北太平洋柔鱼渔场浮游动物与渔获产量的关系

　　高温高盐黑潮暖流和低温低盐亲潮寒流的交汇区域以及混合水体向东延伸的混合海域为北太平洋形成优良的渔场提供了较好的海洋环境，北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartram)中心渔场就是这样形成的。自 1994 年我国鱿钓船队首次赴北太平洋柔鱼渔场进行商业捕捞起，柔鱼捕捞量从 2 万 t 发展至 1999 年的 13． 2 万 t，目前年产量在 10 万 t 左右，无论在资源捕捞量以及船队配置，北太平洋柔鱼资源现已成为我国远洋渔业创收支柱产业之一。

　　作为重要的二级生产者以及一些经济型鱼类食物来源的浮游动物，其数量及种类的多寡以及生态类群的演变会直接影响渔场资源的发展。

　　我国在该渔场开发利用过程中，渔获量也有着一定的波动，其中产量下降较为严重的有 2001 年的7 万 t 以及 2009 年的 3 万余 t，虽然已有分析报道导致上述产量降低的可能性分析，但浮游动物与渔获量波动之间的关系尚未见报道。20世纪 60 年代以来，国内外已有不少学者报道了北太平洋渔场浮游动物分布并探索其与渔场之间的关系，此外，也有不少学者报道分析该渔场环境资料以及渔获产量之间的关系，以上的研究为进一步可持续开发利用该渔场提供了重要的科学依据。尽管这样，多数报道的浮游动物与渔场环境及渔获产量关系停留在描述分析的层面，无法达到直观定量的分析;另外，2011 年日本仙台市以东太平洋海域发生大地震并引起核泄漏，科学家现已对核泄漏在海洋中的传输进行了数值模拟，根据模式显示，20 a 后超过 86%的核物质主要滞留在北太平洋海域，该海域北太平洋渔场正处于泄漏核物质传输路径，此次核泄漏对于北太平洋渔场的影响还未可得知。本论文尝试利用 2010 年 6 ～9 月北太平洋柔鱼渔场所获得的浮游动物资料来定量分析浮游动物与渔获产量之间的关系，为前人的研究提供一定的补充，同时为长期研究北太平洋渔场渔业资源动态变化、生态环境变动以及浮游动物对于该变动响应等相关研究提供基础数据。

　　1 材料与方法

　　1． 1 研究区域及样品采集

　　本次调查时间为 2010 年 6 ～ 9 月，搭载中国水产舟山海洋渔业公司“舟渔 1301”号生产船进行浮游动物取样，取样海域主要位于两大区域:7、8、9 月取样所在的西部渔场海域(152° ～ 159° E，38° ～ 45°N，39 站位)以及 6 月份取样所在的东部渔场海域(176°E ～171°W，38° ～41°N，12 站位)。

　　全部调查海域共计 51 个站位(图 1)。浮游动物的样品采集方法依照《海洋调查规范》(GB12763．6-2007)的规定进行，采用标准浮游动物 II 型网(网目 160 μm)进行表层拖网取样，所获样品用5% 福尔马林溶液现场固定保存，带回实验室内镜检分析其种类组成并称重。【图1】

　　1． 2 环境数据以及生产资料获取

　　海水表面温度、海水表层盐度采用 CTD(Sea-bird-911)进行记录;叶绿素 a 测定方法为采用现场过滤 5 L 海水至 0． 45 μm 混合纤维素滤膜，－ 20℃ 冷冻保存，实验室内采用分光光度法测定;渔获产量以及鱿钓作业深度由作业人员统计。

　　1． 3 研究方法

　　1． 3． 1 浮游动物丰度统计【1】

　　
　　式(1)中:αij为第 i 种浮游动物在第 j 站位的丰度(ind/m3);Aij为第 i 种浮游动物在第 j 站位的数量(ind);S 为采集网的网口面积(m2);d 为拖曳水平距离(m)。

