渔业论文
热带气旋或台风对海洋环境扰动剧烈，不但会改变鱼类的生存环境，而且会引起鱼类死亡或逃离[1-2].然而，也有研究表明台风对渔业有积极影响[3-4],如林龙山等[3]研究发现 2000 年“桑美”台风风暴潮使杭州湾滩浒岛附近海域张网作业单位捕捞努力量（CPUE） 增幅达 9. 3%,而 Houde等[1]研究表明途经马里兰切塞彼克海湾的台风使该海湾鳀鱼产量最大值增加到台风前平均产量的 30 倍。由于台风前后采样困难[1],已有研究主要集中在一些受台风影响相对小的区域，如海湾、河口和一些内陆支流等[4-5],南海北部是我国传统渔业作业水域，同时又是受台风影响较为频繁的地区，台风对像南海北部这样的近海渔场渔业的影响如何还有待探讨。
南海是台风活动较为频繁的地区，经统计1951 ~ 2005 年共有 1468 个台风发生在西太平洋，其中，途径和发生在南海的台风占 40%[6].
粤西渔场位于广东省西部沿海，雷州半岛以东，是南海北部非常重要的渔场[7〗,同时又是受台风影响较多的地区。付东洋等[8]研究指出 2003 年 12号、2006 年 2 号、2006 年 6 号和 2007 年 14 号 4个台风均增加了粤西渔场的浮游植物浓度，其中2003 年 12 号台风使叶绿素 a（Chl a） 浓度增长为台风前水平的 1. 66 倍。浮游植物通过吸收 CO2和营养盐，在太阳光的作用下进行光合作用，其浓度的增加势必促进初级生产力，Lin 等[9]指出每年台风对南海初级生产力的贡献量在 20% ~30% 左右，基于鱼类空间移动与初级生产力的重要关系，台风对南海鱼类资源变动的影响不可忽视。作为一个初步的探索，本文选取了经过粤西渔场的2012 年8 号“启德”台风，利用渔船生产监测资料和卫星遥感数据，研究该台风对粤西双拖渔业生产的影响。
1 材料与方法
1. 1 数据来源
渔业捕捞数据来源于农业部财政项目“南海海洋捕捞生产结构调查”收集的生产资料，本研究选取了两对双拖船作为数据采集对象，采样船功率分别为 367 马力（船 A）和 322 马力（船 B），作业区域靠近近岸，范围为 20. 5°N ~ 21. 5°N,东经 110. 5°E ~111°E（见图 1），共覆盖了两个小渔区，两对信息船基本上常年在这一区域进行生产，说明此区域是近海渔业比较稳定的一个渔场，收集到的渔业生产数据时间序列长达 3 a,是历史上首次获得如此长时间序列的宝贵数据。每对信息船需指定一名船员担任信息员，负责详细记录下每个航次的作业日期、网次、作业站点、拖网时间和渔获信息，其中，渔获信息需记录下主要经济鱼类的产量，其它非经济鱼类产量相加后归为一类记录。主要经济鱼类是项目组根据多年来南海北部渔业资源科学调查结果，以渔获产量较高，及具有一定经济价值两个标准，共确定了 43 种经济鱼类，非经济种类主要是一些小杂鱼或产量很低且无经济价值的鱼类。
台风数据来自温州台风网，该数据每 1 h 记录一次台风中心位置、最大风速和移动速度。
海表温度（SST）资料采用 TMI 和 AMSR-E 的合成数据，空间分辨率为 0. 25° ，该 数 据 处 理 由 美 国 国 家 航 空 航 天 局（NASA）物理海洋项目组（NASA ESE Physical O-ceanography Program） 和 AMSR-E 科学组（NASAESE AMSR-E Science Team）共同完成。Chl a 取自欧 洲 航 天 局 水 色 数 据 研 究 计 划 组 发 布 的Modis、Meris 和 Seawifs 水色数据合成产品 （ her-mes. acri. fr），空间分辨率为 4 km.降雨数据来自NASA 哥达德地球科学与信息服务中心，空间分辨率为 0. 25°。海表流场数据由美国国家海洋大气署提供的 5 d 平均产品，空间分辨率为（1/3）°。
1. 2 分析方法
1. 2. 1 渔获率
渔获率是指单位时间内所捕获的渔获物的总产量，计算公式为：P = W / T式中：P 为渔获率，单位 kg/h;W 为每网的总产量，单位为 kg;T 为拖网时间，单位为 h.
