靖海灣和五壘島灣三疣梭子蟹增殖放流對資源補充效果的比較分析

李楚禹,邱盛堯,趙國慶,李科震

(煙臺大學(xué)海洋學(xué)院,山東 煙臺 264005)

三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus),俗稱梭子蟹,屬于甲殼綱、十足目、梭子蟹科,是我國重要的經(jīng)濟蟹類之一.三疣梭子蟹的生長速度極快,養(yǎng)殖周期較短,成本相對較低,利潤較為優(yōu)厚,成為我國沿海省份和地區(qū)重要的養(yǎng)殖品類[1-4].梭子蟹通常情況下在3～5 m的海底中繁殖,但隨著季節(jié)和氣溫的變化其棲息深度也會發(fā)生變化,冬季會移居至10～30 m的海底中越冬.三疣梭子蟹喜穴居于泥沙底部,其適應(yīng)鹽度為16～35,水溫為4～34 ℃,pH值為7～9,最適鹽度為26～32,最適溫度為22～28 ℃.三疣梭子蟹為黃渤海主要增殖物種之一[5-8].自2005年至今,山東省每年在山東半島南部海域組織進行三疣梭子蟹增殖放流工作,年放流量高達0.15×108～1.5×108尾,增殖放流工作的進行不僅增加了三疣梭子蟹的資源儲備量,還在一定程度上改善了該水域的海洋環(huán)境,對維護海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡發(fā)揮了重要的作用[9].在山東省的增殖放流區(qū)域中最主要的當(dāng)屬靖海灣與五壘島灣海域.近年來,如何準(zhǔn)確評價三疣梭子蟹增殖放流效果、建立評價標(biāo)準(zhǔn)體系,成為科學(xué)工作者研究的焦點和難點問題[10].本研究通過靖海灣與五壘島灣2010—2016年三疣梭子蟹放流密度的計算以及三疣梭子蟹本底調(diào)查和放流后跟蹤調(diào)查,分析研究靖海灣與五壘島灣三疣梭子蟹放流密度、苗種成活率、放流群體貢獻率等指標(biāo),評價不同海灣苗種的增殖放流效果,以期為科學(xué)的開展三疣梭子蟹增殖放流工作提供更加準(zhǔn)確的理論依據(jù)[11-12].

1 材料與方法

1.1 材料來源

本項目中本底調(diào)查自2010年開始截止至2016年,通過各年三疣梭子蟹增殖放流前的本底調(diào)查和放流后10 d前后的跟蹤調(diào)查,獲取對比分析靖海灣與五壘島灣苗種增殖放流效果的相關(guān)數(shù)據(jù)[13].靖海灣與五壘島灣放流數(shù)量來自于山東省水生生物資源養(yǎng)護管理中心關(guān)于“山東省漁業(yè)資源修復(fù)行動計劃人工增殖資源放流數(shù)量”的相關(guān)統(tǒng)計.

1.2 調(diào)查方法

在進行三疣梭子蟹放流之前,即歷年5月中旬前后需對靖海灣與五壘島灣進行三疣梭子蟹本底調(diào)查;放流后10 d左右,分別對2個灣的苗種進行跟蹤調(diào)查.本底調(diào)查可以對靖海灣與五壘島灣內(nèi)三疣梭子蟹自然群體資源狀況有大致了解,確定該海域三疣梭子蟹的基本數(shù)量,而放流后的跟蹤調(diào)查有助于及時掌握和跟蹤研究靖海灣與五壘島灣苗種放流后各自的實時動態(tài)變化[14-15].本底調(diào)查和跟蹤調(diào)查中,2個灣均布設(shè)3個調(diào)查站位(圖1),調(diào)查網(wǎng)具為課題組設(shè)計的三疣梭子蟹專用調(diào)查網(wǎng),網(wǎng)目尺寸2.5 mm,網(wǎng)口寬8 m,高3 m,船拖速度為1.5 n mile,掃海面積22 224 m2/h.調(diào)查船為14.7 kW漁船,本底調(diào)查每站拖網(wǎng)時間30 min,跟蹤調(diào)查每站拖網(wǎng)時間20 min.

圖1 靖海灣與五壘島灣調(diào)查站位

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

1.3.1 三疣梭子蟹相對資源量 相對資源量采用掃海面積法進行評估[16-17].利用拖網(wǎng)取樣過程中網(wǎng)具掃過的單位海域面積內(nèi)漁獲三疣梭子蟹的數(shù)量,換算出整個調(diào)查海域的資源量.計算公式為

B=A×N/(a×p).