    1． 3． 2 生物量估算【2】

　　
　　式(2) 中:bj为第 j 站位每立方米的生物量(mg/m3);Bj为第 j 站位样品生物量(mg);S 和 d意义同式(1)。

　　1． 3． 3 优势度计算公式【3】

　　
　　式(3)中:Y 为优势度;N 为该海区出现的所有种类的总个体数;ni为第 i 种的个体数;fi为该种在各站位出现的频率。

　　显著性检验采用平均数 t 检验(t － test)，显著性水平为 95%，分析软件为 minitab15。

　　2 结果与讨论

　　2． 1 调查区域环境资料及渔获量

　　调查期间各渔场各站位海水表层温度、盐度、叶绿素 a 以及渔获量分布见图 2、图 3。东部渔场表层水温在 12． 1 ℃ ～ 18． 6 ℃之间，平均温度为14． 2 ℃ ;盐度介于 33． 2 ～ 35． 5 之间，平均值为34． 5;叶绿素 a 浓度为(0． 076 ～ 0． 198) mg / m3，平均值为 0． 135 mg/m3。西部渔场表层水温为17． 6 ℃ ～ 22． 8 ℃，平均温度为 19． 4℃;盐度介于33． 7 ～ 35． 3 之间，平均值为 34． 4;叶绿素 a 浓度为(0． 034 ～ 0． 360) mg/m3，平均值为 0． 156 mg/m3。通过进行差异性检验得出，东部渔场调查期水温、渔获量显著低于西部渔场(P ＜0． 05)，盐度与叶绿素 a 两渔场之间无显著差别(P ＞0． 05)。【图2-3】

　　
　　2． 2 浮游动物种类组成

　　本次调查共鉴定各类浮游动物 89 种，隶属34 科 44 属( 不包括浮游幼虫、仔鱼、鱼卵)，其中桡足类(Copepoda) 52 种，水母类(Medusae) 11种，被囊类 ( Tunicata) 11 种，毛颚类 ( Chaetog-natha)10 种，端足类(Amphipoda) 1 种，异足类(Heteropoda)1 种。其中东部渔场为 35 种，西部渔场为 83 种。表 1 中列出了本次调查中浮游动物主要大类组成情况。【表1】

　　
　　2． 3 浮游动物生物量与丰度

　　调查水域浮游动物各站位总生物量范围为(10 ～ 4580)mg/m3，均值为 395． 87 mg/m3;总丰度范围为(5 ～ 4912)ind/m3，均值为 641 ind/m3。

　　不同渔场生物量以及丰度分布见图 4。其中，东部渔场各站位平均生物量为 98． 33 mg/m3(10 ～700 mg / m3);丰度范围为(5 ～1100)ind/m3，平均为 123 ind/m3。总生物量最高值出现在第 12 站位(39°54’N、188°18’E)，总共有 28 种浮游动物;构成高生物量的主要种是长吻纽鳃樽(Brooksiarostrata) 、纽鳃樽( Salpa thompsoni) 和贫肌纽鳃樽(Pegea confoederata)。其它调查水域总生物量较低，但分布均匀，一般在(10 ～ 120) mg/m3左右。【图4】

　　西部渔场各站位总生物量均值为 485． 13 mg/m3(10 ～4580 mg/m3);丰度介于(6 ～4912)ind/m3，平均值为 801 ind/m3。总生物量最高值出现在第50 站位(43°13’N、156°27’E)，总共有 17 种浮游动物;构成高生物量的主要物种是小齿海樽(Do-liolum denticulatum ) 、软拟海樽 ( Dolioleta gegen-bauri)。东部渔场平均生物量以及平均丰度均显著低于西部渔场(P ＜0． 05)。
　　
　　2． 4 调查海区浮游动物优势物种

　　本次调查以广温广盐的暖水物种居多，表 2所示的为此次调查区域浮游动物优势度较高的物种。其中优势物种为:小拟哲水蚤(Paracalanusparvus)为此次调查中优势度最大的物种，平均丰度为 119． 75 ind/m3;软拟海樽(Dolioetta gegen-bauri)平均丰度为 73． 18 ind/m3，强额拟哲水蚤(Paracalanus crassirostris) 为 96． 02 ind/m3;中华哲水蚤(Calanus sinicus)平均丰度为 48． 12 ind/m3;异体住囊虫(Oikopleura dioica) 平均丰度为37． 65 ind / m3。【表2】

　　本次调查物种多为暖水性物种，与徐兆礼等、朱清澄等报道结果基本一致，这表明在调查期间高温黑潮水对渔场的控制范围强 于 亲 潮，使 得 暖 水 性 物 种 占 据 着 优 势地位。徐兆礼等报道了该区域浮游动物数量以及其分布特征，其调查结果显示桡足类丰度居首，与本次调查结果一致，但东西渔场浮游动物生物量分布与本次调查结果相反，且平均丰度(92． 12mg / m3)均低于本次调查结果;同时，朱清澄等也报道了该区域秋刀鱼渔场 25 种浮游动物，物种组成方面同样以桡足类和箭头类占绝对优势，但站位平均生物量 (430． 6 mg/m3) 比本次调查稍高。