研究数据来自两对功率相近的双拖船，尽管两条船功率相当，但是还是有 45 马力的差异，不同日期两条船的数据不能直接做对比，需要应用一定的校准方法将两条船的数据进行转换。选取分别来自船 A 和船 B 的 30 组渔获率数据，这些数据的作业日期和渔区相同，在 SPSS 软件中进行回归分析，结果显示船 A 和船 B 样本数据的线性相关性在 0. 01 水平上达到了 0. 55,说明数据显着相关。应用回归分析结果对船 B 渔获率进行校准，使船 B 数据与船 A 具有可比性，校准公式为：P'B= 0. 353 × PB+ 502. 93式中：P'B为船 B 渔获率经校准后的渔获率；PB为船 B 渔获率。
1. 2. 2 多样性分析
本研究采用的数据为生产船的捕捞资料，记录的鱼类种类数相对于专业性科学调查要少，这是因为与专业调查相比，生产船作业水层比专业调查要浅，此外，生产船只记录项目指定的主要经济鱼类。本文在仅有 43 种经济鱼类小样本范围内，借助多样性分析方法，旨在研究台风对这样一个小样本范围内鱼类多样性的影响。
（1）丰富度指数（D ）[10]D =（S -1） /log2（W）式中：S 为样品中的种类总数；W 为样品的总质量。
（2）Shannon-Wiener 多样性指数（H‘）[11]H' = - ∑Si = 1（wi/ W） log2（wi/ W）式中：S 为样品中的种类总数；wi为第 i 种鱼类的质量；W 为样品的总质量。
（3）Pielou 均匀度指数（J’）[12]J' = H' / log2（S）式中：H‘为 Shannon-Wiener 多样性指数；S 为样品中的种类总数。
2 结果与讨论
2. 1 台风特征及对海洋环境的影响
台风“启德”2012 年 8 月 12 日 20 时生成于西太平洋（16. 6°E,129°N），初始风速为 16 m/s（热带气压），而后向西北方向移动并逐渐加强，8月 14 日 23 时到达菲律宾东部沿海，并增强为强热带风暴，而后以 25 ~28 km/h 的移动速度横穿菲律宾大陆进入南海北部，8 月 16 日 5 时在东沙东南部 18. 7°E,118. 2°N 生成台风，而后继续向西北移动，于 8 月 17 日 5 时穿过研究区，12 时在湛江沿海登陆并消亡。台风“启德”途经研究区时的移动速度为 25 km/h,风速从 35 m/s 增加至40 m / s,在东海岛处减弱为 38 m/s（图 1）。
“启德”台风于8 月17 日掠过研究区域，给粤西近海及沿岸地区带来了强降雨，降雨量达到 80cm 以上（ 图 2）。海表流场数据表明台风过后有一显着的东南向海流，此海流对陆源物质向研究区输送提供了有利条件（图 3）。海表温度（SST）时间序列显示，台风过后，研究区 SST 有一个显着的降温过程，8 月 17 日台风过境当天，SST 处于一个较高温度 30. 59℃，台风后从 8 月 18 日开始，SST 持续多日降温，到 8 月 24 日达到最低值28. 33℃,降温幅度为 2. 26℃ （图 4）。从 8 月 24日 SST 空间分布图上看，台风后的降温范围很大，波及到了研究区域（图 5），说明台风后形成的上升流影响了研究区。台风前后，浮游植物 Chl a 浓度8 d 平均数据如图 6 所示。台风前，Chl a 最大值为 5. 52 mg/m3,分布在研究区北部，台风过后，从8 月20 日 ~8 月 27 日 Chl a 平均图上，可以看到该区域的Chl a显着增加，最大值达到 20. 