(1)

式中：B為資源數(shù)量(尾);A為海灣放流海域總面積,其中靖海灣為89.3 km2,五壘島灣為109.3 km2;N為平均網(wǎng)獲三疣梭子蟹數(shù)量(尾);a為調(diào)查網(wǎng)次掃海面積,調(diào)查中,網(wǎng)次掃海面積為22 224 m2/h;p為捕撈系數(shù),三疣梭子蟹為底層生物,捕撈系數(shù)取0.5[18](調(diào)查網(wǎng)具不同,所取捕撈系數(shù)不同).

1.3.2 三疣梭子蟹苗種成活率 苗種成活率是對比分析靖海灣與五壘島灣苗種增殖放流效果的一個重要指標(biāo)[19],計算公式為

H=(B1-B0)/K×100%.

(2)

式中：H為放流增殖苗種的成活率;B1為資源增加量調(diào)查時全部資源量,B0為本底全部資源量,B1-B0為放流資源增加量;K為放流苗種數(shù)量.

1.3.3 三疣梭子蟹放流群體貢獻率 放流群體貢獻率主要指放流群體比例[20],考慮到跟蹤調(diào)查和本底調(diào)查的調(diào)查區(qū)域、調(diào)查網(wǎng)具和調(diào)查船均相同,所以估算放流群體貢獻率可直接采用相對資源量(單位時間內(nèi)漁獲量)N之比,計算公式為

R=(N2-N1)/N2×100%.

(3)

式中:R為放流群體貢獻率;N1為本底調(diào)查相對資源量;N2為跟蹤調(diào)查相對資源量(尾/(網(wǎng)·h)).

1.3.4 三疣梭子蟹苗種放流密度 苗種放流密度關(guān)系到放流后苗種成活率[21],主要是指放流時灣內(nèi)海域每平方千米存在的放流苗種數(shù)量,計算公式為

P=K/A×100%.

(4)

式中:P為放流群體資源密度(尾/km2);K為放流苗種數(shù)量(尾);A為放流海灣總面積(km2).

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)查結(jié)果

增殖放流前本底資源調(diào)查結(jié)果表明,2010—2016年,靖海灣三疣梭子蟹自然群體相對資源密度為0.67～8.67尾/(網(wǎng)·h),平均為2.67尾/(網(wǎng)·h);增殖放流后10 d左右跟蹤調(diào)查結(jié)果表明,2010—2016年,靖海灣三疣梭子蟹相對資源密度分別為5～55尾/(網(wǎng)·h),平均為20尾/(網(wǎng)·h)(表1).

增殖放流前本底資源調(diào)查結(jié)果表明,2010—2016年,五壘島灣三疣梭子蟹自然群體相對資源密度為0.67～4尾/(網(wǎng)·h),平均為1.43尾/(網(wǎng)·h);增殖放流后10 d左右跟蹤調(diào)查結(jié)果表明,2010—2016年,五壘島灣三疣梭子蟹相對資源密度分別為4～22尾/(網(wǎng)·h),平均為10尾/(網(wǎng)·h)(表2).

表1 靖海灣本底調(diào)查和跟蹤調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計

表2 五壘島灣本底調(diào)查和跟蹤調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計

2.2 資源增加量

根據(jù)公式(1)及2.1相關(guān)數(shù)據(jù)計算,2010—2016年,本底調(diào)查后,靖海灣三疣梭子蟹自然群體資源量為26.79×104～348.24×104尾,平均為107.15×104尾;跟蹤調(diào)查后,靖海灣三疣梭子蟹總資源量為133.94×104～1473.33×104尾,平均為539.584×104尾;則后者與前者相減,可知靖海灣三疣梭子蟹放流群體資源量,即資源增加量分別為80.36×104、107.15×104、241.09×104、160.73×104、348.24×104、1125.09×104和964.36×104尾;五壘島灣三疣梭子蟹自然群體資源量為32.79～196.72×104尾;跟蹤調(diào)查后,五壘島灣三疣梭子蟹總資源量為131.15～721.32×104尾;則后者與前者相減,可知五壘島灣三疣梭子蟹放流群體資源量,即資源增加量分別為98.36×104尾、65.57×104尾、98.36×104尾、98.36×104尾、622.96×104尾、393.45×104尾、524.60×104尾(圖2).

