是湾外的S8站和湾内的S5㊁S1站,分别为1.238㊁1.314㊁1.116;Hᶄ值最低的3个站是湾内的S3㊁S7和湾外的S9站,分别是0.891㊁0.915㊁0.902㊂年均均匀度指数Jᶄ范围为0.456 0.699;其中,S1㊁S3㊁S4和S5站均大于0.600,其余各站小于0.600,且各站位间相差不大㊂年均丰富度指数Dᶄ范围为0.717 1.716;Dᶄ值最高的3个站是湾内的S2㊁S7站和湾外的S8站,分别为1.523㊁1.716㊁1.545;Dᶄ值最低的3个站是湾内的S3㊁S4站和湾外的S9站,分别为1.037㊁1.072和0.717㊂表4㊀胶州湾海域各站位鱼类群落多样性指数㊁均匀度指数和丰富度指数Table4㊀Diversityindex,evennessindexandrichnessindexoffishcommunitiesofstationsinJiaozhouBay指数Index时间TimeS1S2S3S4S5S6S7S8S9多样性指数春季1.3070.791 1.2461.1550.8740.420 1.294Diversityindex夏季1.4181.0100.7511.9131.5181.5471.5131.472秋季0.4001.7161.0310.7181.2690.8211.0270.8060.841冬季1.3370.793 0.633 1.1960.6661.3960.000平均1.1161.0780.8911.1281.3140.9640.9151.2380.902均匀度指数春季0.8120.406 0.6950.5020.5430.191 0.933Evennessindex夏季0.6820.5190.6840.8710.730 0.6450.6090.670秋季0.2890.9580.6400.6540.7080.5100.5730.5820.766冬季0.7460.408 0.576 0.7430.4140.6060.000平均0.6320.5730.6620.6990.6470.5990.4560.5990.592丰富度指数春季1.1341.519 1.2532.5521.3352.269 0.813Richnessindex夏季1.8981.5190.6901.5100.889 2.6121.9351.531秋季1.0381.6691.3840.4101.0031.6101.1851.0380.522冬季1.1621.385 1.116 0.9350.7981.6630.000平均1.3081.5231.0371.0721.4821.2931.7161.5450.717㊀㊀ 表示未调查;S:站位Sampling2.4㊀鱼类群落种类组成的季节变化胶州湾海域鱼类群落种类组成存在明显的季节更替现象㊂相似性分析(ANOSIM)表明,各季节间鱼类种类组成存在极显著的差异性(P<0.01)㊂季节间鱼类物种相似性指数Js的变化范围为0.108 0.560,以春 冬季最大,春 夏季最小,即:春冬季鱼类群落的相似性最高,春夏季鱼类群落的相似性最低(表5);季节更替率的变化范围为44.00% 89.19%,尤其是春夏之交和夏秋之交更替率均较高,鱼类物种组成更替比较显著㊂2.5㊀鱼类群落结构NMDS图胶州湾海域各季节鱼类群落存在明显的差异性,如图3所示㊂其中,春㊁秋㊁冬三季节可分为两大种群,夏季分为三大种群㊂各季节胁强系数(stress)分别为0.08㊁0.04㊁0.07和0.01,4个季节排序结果胁强系数均小于7007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀8007㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀0.1,即:排序结果具有一定解释意义且较好,其中,夏冬两季节排序结果具有很好的代表性㊂表5㊀各季节间鱼类物种相似性指数Table5㊀Jaccardsimilarityindex(Js)offishspeciesamongseasons季节Season春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter春季Spring0.1080.2140.560夏季Summer0.1470.128秋季Autumn0.276㊀冬季Winter㊀㊀㊀图3㊀胶州湾非参数多变量标序(NMDS)图Fig.3㊀Ordinationofnon⁃metricmultidimensionalscaling(NMDS)inJiaozhouBay2.6㊀典范对