52 mg / m3,与 8 月12 日 ~ 8 月 19 日相比，C1 对照点台风前后 Chl a增加值为 2. 91 mg/m3,C2 对照点台风前后 Chl a增加值为 3. 13 mg/m3.8 月 28 日 ~9 月 4 日 Chla 平均图上，Chl a 最大值达到 11. 9 mg / m3,9 月 5日 ~9 月12 日与8 月28 日 ~9 月4 日相比，Chl a仍然处于增加的过程，但值小于 8 月 20 ~8 月 27日 Chl a 值，至 9 月 13 日 ~9 月 20 日，Chl a 值开始降低。
2. 2 台风后渔业变动与恢复
台风“启德”于 8 月 17 日经过研究区，为了分析台风前后的渔获状况，以 1 周为单位，统计了台风前 3 周及台风后 12 周的平均渔获率（图 7）。
台风前 3 周平均渔获率呈现先升高后降低的趋势，说明台风来临前，渔获率有下降的趋势，台风后 1 周渔获率显着增加，达到 1653. 97 kg/h,与台风前 1 周相比增加了 33. 53%,通过与 2011 年和2013 年同期对比可见，台风前 2 周和台风后 4周，周平均渔获率均大于非台风年同期渔获率，表明台风对渔获率有积极效应。台风“启德”过境后，样本船在研究区的渔获率与台风前及往年同期相比均明显升高，表明台风对该海域渔业资源产生了积极影响。从对环境的影响来看，与其它经过同一海区的台风类似[13],“启德”在研究区及周边海域引起了降温幅度达 2. 26℃ 的上升流，以及东南向离岸流，上升流和离岸流起到向研究区输运营养盐的作用，研究区浮游植物浓度明显升高。多个研究表明，台风会导致其路径及周边海域浮游植物浓度升高[14],同时也会增加该区域的初级生产力水平[15].鱼类主动游向高生产力区觅食有可能是渔获率增高的主要原因，这与内陆河流中台风对鱼类集聚的机制有所不同，Burgess 等[16]
在研究1999 年热带风暴“Dennis”对渔业的影响时发现，帕姆利科河和纽斯河中的蓝蟹随着台风洪水进入帕姆利科湾，并在帕姆利科湾获得丰收。Houde等[1]和林龙山等[3]的研究也表明流对鱼类增产的重要作用。尽管粤西沿岸河流众多[7],但“启德”过后鱼种种类数变化来看，仍然是以本地种为主，新出现的鲐鱼和梅童鱼产量都很小，说明海流对“启德”过后鱼类资源变动的影响较小。
台风后，物理环境会慢慢恢复到台风前的状态，渔业资源也会慢慢恢复。“启德”过后第 2 周渔获率陡降至 1134. 14 kg/h,低于台风前的水平，下降趋势一直持续到第 3 周，第 4 周开始渔获率有小幅度升高，而后继续下降至第 6 周。台风后不同种类的恢复期有所差别，沙丁鱼类和鲻梭鱼在台风后 1 个月资源开始恢复，而其它鱼类的恢复期在 1 个半月以上，说明“启德”后可以获得高生产效率的时间仅能维持 1 周左右。在内陆溪流和河口，台风后鱼类群落大概需要几个月的时间才能恢复到台风前水平[17],说明在近岸海域鱼类资源恢复期要小于内陆溪流和河口。这是因为近岸海域海水的深度更大，台风对其生态系统的破坏性相对小，生物群落结构变化也小于内陆溪流和河口区，易于恢复。
2. 3 台风后渔获特征分析