圖2 靖海灣與五壘島灣自然群體與放流群體變化

Fig.2 Changes of natural population and discharge population in Jinghai Bay and Wuleidao Bay

自2010—2016年,靖海灣與五壘島灣自然群體資源量變化曲線波動均不大,變化規(guī)律不明顯.五壘島灣與靖海灣海域三疣梭子蟹自然群體資源量相對比較匱乏,放流群體占主導(dǎo)地位,總體來看,靖海灣自然群體資源量略高于五壘島灣;放流群體資源量隨著年份的變化,資源量總體在增加,靖海灣的放流群體資源量總體來看高于五壘島灣.

2.3 放流群體資源貢獻率

根據(jù)跟蹤調(diào)查及本底調(diào)查結(jié)果可以看出,三疣梭子蟹苗種放流后,放流群體對靖海灣和五壘島灣三疣梭子蟹資源起到明顯的補充作用.根據(jù)公式(3)并結(jié)合2.2中的相關(guān)結(jié)果計算,2010—2016年,靖海灣三疣梭子蟹苗種放流10 d后群體貢獻率分別為50%、80%、90%、60%、81.25%、76.36%、92.31%;五壘島灣三疣梭子蟹苗種放流群體貢獻率分別為60%、50%、75%、75%、95%、85.71%、72.73%(圖3).放流群體貢獻率越低,說明放流海域自然群體資源量越高,放流群體成活率越低,從靖海灣與五壘島灣三疣梭子蟹放流10 d后成活率極低來看,貢獻率較高的年份,自然群體資源量較低.總體來看,靖海灣放流群體資源貢獻率在50%以上,平均為75.70%.而五壘島灣放流群體資源貢獻率在50%以上,平均為73.35%,充分說明放流群體對三疣梭子蟹資源給予了有效的補充.

2.4 三疣梭子蟹苗種成活率和苗種放流密度

放流10 d后跟蹤調(diào)查獲得放流群體資源量,根據(jù)公式(4)并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)計算,2010—2016年,靖海灣三疣梭子蟹苗種放流密度在7.00×104～18.96×104尾/km2之間;五壘島灣三疣梭子蟹苗種放流密度在13.11×104～17.55×104尾/km2之間.根據(jù)公式(2)并結(jié)合三疣梭子蟹放流群體資源量計算,2010—2016年,靖海灣三疣梭子蟹苗種成活率在12.86%～70.32%之間;五壘島灣苗種成活率在3.42%～37.76%之間(表3).可以看出,靖海灣與五壘島灣三疣梭子蟹放流密度曲線波動較小,而成活率曲線波動較大.

圖3 靖海灣與五壘島灣放流群體貢獻率變化

Fig.3 Variation of releasing group contribution rate of Jinghai Bay and Wuleidao Bay

3 討 論

3.1 放流群體對三疣梭子蟹資源的有效補充

放流前本底調(diào)查結(jié)果表明,靖海灣與五壘島灣三疣梭子蟹自然群體資源量均很低.放流10 d后,放流群體比重增大,其中靖海灣三疣梭子蟹放流群體貢獻率分布在50%～92.31%;五壘島灣三疣梭子蟹放流群體貢獻率分布在50%～95%,除2014年外靖海灣三疣梭子蟹放流群體資源量均高于五壘島灣,且在這一階段內(nèi)靖海灣和五壘島灣的三疣梭子蟹資源主要來自于放流群體.

表3 三疣梭子蟹放流密度及成活率統(tǒng)計

3.2 靖海灣與五壘島灣三疣梭子蟹放流群體貢獻率分析

跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示,隨著三疣梭子蟹增殖放流工作的不斷開展,效果非常明顯.從2010—2016年的三疣梭子蟹增殖放流10 d后資源增加量調(diào)查結(jié)果顯示,三疣梭子蟹增殖放流群體對靖海灣和五壘島灣的三疣梭子蟹資源起到了明顯的補充作用.從圖3可知,2010—2016年靖海灣和五壘島灣放流群體資源貢獻率均在50%以上,平均分別為73.35%和75.70%,貢獻率總體相差不大.此外,靖海灣和五壘島灣放流海域自然群體資源量越高的年份貢獻率相應(yīng)較低,反之,自然群體資源量越低的年份貢獻率相應(yīng)較高,說明放流群體能夠作為三疣梭子蟹親體繁殖下一代[22].但該階段靖海灣和五壘島灣的三疣梭子蟹資源主要仍來自于增殖放流群體,該群體經(jīng)過幼體期和成熟期的生長發(fā)育,填補了漁業(yè)生產(chǎn)中三疣梭子蟹資源不足的空缺,增殖放流效果初見成效.