应分析鱼类群落物种与环境因子的CCA排序结果表明(图4),各季节环境因子对鱼类群落种类组成的影响作用存在显著差异(P<0.05),环境因子与第一㊁二排序轴间的相关系数如表6所示㊂从整体上看,影响胶州湾表6㊀环境因子与前两个排序轴间的相关系数Table6㊀CorrelationcoefficientsofenvironmentalfactorsonfirsttwoCCAaxes环境因子Environmentalfactors春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季WinterCCA1CCA2CCA1CCA2CCA1CCA2CCA1CCA2水深Depth-0.3960.334-0.1590.534-0.3670.329-0.7600.190水温Temperature0.038-0.446-0.392-0.4490.0260.500-0.7870.175盐度Salinity0.1830.1620.2700.4270.1030.410-0.9980.005叶绿素aChlorophylla-0.063-0.315-0.169-0.548-0.433-0.4090.9880.102酸碱度pH0.625-0.3130.1380.450-0.557-0.0010.5700.243溶解氧Dissolvedoxygen0.1000.540-0.0450.033-0.379-0.0430.8080.364㊀㊀CCA:典范对应分析canonicalcorrespondenceanalysis图4㊀胶州湾鱼类群落物种⁃环境因子典范对应分析排序图Fig.4㊀Ordinationdiagramofcanonicalcorrespondenceanalysis(CCA)basedonfishcommunityspeciesandenvironmentalfactorsintheJiaozhouBayareaEnedr:方氏云鳚EnedrasfangiWangetWang;Enche:长绵鳚Enchelyopuselongatus;Sebas:许氏平鮋Sebastesschlegeli;Tride:纹缟鰕虎鱼Tridentigertrigonocephalus;Chaet⁃s:矛尾鰕虎鱼Chaeturichthysstigmatias;Platy:鲬Platycephalusindicus;Paral:褐牙鲆Paralichthysolivaceus;Hexag:大泷六线鱼Hexagrammosotakii;Triae:钟馗鰕虎鱼Triaenopogonbarbatus;Ambly:六丝钝尾鰕虎鱼Amblychaeturichthyshexanema;Karei:石鲽Kareiusbicoloratus;Argyr:白姑鱼Argyrosomusargentatus;Crypt:长丝鰕虎鱼Cryptocentrusfilifer;Pampu:银鲳Pampusargenteus;Odont:红狼牙鰕虎鱼Odontamblyopusrubicundus;Cteno:中华栉孔鰕虎鱼Ctenotrypauchenchinensis;Ammod:玉筋鱼Ammodytespersonatus;Raja:孔鳐Rajaporosa;Scomb:蓝点马鲛Scomberomorrusniphonius;Calli⁃v:瓦氏Callionymusvalenciennei;Upene:条尾绯鲤Upeneusbensasi;Konos:斑鰶Konosiruspunctatus;Scomb:日本鲭Scomberjaponicus;Sphyr:油妤Sphyraenapinguis;Liza:鮻Lizahaematocheila;Apogo:细条天竺鲷Apogonlineatus;Sardi:青鳞小沙丁Sardinellazunasi;Hippo:日本海马Hippocampusjaponicus;Cynog:长吻红舌鳎Cynoglossuslighti;Acent:普氏栉虾虎鱼Acentrogobiuspflaumii;Thrys:中颌棱鳀Thryssamystax;Sebas:褐菖鲉Sebastiscusmarmoratus;Lateo:花鲈Lateolabraxmaculatus;Apogo:细条天竺鱼Apogonichthyslineatus;Conge:星康吉鳗Congermyriaster;Lophi:黄鮟鱇Lophiuslitulon;Callio⁃b:鲱Callionymusbeniteguri;Thrys⁃k:赤鼻棱鳀Thryssakammalensis;Minou:虎鲉Minousmonodactylus;Lipar:细纹狮子鱼Liparistanakae;Plati:星突江鲽Platichthysstellatus;Syngn:尖海龙Syngnathusacus;Cheli:绿鳍鱼Chelidonichthyskumu;Veras:圆斑星鲽Veraspervariegatus;Cynog:短吻红舌鳎Cynoglossusjoyneri;Sauri:长蛇鲻Sauridaelongata鱼类群落种类组成的主要环境因素是温度㊁盐度㊁水深和pH值㊂春季,第一㊁二排序轴物种与环境关系累积百分比为74.1%,pH㊁溶解氧(DO)和水深是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为0.625,0.100和-0.396㊂夏季,第一㊁二排序轴线物种与环境关系累积百分比为62.6%,温度㊁盐度和叶绿素a是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为-0.392㊁0.270和-0.169㊂秋季,第一㊁二排序轴物种与环境关系累积百分比为53.6%,pH和叶绿素a是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为-0.557和9007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀-0.433㊂冬季,第一㊁二排序轴物种与环境关系累积百分比为81.5%,盐度,叶绿素a和DO是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为-0.998㊁0.988和0.808㊂3㊀讨论3.1㊀物种多样性特征物种多样性的差异性与鱼类生存环境[23]㊁洄游特性[24]㊁繁殖和人为捕捞密切相关[25],且水深对鱼类分布具有限制作用[26]㊂胶州湾鱼类多样性与环境因子相关性表明(表7),水温和pH对该海域物种多样性具有极显著相关性(P<0.01),其他环境因子则无明显的相关性(P>0.05)㊂均匀度指数Jᶄ的季节变化不大,说明鱼类群落的均匀度受生境条件改变的影响较小㊂夏季,水温和盐度均最高(27.03ħ,29.74),pH值最低(7.88),营养盐丰富,浮游动植物大量繁殖为鱼类带来丰富营养饵料,促进鱼类繁衍和生长;此外,春㊁夏季为胶州湾鱼类主要生殖季节[1],且6 8月为黄海休渔期,鱼卵和幼鱼等鱼类资源得到保护;加上本次调查是在禁渔期刚结束后就展开调查,受捕捞影响较小,致使渔获种类最多(23种),个体数量最多(3460尾),生物量较大(12.24kg),物种多样性指数最大㊂冬季,水温较低(5.50ħ),捕捞压力较小,且受季节洄游影响,暖水性和暖温性季节洄游鱼类游向湾外越冬,种类数减少(21种),鱼类群落组成主要以地域性的暖温性和冷温性鱼类为主(表2),但由于渔获生物量最大(23.62kg),渔获个体数量相对较少(604尾),致使鱼类丰富度最大,物种多样性相对较低㊂此外,海域底质类型也影响鱼类多样性,且黏土底质对胶州湾鱼类群落的分布具有显著影响[6]㊂表7㊀胶州湾海域鱼类物种多样性与环境因子的相关性Table7㊀CorrelationbetweenfishspeciesdiversityandenvironmentalfactorsintheJiaozhouBay环境因子EnvironmentalfactorsHᶄJᶄDᶄrPrPrP水深Depth-0.1070.626-0.2510.248-0.0510.817水温Temperature0.5400.008∗∗0.3710.0810.2110.334盐度Salinity0.0200.926-0.0780.7230.0770.728叶绿素aChlorophylla-0.1340.5430.0820.711-0.1040.637酸碱度pH-0.5810.004∗∗-0.3520.100-0.2020.354溶解氧Dissolvedoxygen-0.1180.591-0.1880.3890.0510.819㊀㊀r表示环境因子与物种多样性的相关系数;∗:P<0.05,表示显著差异;∗∗:P<0.01,表示极显著差异图5㊀胶州湾海域鱼类物种多样性指数的年际变化㊀Fig.5㊀Inter⁃annualvariabilityoffishspeciesdiversityindexintheJiaozhouBayHᶄ:多样性指数Diversityindex;Jᶄ:均匀度指数Uniformityindex;Dᶄ:丰富度指数Richnessindex3.2㊀鱼类群落结构和多样性的年代际变化本次调查与1981 