　　本次调查主要优势种包括中华蜇水蚤、小拟哲水蚤等，其丰度西部渔场明显高于东部;海樽类通常仅出现在暖水表层或近表面水域，大多为广暖水性种类，与暖流关系十分密切，是研究海洋环境变化的重要指示生物，在调查海域东、西部渔场都有分布;住囊虫类在海洋浮游生物中占有相当的位置，不仅可作为某些经济鱼类良好饵料，某些种类还是海流的指示物种。

　　2． 5 浮游动物生物量与海洋环境及渔获量的关系

　　本研究根据前人的一些研究结果，选取了此次浮游动物生物量(对数化后)作为自变量，回归拟合相对于的站位渔获量进行分析，通过不同模型的拟合验证，选取了二次回归方程作为最佳的拟合方程，并且相应的给出了其 95% 的置信区间以及预测区间，通过这样的尝试为模拟预测浮游生物以及渔获量进行分析(图 5)。可以看出，此回归方程在一定程度上拟合渔获量(R =0． 74)并能给出一定的相应预测范围，对评估该区域渔业资源量提供一定的参考。【图5】

　　利用生物、环境资料分析渔业资源的分布特征以及评估它们之间的相互关系对于快速获取渔场信息具有重要的作用。在北太平洋渔场海域内，已有不少的文章分析了环境资料与渔获量生产数据关系，同时探讨生物资料与渔场关系的报道亦有不少。这些研究已经给出了部分生物资料与渔业资源捕获量之间的描述性关系，即在一定程度上，相关生物生态学分布和渔场的分布具有一定的吻合性，可以将生物学指标作为渔场分析的参考指标。如徐兆礼等报道的北太平洋柔鱼渔场甲壳类分布与中心渔场分布有较好的对应关系，沈新强等报道表层叶绿素a 与柔鱼渔场存在具有较好对应关系，王云龙等分析得出浮游植物高值区和渔场分布具有密切的关系，同时，在其他大洋渔场生物资料与渔场之间的关系的研究中，刘必林等同样发现哥斯达黎加外海茎柔鱼高产站点与浮游动物高产站点一致;许永久和张敏分析得出智利竹夹鱼渔场分布与浮游植物(丰度)相关性较大，但由于站点取样等客观原因未给出浮游动物与渔场分布之间的关系，叶旭昌等以及钱卫国等分析总结印度洋西北海域浮游动物与渔场形成具有一定的关联，但是对于定量化研究生物学资料与相关渔获量之间的分析报道还较少。
　　
　　3 结 论

　　(1)2010 年北太平洋柔鱼渔场镜检共得 34科 44 属 89 种浮游动物(不含鱼卵、仔鱼以及浮游幼虫种类)，其中东部渔场 35 种，西部渔场 83 种，以桡足类、背囊类、毛颚类及水母类为主要组成大类，物种以广温广盐性暖水种居多，优势物种为:小拟哲水蚤、软拟海樽、强额拟哲水蚤、中华哲水蚤、异体住囊虫。

　　(2)2010 年北太平洋柔鱼渔场调查期间，西部渔场表层海水平均温度(19． 4 ℃)、平均生物量(485． 13 mg / m3)以及平均丰度(801 ind/m3)显著高于东部渔场对应参数平均值(分别为:14． 2 ℃，98． 13 mg / m3，123 ind/m3)。

　　(3)此次调查柔鱼渔获产量与浮游动物生物量(对数化后计算)两者之间有很好的相关性(R= 0． 74)。

　　综上所述，通过研究北太平洋柔鱼渔场浮游动物多样性以及分布特征，并分析浮游动物与渔获产量之间的关系，期待能够为数学物理模式预测寻找渔场以及利用遥感卫星监测渔场变动提供一定的帮助，北太平洋渔场已经作为我国重要远洋渔业基地之一，长期研究该渔场浮游动物相关生态学参数变化，对于我国可持续开发利用该渔场起着举足轻重的作用。

　　参考文献:

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　　［2］陈新军，王尧耕． 中国远洋鱿钓渔业的发展前景［J］． 中国渔业经济研究，1999 (2): 38-39．
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