3.3 靖海灣與五壘島灣三疣梭子蟹苗種成活率差異的分析和探討

靖海灣和五壘島灣三疣梭子蟹的資源量在增殖放流后有了較大的修復(fù)和補充.2010—2016年靖海灣和五壘島灣增殖放流三疣梭子蟹苗種的階段成活率總體上是呈上升趨勢的.這說明隨著增殖放流中苗種培育、放流技術(shù)的不斷改進與提高,苗種成活率的問題得到了一定的改善.苗種培育設(shè)備和技術(shù)不斷改進,使苗種質(zhì)量不斷提高.苗種放流技術(shù)也在不斷改進,使苗種放流有效利用率得到了一定提升.且隨著靖海灣和五壘島灣海域的環(huán)境較之前有所改善,放流苗種的生活環(huán)境有了很大的改良.

2010—2016年，靖海灣增殖放流三疣梭子蟹苗種的階段成活率平均為31.27%,五壘島灣為16.32%,說明兩個灣的放流群體成活率仍存在一定差距.從靖海灣來看,三疣梭子蟹苗種的階段成活率最低的年份為2013年的11.37%,最高的年份為2015年的70.32%,而五壘島灣三疣梭子蟹苗種的階段成活率最低的年份為2013年的3.42%,最高的年份為2014年的37.76%.但從表3可知,靖海灣和五壘島灣三疣梭子蟹的放流密度相差并不大,平均分別為14.06×104尾/km2和15.38×104尾/km2,除2010年和2011年外,各年份放流密度相對差距較小,通過線性回歸分析得知,靖海灣增殖放流三疣梭子蟹苗種的階段成活率與放流密度沒有明顯的相關(guān).分析認為,三疣梭子蟹苗種的階段成活率易受環(huán)境因素影響,通過跟蹤調(diào)查過程中對海水環(huán)境狀況的調(diào)查和浮游生物的采集,得出的結(jié)果與放流三疣梭子蟹環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)比對,發(fā)現(xiàn)靖海灣的海水鹽度略高于五壘島灣,且處于較適宜三疣梭子蟹的鹽度生長范圍,說明對三疣梭子蟹苗種來說,靖海灣的生境略好于五壘島灣,放流效果相對更好.另外,某些年份山東半島南部海域整體的水溫升高及污染的狀況存在,滸苔等災(zāi)害性生物提早爆發(fā)性增殖也是三疣梭子蟹苗種死亡的原因.

3.4 對三疣梭子蟹放流工作的建議及研究展望

在增殖放流工作中，可綜合三疣梭子蟹苗種成活率以及投入產(chǎn)出比等相關(guān)因素,根據(jù)不同海域的實際情況選擇合理的放流密度和放流規(guī)格,提高苗種成活率,降低苗種放流成本,以期達到效益最大化.放流水域在環(huán)境因子方面應(yīng)選擇風(fēng)浪較小的內(nèi)灣,避免風(fēng)浪將三疣梭子蟹苗種沖到岸邊造成苗種成活率降低.放流條件適宜時,放流宜早不宜晚,放流日期的提前可以提高三疣梭子蟹開捕規(guī)格,增加三疣梭子蟹產(chǎn)量,還可以抑制海水富營養(yǎng)化帶來的環(huán)境污染.

與以往的研究相比，本研究在每個海灣僅設(shè)置了3個調(diào)查站位,只進行了放流10 d后的三疣梭子蟹動態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)調(diào)查,其原因為:本調(diào)查為山東半島南部三疣梭子蟹調(diào)查,設(shè)置站位數(shù)根據(jù)灣口面積而定,所以僅在靖海灣和五壘島灣各設(shè)置3個站位;放流10 d時三疣梭子蟹的苗種種群已趨于穩(wěn)定,且10 d后可能由灣內(nèi)向灣外及外海移動,所以放流10 d的調(diào)查數(shù)據(jù)在本研究的范圍內(nèi)更具有實際意義.今后,增殖放流調(diào)查研究的內(nèi)容可進一步提升,如增加對于非生物環(huán)境因子以及生物環(huán)境因子的調(diào)查來探討其對三疣梭子蟹自然群體和放流群體資源的影響.