1982年㊁2003 2004年㊁2011年航次相比,种类数呈显著下降趋势,分别下降了59.29%㊁20.69%和19.30%;优势种由1981 1982年以青鳞小沙丁和斑鰶为主[1],转变为2011年以方氏云鳚和六丝钝尾鰕虎鱼为主[6],演变到本次以赤鼻棱鳀㊁褐菖鲉和褐牙鲆为主,更替显著,且暖温性种占优势(表8)㊂鱼类多样性水平低于2003 2004年和2011年,呈明显的下降趋势(图5)㊂可见,胶州湾海域鱼类群落种类数及优势种组成发生变化㊂同时,各年代优势种的季节变化也存在明显的更替现象,表9㊂1981 1982年,平均更替率为41.60%,其中冬春季更替率最大(61.50%),夏秋季更替率最小(35.00%)[1];2011年,平均更替率为54.69%,其中春夏季更替率最大0107㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀(64.58%),夏秋季更替率最小(42.86%)[6];2016 2017,平均更替率为72.72%,其中春夏季更替率最大(89.19%),冬春更替率最小(44.00%);可知,胶州湾鱼类物种更替率呈逐步增加趋势,季节更替率也发生明显变化㊂此外,主要大型经济鱼类物种减少㊂如鲈鱼(Lateolabraxmaculatus)体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的100 600mm㊁2.00%㊁0.83%减少到2016 2017年的180 290mm㊁1.57%㊁0.08%;银鲳(Pampusargenteus)体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的100 300mm㊁4.00%㊁0.83%减少到2016 2017年的95 145mm㊁2.66%㊁0.67%;长绵鳚(Enchelyopuselongatus)体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的150 400mm㊁6.00%㊁0.83%减少到2016 2017年的295mm㊁0.52%㊁0.04%;带鱼体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的80 300mm㊁4.00%㊁3.00%减少到2016 2017年的未捕捞到一尾㊂此外,鱼类资源量也发生明显变化㊂本次调查鱼类平均资源密度(1593.16kg/km2)低于1981 1982年鱼类平均资源密度(10857kg/km2),约下降了85.33%㊂表8㊀胶州湾海域不同调查年代的优势种比较Table8㊀ComparisonoffishspeciescompositionindifferentyearsintheJiaozhouBay年份Year种类数Species优势种Dominantspecies适温性Moderatetemperature1981 1982113青鳞小沙丁鱼(Sardinellazunasi)暖温种斑鰶(Konosiruspunctatus)暖温种赤鼻棱鳀(Thryssakammalensis)暖温种中颌棱鳀(Thryssamystax)暖水种细条天竺鲷(Apogonlineatus)暖水种带鱼(Trichiuruslepturus)暖水种2003 200458小黄鱼(Larimichthyspolyactis)暖温种皮氏叫姑鱼(Johniusbelangerii)暖水种玉筋鱼(Ammodytespersonatus)冷温种方氏云鳚(EnedrasfangiWangetWang)冷温种201157方氏云鳚(EnedrasfangiWangetWang)冷温种六丝钝尾鰕虎鱼(Amblychaeturichthyshexanema)暖温种2016 201746赤鼻棱鳀(Thryssakammalensis)暖温种褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus)暖温种褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)暖温种表9㊀胶州湾海域不同年代优势种的季节变化Table9㊀SeasonalvariationofdominantspeciesindifferentagesinJiaozhouBay年份Year春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter1981 