渤海渔获物资源结构的变化特征及其影响因素分析_许思思

自然资源学报JOURNAL OF NATURAL RESOURCES第29卷第3期2014年3月V ol.29No.3Mar.,2014收稿日期：2011-03-29；修订日期：2013-07-10。

基金项目：国家重点基础研究973项目课题(2011CB403602，2007CB407305)；国家基金委“创新研究群体科学基金”（41121064）。

第一作者简介：许思思（1985-），女，山东巨野人，工程师，从事化学计量学和环境科学研究。

E-mail:sisixu2008@*通信作者简介：宋金明，男，研究员，主要从事环境海洋学和海洋生物地球化学研究。

E-mail ：jmsong@渤海渔获物资源结构的变化特征及其影响因素分析许思思1,2，宋金明1*，李学刚1，袁华茂1，李宁1，段丽琴1（1.中国科学院海洋研究所，山东青岛266071；2.山东省计量科学研究院，济南250014）摘要：论文基于对渔业统计和海洋调查资料的集成研究，运用渔获物平均营养级指数探讨了近50a 来渤海捕捞渔获物资源结构的变化特征及其影响因素，发现1956—2000年间，渤海捕捞渔获物平均营养级（Y ）与公元年份（X ）具有Y =-0.008X +19.777（R =-0.710，n =41，Sig.=0.000）的统计关系，渤海捕捞渔获物平均营养级每年下降约0.01。

黄河入海径流量与捕捞渔获物平均营养级之间正相关性显著，其机制是淡水输入量通过改变适应不同盐度渔业资源生物幼体的相对组成而最终影响其成体后的组成结构；通过食物链的传递，水体氮磷比的升高和硅的降低也会对其产生影响；浮游动物与底栖动物生物量比值与浮游食物链和底栖食物链渔业资源生物量比值有很好的对应关系，表明上行作用对捕捞渔获物资源结构的变化具有重要影响。

关键词：捕捞渔获物；平均营养级；淡水输入量；营养盐；上行作用；渤海中图分类号：S937文献标志码：A 文章编号：1000-3037(2014)03-0500-07DOI ：10.11849/zrzyxb.2014.03.013除渔业捕捞因素以外，近海渔业资源结构受到气候变化和环境污染等多种因素的影响[1-2]。

近几十年来，渤海渔业资源物种多样性降低、食物链缩短、资源生物小型化和低龄化趋势加重[3-4]。

目前，已有一些对渤海生态系统内部渔业资源结构变化原因进行初步探讨的报道[5-7]，但文献中报道的渤海生态系统内部渔业资源拖网调查时间主要集中在1959/1960、1982/1983、1992/1993和1998/1999年，从时间系列和渔业资源研究的角度都很难利用这些有限的资料在长时间尺度上深入研究渤海渔业资源结构的变化特征及影响因素。

因此，选择适宜的可获取序列数据资料的研究对象是剖析渤海渔业资源结构变化的前提。

捕捞渔获物渔业资源生物组成的变化可反映海洋生态系统内部渔业资源结构的基本状况已被证实[8-11]。

本文基于中国农业部的渔业统计数据资料，以及对渤海鱼类和无脊椎动物食性和营养级的研究报道，运用渔获物平均营养级指数系统分析了20世纪50年代中期以来渤海渔获物资源结构的变化特征，初步诠释了近几十年来淡水输入量、营养盐、浮游动物和底栖动物等非捕捞因素对其变化的影响。

这对构建近海生物资源可持续利用3期许思思等：渤海渔获物资源结构的变化特征及其影响因素分析战略具有重要的科学意义。

1材料与方法本文渔业捕捞数据引自中国农业部汇编的渔业统计资料[12-13]以及1997—2000年中国渔业统计年鉴[14-17]。

黄河淡水输入量的资料引自张洪亮等[6]的研究，1959/1960年、1982/1983年、1992/1993年和1998/1999年渤海浮游动物生物量引自Tang 等[18]的研究，底栖动物资料源于孙道元等[19]、程济生等[20]和韩洁等[21]的研究，渤海鱼类胃含物内各饵料生物的重量百分比主要源于杨纪明[22]的研究。