台风前8 月1 日 ~8 月16 日全部网次捕获到的经济鱼类有 14 种（表 1），主要种类为沙丁鱼类，占总渔获量的 63. 8%,除此之外，占渔获量比重较大的还有鲻梭鱼（12. 59%）、黄鲫（1. 93%）和虾类（1. 16%）（表2）。台风后捕获的经济鱼种类数减少，以台风后 1 周为例，捕获鱼种数为 12（表 1），渔获组成上也发生了变化，与台风前 1周相比，黄鲫、乌贼和叫姑鱼没有捕获记录，这可能是与鱼类的躲避行为有关，如 Chuang 等[18]的研究指出台风后台湾马口鱼（ Candidia barbata）会向深水区移动，以此来躲避洪水的影响，还有一种可能是被强流带至研究区以外，Kawabata 等[19]的研究结果都证实了这种可能性，以黄鲫为例，台风后 2 周均无捕获，而之后 4 ~6 周产量较台风之前增幅很大，此时海水降温过程已经结束，但恰恰是浮游植物浓度最大的时候，因此，有可能当台风来临时，黄鲫为了躲避恶劣的海况逃离了研究区，台风过后风平浪静，浮游植物浓度升高，黄鲫又回到研究区觅食。台风前没有捕获记录的鲐鱼和梅童鱼出现，可能与强海流夹带或主动觅食有关。
鱼类资源的变动还与不同种类对急剧变迁环境的耐受能力有关，有的种类可以快速适应环境变动，在原海域生存下去或进入环境变动海域，反之，则会逃离生存海域。台风后继续在研究区生活的种类居多，主要种类为沙丁鱼类和鲻梭鱼，分别占总渔获量的 39. 12%和 23. 35%.鲻梭鱼、带鱼和鱿鱼在总渔获中的比重分别增加为台风前的 1. 85倍、2. 4 倍和 6. 48 倍，这些鱼类主要是一些营养级居中的中小型鱼类，它们可以克服强海流的阻力向台风后饵料生物增加的海区移动。比重减小的鱼类主要是营养层次相对低的小型鱼类[20-21],它们是沙丁鱼类、虾类、龙头鱼、马鲛鱼、小黄鱼、鲳鱼 和 蟹 类 在 总 渔 获 中 的 比 重 分 别 减 少 了24. 69% 、0. 56% 、0. 36% 、0. 2% 、0. 15% 、0. 04%和 0. 03% （表 2）。尽管台风后浮游植物浓度增加，为低营养级鱼类提供良好的索饵场，但是强海流、缺氧和盐度降低等会使部分鱼类逃离[22],另外，中小型鱼类捕食也是减少的原因之一，而马鲛鱼作为一种高营养层次的中型鱼类，其在台风后资源的变化会滞后中营养级层次的鱼类，如鲻梭鱼在总渔获中的比重在台风后半个月内开始增加，而马鲛鱼在总渔获中的比重在台风后 1 个月内开始增加，比鲻梭鱼晚了大概半个月的时间。
台风后鱼类资源变动机制较为复杂，鱼类对不同类型台风的响应机制不同[23],需要大量的实测数据进行深入研究和验证。然而，可以确定的是，台风后继续停留在研究区或新增加的鱼类可以适应台风后溶解氧、水温和盐度变化。【1】
台风前，所捕获的鱼种中占总渔获量比例大于 0. 2%的有 6 种（16 d 总产量大于 2. 5 t），分别是沙丁鱼类、鲻梭鱼、黄鲫、虾类、龙头鱼和马鲛鱼，这 6 种鱼台风前后在总渔获中的百分比变化如图 8 所示。台风后，沙丁鱼类和龙头鱼产量在总渔获中的份量逐渐减小，分别从台风前的63. 8% 和 0. 6% 减小至 25. 52% 和 0. 13% （9 月 5日 ~20 日），9 月 21 日 ~10 月 6 日期间又开始增加，升高至 53. 85% 和 0. 26%.与此相反，台风后，鲻梭鱼在总渔获中的比重呈升高趋势，由台风前的 12. 59%,升高至 28. 67% （9 月 5 日 ~ 20日），而后在 9 月 21 日 ~ 10 月 6 日期间降低至9. 81% .黄鲫在台风后的 8 月 20 日 ~ 9 月 4 日并未捕获到，而到 9 月 5 日 ~ 21 日，其在总渔获中的比重较台风前增加了 0. 28%,此增加趋势一直延续到 9 月 21 日 ~10 月 6 日期间，达到 3. 71%.