1982牙鲆绿鳍马面魨斑鰶梭鱼ParalichihysolivaceusThamnaconusmodestusKonosiruspunctatusLizaso-iuy青鳞小沙丁鱼长蛇鲻长绵鳚SardinellazunasiSauridaelongalaEnchelyopuselongaius2003 2004方氏云鳚小黄鱼方氏云鳚EnedrasfangiWangetWangLarimichthyspolyactisEnedrasfangiWangetWang玉筋鱼皮氏叫姑鱼玉筋鱼AmmodytespersonatusJohniusbelangeriiAmmodytespersonatus六丝钝尾鰕虎鱼Amblychaeturichthyshexanema2011方氏云鳚赤鼻棱鳀六丝钝尾鰕虎鱼方氏云鳚EnedrasfangiWangetWangThryssakammalensisAmblychaeturichthyshexanemaEnedrasfangiWangetWang六丝钝尾鰕虎鱼皮氏叫姑鱼普氏缰鰕虎鱼李氏AmblychaeturichthyshexanemaJohniusbelangeriiAcentrogobiuspflaumiiRepomucenusrichardsonii细纹狮子鱼斑鰶方氏云鳚六丝钝尾鰕虎鱼LiparistanakaeKonosiruspunctatusEnedrasfangiWangetWangAmblychaeturichthyshexanema1107㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀2107㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀续表年份Year春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter尖海龙细条天竺鲷SyngnathusacusApogonlineatus长吻红舌鰨Cynoglossuslighti2016 2017褐牙鲆赤鼻棱鳀长丝鰕虎鱼褐菖鲉ParalichthysolivaceusThryssakammalensisCryptocentrusfiliferSebastiscusmarmoratus细纹狮子鱼长蛇鲻矛尾鰕虎鱼LiparistanakaeSauridaelongalaChaeturichthysstigmatias方氏云鳚尖海龙EnedrasfangiWangetWangSyngnathusacus星突江鲽Platichthysstellatus矛尾鰕虎鱼Chaeturichthysstigmatias㊀㊀30多年来,受人类活动及自然扰动的影响,胶州湾鱼类种类数减少,物种多样性下降,优势种更替显著,鱼类群落结构趋向简单化㊂主要原因有以下几个方面:第一,受人类捕捞影响,尤其是选择性捕捞,导致个体质量大的经济鱼类减少㊁多样性降低,鱼类组成以个体质量小㊁未成熟的低值鱼类为主[27]㊂据统计,2000 2016年胶州湾鱼类资源捕捞量下降了74.73%[28],说明受人类捕捞影响,鱼类资源量衰竭,尤其是优质鱼类剧减,鱼类群落结构发生改变㊂第二,菲律宾蛤仔等贝类的大规模养殖㊂据统计,贝类养殖面积占胶州湾总养殖面积的71.6%,其中菲律宾蛤仔养殖面积占贝类养殖面积的93.2%㊁全湾养殖面积的66.7%[29];1994 2008年菲律宾蛤仔养殖面积和产量分别增加了约95%和99.63%[30],近年来养殖产量已达30多万吨,且菲律宾蛤仔为底栖动物主要优势种[31],其生物扰动影响营养盐在沉积物⁃水界面的交换,加剧水体中Si限制[32],大规模养殖造成鱼类栖息地环境和底栖鱼类底质的破坏,影响鱼类产卵繁育㊁底层鱼类群落结构以及定居种的生长[7]㊂第三,鱼类栖息地遭到破坏㊂围填海和炸山等人类活动破坏了胶州湾海底地形和沿岸地貌,且围填海使胶州湾海域面积不断缩小,与1863年相比缩小了38.60%,导致海湾纳潮量降低,海洋自净能力降低, 赤潮 和 浒苔 