渤海主要渔业资源种类的营养级主要由杨纪明[22-23]基于胃含物分析法获得，这是目前获取实际海域渔获物平均营养级科学有效的方法。

带鱼、鲐鱼和鳕鱼的营养级在杨纪明[22-23]的研究中未涉及，本文引用张波等[24]对渤海带鱼、东海鲐鱼和黄海鳕鱼营养级的研究。

大黄鱼主要摄食小鱼、虾、虾蛄和蟹类[25]，与小黄鱼食性相似，且与小黄鱼的生态习性也相似[26]；拟沙丁鱼为浮游动物食性，与鳀鱼相似。

因此，本文分别用小黄鱼和鳀鱼的营养级近似代替大黄鱼和拟沙丁鱼的营养级。

2结果与分析2.1渤海捕捞渔获物平均营养级的变化本文所研究的捕捞渔获物指对人类社会经济价值较大的渔业资源生物。

其包含了鱼、虾和蟹类等多种生物，具体包括：大黄鱼、小黄鱼、真鲷、马面鲀、鳕鱼、带鱼、鳓鱼、马鲛鱼、海鳗、鲳鱼、鲐鲹鱼、鳀鱼、拟沙丁鱼和梭鱼等鱼类，以及中国对虾、鹰爪虾、梭子蟹、青蟹和墨鱼等虾蟹类和头足类。

近50a 来，尽管毛虾、海蜇和贻贝也被大量捕捞，但毛虾、海蜇和贻贝均属于较低级消费者，其资源质量和经济价值较低。

因此，本文在探讨捕捞渔获物平均营养水平变化时，未把海蜇、毛虾和贻贝列入研究对象。

1956—2000年，渤海捕捞渔获物平均营养级（捕捞量加权）总体呈现下降的趋势。

根据线性回归分析，可得如下的统计关系：Y =-0.008X +19.777(R =-0.710，n =41，Sig.=0.000)(1)其中：Y 是捕捞渔获物的平均营养级；X 指公元年份。

由统计关系（1）中X 的系数可知，平均而言，X 每增加1a ，Y 降低0.008，即捕捞渔获物平均营养级每年下降约0.01（图1）。

根据线性回归分析，渤海捕捞渔获物平均营养级与带鱼、小黄鱼渔获量百分比正相关性显著（R 带鱼=0.659，n =42，Sig.=0.000；R 小黄鱼=0.822，n =42，Sig.=0.000），表明带鱼和小黄鱼等渔获量百分比的降低是导致渤海捕捞渔获物平均营养级下降的重要因素。

渤海捕捞渔获物平均营养级的变化可反映渤海生态系统内部主要渔业资源结构的改变。

虽然在早期渔业捕捞阶段，由于较低技术的限制，可以捕捞的种类有限，从而影响捕捞渔获物的平均营养级，造成捕捞渔获物的组成不能较好地反映生态系统内部的渔业资源结构，但图1近几十年来渤海捕捞上岸渔获物平均营养级的变化Fig.1Change of trophic level of catch in theBohai Sea in recent decades 50129卷自然资源学报随着渔业市场的全球化和捕捞技术的提高，社会对渔业资源的需求大大提高，当高丰度鱼种出现时，该种类就会被开发[10]。

因此，当生态系统内部渔业资源结构发生变化时，该变化可以通过捕捞渔获物组成的改变得以反映。

近几十年来，渤海生态系统内部高营养级渔业资源生物群落的衰退和低营养级渔业资源生物群落相对生物量的增加是影响渤海捕捞渔获物平均营养级降低的根本原因。

由1959/1960年、1982/1983年、1992/1993年和1998/1999年对渤海渔业资源的拖网调查资料可知，自20世纪50年代末至90年代末，渤海主要渔业资源结构由高营养级渔业资源生物为主逐步变为以低营养级渔业资源生物为主[18]。