台风后，虾类在总渔获中的比重一直呈减少趋势，由台风前的 1. 16%,减少至 0. 28% （9 月 21 日 ~10 月 6 日）。台风后 8 月 20 日 ~ 9 月 4 日期间，马鲛 鱼 在 总 渔 获 中 的 比 重 较 台 风 前 减 少 了0. 21%,而后呈增长趋势，至 9 月 21 日 ~ 10 月 6日期间达到 0. 56%（图 8）。【2】
2. 4 台风前后多样性分析
台风对海洋环境的影响主要有溶解氧浓度降低、盐度下降、海流强度增加、海水温度下降、陆地经流增强、局部产生浮游植物藻华等，台风后鱼类群落结构的变化与这些要素的变动密切相关[24].在内陆溪流和河口区，溶解氧浓度降低可引起鱼类死亡[24],在近岸海区，除了以上因素外，浮游植物浓度升高也会引起鱼类主动觅食性空间变动。
本文采用丰富度指数、多样性指数和均匀性指数3 个指标对台风前后渔获组成的多样性进行对比分析，以 16 d 为周期进行统计（表 1）。台风后丰富度指数呈减小趋势，8 月 20 ~ 9 月 4 日丰富度指数比台风前降低了 0. 04,下降趋势一直持续到9 月 20 日（0. 61），9 月 21 日 ~ 10 月 6 日又增加到 0. 82.强流、盐度和温度降低都是影响鱼类移动的关键因素[25].丰富度减少说明局部鱼类种类数减小。台风后，多样性指数和均匀性指数据均有所增加，说明群落的复杂程度增高，9 月 5 日~ 9 月 20 日增加为 1. 79 和 0. 52,9 月 21 日 ~ 10月 6 日减小至 1. 71 和 0. 45.类似的研究结果如Houde 等[1]研究发现台风后切塞彼克海湾的生物多样性指数升高，YAN 等[26]报道了台风过后黄山某些支流中鱼类的种类数和丰度增加。鱼类多样性的变化表明群落中存在种类增减和种类数量变动。
3 结 论
本文共收集到2011 年3 月 ~2013 年11 月的1718 条生产数据，应用这些数据分析了“启德”台风对粤西渔业的影响。台风“启德”过境后第 1周，双拖样本船的渔获率升高，并持续了 2 周。渔获的种类组成与台风前相比有了一些变化，体现在一些非本地栖息的鱼种进入，而一些本地栖息鱼种在台风后未有捕捞，而停留在栖息地的鱼种中，一些营养级居中的中小型鱼类产量在总产量的比例增加，另外一些营养层次相对低的小型鱼类产量在总产量的比例下降。这可能与研究区海流流速较强，小型鱼类难以生存有关。
台风前有捕获记录的黄鲫、乌贼和叫姑鱼在台风后消失，而台风前未有捕获的鲐鱼和梅童鱼出现。台风前，主要鱼种为沙丁鱼类，台风后，沙丁鱼类产量仍然高于其它种类，但是在总渔获中的比重下降，而鲻梭鱼在总渔获中的比重升高最大，比重增加为台风前的 1. 85 倍，除此之外，带鱼和鱿鱼在总渔获中的比重分别增加为台风前的2. 4 倍和 6. 48 倍。了解台风后不同渔获种类在总渔获中比重的变化，对渔业生产有一定的指导作用。群落多样性指数和均匀性指数均增加，增加量分别为 0. 12 和 0. 04,丰富度指数减小，减小量为 0. 04,群落的恢复期在 1 个月以上，群落内不同种类的恢复期长短各异。尽管“启德”过后群落多样性指数发生了变化，但变化程度较小。
不同强度台风对同一地区的影响不同，更强台风对这一区域的影响还需要在以后工作中积累更多的资料进行研究。
参考文献：
[1]HOUDE E D,BICHY J,JUNG S. Effect of hurricane ISABEL onfish production and communities in Chesapeake Bay[C]/ / SELL-NER K G. Edgewater,Maryland:Chesapeake Research Consorti-um,CRC Publications,2005:193-199.
[2] THOMAS C D,DOCKENDORF K J. Contribution of stockedlargemouth bass following hurricane-induced fish kills in twonorth Carolina coastal rivers[R]. Raleigh,North Carolina:NorthCarolina Wildlife Resources Commission Division of Inland Fish-eries,2009:1-31.
[3]林龙山，沈金鳌，张 静，等。 桑美台风风暴潮及其对张网作业影响的探讨[J]. 海洋环境科学，2007,26（6）：537-540.