频发,致使栖息地受到破坏,渔业资源衰退,多样性水平降低[33]㊂第四,海域生态环境破坏严重㊂沿岸生活污水及工业废水大量排入,加上船舶溢油,湾内中度污染和轻度污染海域约占胶州湾总面积的3/5,富营养化污染加剧,水质质量下降,生物多样性减少,鱼类群落结构发生改变[34]㊂今后应加大胶州湾海域生态环境的监测与保护,做到生态保护和资源开发的可持续发展㊂首先,实施生态修复工程㊂政府应积极开展实施退田还海㊁滩涂岸线整治等生态修复建设工程,加强滨海湿地养护㊁入湾河口修复,在滩涂种植碱蓬㊁柽柳等耐盐碱植物进行生态修复,恢复原始自然风貌,研发新的生态补偿管理技术,为胶州湾生态修复提供技术支撑;其次,实施渔业资源保育工程㊂如完善休渔管理制度,优化改革捕捞方式及网具类型,实施限额捕捞,开展增殖放流,促进渔业资源的恢复和生态系统的平衡;此外,应该在坚持 生态优先 的理念下,建设海洋牧场,开展海上观光旅游㊁垂钓㊁海底潜水采捕等休闲渔业为代表的海洋第三产业,实现三产融合㊂致谢:中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室宋金明研究员㊁袁华茂博士㊁中国水产科学研究院黄海水产研究所袁伟㊁孙坚强老师等帮助采集样品;中国海洋大学水产学院张弛老师帮助标本鉴定,特此致谢㊂参考文献(References):[1]㊀刘瑞玉.胶州湾生态学和生物资源.北京:科学出版社,1992:271⁃295.[2]㊀李京梅,刘铁鹰.基于生境等价分析法的胶州湾围填海造地生态损害评估.生态学报,2012,32(22):7146⁃7155.[3]㊀杨东方,高振会,马媛,孙培艳,杨应斌.胶州湾环境变化对海洋生物资源的影响.海洋环境科学,2006,25(4):39⁃42.[4]㊀XueY,RenY,XuB,MeiC,ChenX,ZanX.Length⁃weightrelationshipsoffishspeciescaughtbybottomtrawlinJiaozhouBay,China.JournalofAppliedIchthyology,2011,27(3):949⁃954.[5]㊀曾晓起,朴成华,姜伟,刘群.胶州湾及其邻近水域渔业生物多样性的调查研究.中国海洋大学学报,2004,34(6):977⁃982.[6]㊀翟璐,韩东燕,傅道军,张崇良,薛莹.胶州湾及其邻近海域鱼类群落结构及与环境因子的关系.中国水产科学,2014,21(4):810⁃821.[7]㊀徐宾铎,曾慧慧,薛莹,纪毓鹏,任一平.胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构及多样性.生态学报,2013,33(10):3074⁃3082.[8]㊀高权新,谢明媚,彭士明,张晨捷,施兆鸿.急性温度胁迫对银鲳幼鱼代谢酶㊁离子酶活性及血清离子浓度的影响.南方水产科学,2016,12(2):59⁃66.[9]㊀韩东燕,薛莹,纪毓鹏,麻秋云.胶州湾六丝钝尾虾虎鱼的摄食生态特征.应用生态学报,2013,24(5):1446⁃1452.[10]㊀韩真,肖永双,高天翔.中国近海9个小黄鱼群体的形态学比较研究.南方水产科学,2012,8(3):25⁃33.[11]㊀马立杰,杨曦光,祁雅莉,刘艳霞,张金枝.胶州湾海域面积变化及原因探讨.地理科学,2014,34(3):365⁃369.[12]㊀马孟磊,陈作志,许友伟,张魁,袁伟,徐姗楠.基于Ecopath模型的胶州湾生态系统结构和能量流动分析.生态学杂志,2018,37(2):462⁃470.[13]㊀DayJJ.Fishesoftheworld,4thEdition.FishandFisheries,2006,7(4):334.[14]㊀李明德.鱼类分类学.北京:海洋出版社,1998:28⁃47.[15]㊀农业部水产局,农业部黄海区渔业指挥部.黄㊁渤海区渔业资源调查和区划.北京:海洋出版社,1990.[16]㊀张春霖.黄渤海鱼类调查报告.北京:科学出版社,1955.[17]㊀PinkasL,IversonILK.Foodhabitsofalbacore,bluefintunaandbonitoinCaliforniawaters.CaliforniaDepartmentofFishandGame:FishBulletin,1971,152:1⁃105.[18]㊀王雪辉,杜飞雁,邱永松,李纯厚,孙典荣,贾晓平.1980⁃2007年大亚湾鱼类物种多样性㊁区系特征和数量变化.应用生态学报,2010,21(9):2403⁃2410.[19]㊀LudwigJA,ReynoldsJF.StatisticalEcology:APrimerinMethodsandComputing.NewYork:Wiley⁃Interscience,1988.[20]㊀WilhmJL.UseofbiomassunitsinShannonᶄsformula.Ecology,1968,49(1):153⁃156.