这必然影响渤海捕捞渔获物平均营养级的变化。

2.2渤海捕捞渔获物平均营养级变化的影响因素分析导致渤海捕捞渔获物平均营养级降低的因素十分复杂，显然过度捕捞是最直接的因素，但另外特别是受人为影响严重的非捕捞因素也是重要原因，下面主要探讨非捕捞因素的影响。

2.2.1淡水输入量的变化河流输入对河口及邻近海域，尤其是对半封闭海域渔业资源生产的影响非常重要[27-29]。

河流输入可影响河口及邻近海域的盐度、浑浊度、溶解氧和温度等环境因素。

其中，盐度受河流输入的影响最为显著。

渔业资源生物幼体阶段特殊的渗透压调节机制要求有较低盐度的生长环境。

由于河流径流的输入，河口区域盐度较低，且营养盐和饵料物质含量丰富，故河口区域成为许多鱼虾蟹类的产卵场。

在我国十大渔场中，舟山渔场、大沙渔场、台泗渔场、闽东渔场、珠江口渔场和北部湾渔场等都位于河流冲淡水影响显著的区域，这反映了河流输入在渔业资源生产中的重要地位。

黄河是环渤海径流最大的河流，其入海径流在渤海淡水输入中占有重要的地位。

20世纪50年代中期以来，黄河入海径流量波动较大，总体呈现下降趋势[6]，根据线性回归分析，黄河入海径流量与渤海捕捞渔获物平均营养级之间正相关性显著（R=0.577，n= 42，Sig.=0.000），表明淡水输入量的降低已对渤海渔业资源生物平均营养级的降低造成显著影响。

进一步分析发现，黄河入海径流量与带鱼、小黄鱼、鳓鱼、对虾和鳀鱼渔获量百分比相关性密切（表1），表明黄河入海径流通过影响鳓鱼、带鱼、小黄鱼、对虾和鳀鱼等渔业资源渔获量的相对组成进而导致了渤海捕捞渔获物平均营养级的变化。

鳓鱼、带鱼、小黄鱼和对虾的产卵场主要位于渤海湾和莱州湾[30]，该海域受黄河、海河等河流淡水输入的影响较大，盐度较低。

相对而言，鳀鱼产卵场的盐度较高，1982年鳀鱼中心产卵场位于渤海中部和渤海湾北部；1992年随着盐度的升高，鳀鱼产卵场扩大至整个渤海海域；产卵盛期，有卵子的站从1982年的71%上升至1992年的100%[30]。

这反映了鳀鱼早期生活阶段比鳓鱼、带鱼、小黄鱼和对虾等早期生活阶段具有更强的耐受高盐环境的能力。

近几十年来，随着黄河淡水输入量的降低，渤海湾和莱州湾低盐海表1黄河入海径流量与渔业资源生物渔获量百分比的相关性Table1Correlation between the Yellow River runoff and catch percentage of several fishery species资源种类相关系数带鱼0.526**小黄鱼0.569**鳓鱼0.541**对虾0.373*鳀鱼-0.799**注：**和*分别表示在0.01和0.05水平上显著相关。

5023期许思思等：渤海渔获物资源结构的变化特征及其影响因素分析503域的面积缩小，盐度明显升高。

据1978—2008年对渤海的调查显示，渤海中部海域31a 来海水盐度升高了1.262[31]。

与对鳀鱼的影响比较，这更不利于鳓鱼、带鱼、小黄鱼和对虾幼体阶段的存活和生长。

因此，近几十年来淡水输入量的降低引起盐度的升高，进而影响对盐度具有不同适应性的海洋生物群落结构的改变，这是黄河入海径流量降低引起渤海捕捞渔获物平均营养级下降的重要原因。

关于淡水输入量和盐度对渤海渔业资源生物的影响，也可从以下研究中得到一些证实。

Tang等[32]研究发现1962—1983年黄河径流量、渤海沿岸4—6月的降雨量、日照小时数和盐度是影响对虾补充量的重要因素。