[21]㊀JaccardP.Thedistributionoftheflorainthealpinezone1.NewPhytologist,1912,11(2):37⁃50.[22]㊀KhalafMA,KochziusM.ChangesintrophiccommunitystructureofshorefishesatanindustrialsiteintheGulfofAqaba,RedSea.MarineEcologyProgressSeries,2002,239:287⁃299.[23]㊀袁梦,汤勇,徐姗楠,陈作志,杨玉滔,江艳娥.珠江口南沙海域秋季渔业资源群落结构特征.南方水产科学,2017,13(2):18⁃25.[24]㊀袁华荣,陈丕茂,秦传新,黎小国,周艳波,冯雪,余景,舒黎明,唐振朝,佟飞.南海柘林湾鱼类群落结构季节变动的研究.南方水产科学,2017,13(2):26⁃35.[25]㊀李圣法,程家骅,李长松,李建生.东海中部鱼类群落多样性的季节变化.海洋渔业,2005,27(2):113⁃119.[26]㊀武智,李新辉,李捷,陈方灿,朱书礼.红水河岩滩水库鱼类资源声学评估.南方水产科学,2017,13(3):20⁃25.[27]㊀FenbergPB,RoyK.Ecologicalandevolutionaryconsequencesofsize⁃selectiveharvesting:howmuchdoweknow?MolecularEcology,2008,17(1):209⁃220.[28]㊀刘岐涛.2017青岛统计年鉴.北京:中国统计出版社,2017.[29]㊀张明亮.胶州湾贝类养殖容量研究与分析[D].青岛:国家海洋局第一海洋研究所,2008.[30]㊀郭永禄.胶州湾底播增殖菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)渔业生物学研究[D].青岛:中国海洋大学,2005.[31]㊀于海燕,李新正,李宝泉,王金宝,王洪法.胶州湾大型底栖动物生物多样性现状.生态学报,2006,26(2):416⁃422.[32]㊀邓可,刘素美,张桂玲,陆小兰,张经.菲律宾蛤仔养殖对胶州湾沉积物⁃水界面生源要素迁移的影响.环境科学,2012,33(3):782⁃793.[33]㊀郭臣.胶州湾围填海造陆生态补偿机制研究[D].青岛:中国海洋大学,2012.[34]㊀张学庆,刘津梁,王翠.胶州湾随机动力条件下的船舶溢油污染概率研究.应用海洋学学报,2014,33(3):379⁃384.3107㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀。
深海生态系统的生物多样性和演化深海生物一直被认为是生物多样性最高的生态系统之一,因为深海环境极端、孤立,生命适应能力非常强,而且深海生物数量庞大,种类繁多。
深海生态系统不仅生物多样性高,而且通过漫长的进化过程,形成了独特而奇异的生物群落,具有非常重要的生态意义和科学价值。
一、深海生态系统的生物多样性深海生态系统指的是海洋底部的水深超过200米的自然海域,其生物多样性相对陆地上的生态系统要高得多,其中包括各种鱼类、无脊椎动物、海洋哺乳动物和海藻等。
深海生物的数量非常庞大,而且种类非常繁多。
根据现有的统计数据,全球深海中已经有超过200,000种生物被鉴定,并且这个数字还在不断增长。
深海生物的生态系统因为深度和压力等环境因素的影响而十分独特。
在这种独特的环境下,深海生物的群落演变出了一些独特的适应方式。
比如,有些鱼类的体表被覆盖着一层类似于光线反射的物质,这种物质可以帮助它们躲避天敌;而另外一些鱼类则能够利用压力梯度和不同的温度、盐度等条件来保持体内内外环境的平衡,以适应深海的极端环境。
二、深海生态系统的演化深海生态系统的演化历程非常漫长,并且非常复杂。
在深海生态系统中,生物之间相互作用的方式和效应与陆地上截然不同,在长时间的进化过程中也会产生不同的变化。
深海生态系统独特的演化历史,形成了一些专门的生物适应方式,包括化学适应和生理适应,这些适应方式在深海生态系统中的进化和演化中是非常重要的。
对于深海生态系统,生物之间的相互作用和协同作用也是非常重要的。
在深海生态系统中,海底的热液喷口体系、冷泉和海山等地理特征会产生丰富多彩的生物群落。
例如,在热液喷口体系中,以热液为能源的生物群落形成了完整的生态链,在这个链条中生物相互作用和依存关系十分重要。
三、深海生态系统的保护深海生态系统的保护十分重要。
深海生物和生态系统是地球生命多样性的重要组成部分,在人类活动对自然环境的影响下,越来越多的深海生物数量大量减少,甚至濒临灭绝。