河北沿海大型水母生物量调查

    郑向荣+李燕+张海鹏+慕建东+杨超臣

    DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.01.004

    摘要：河北沿海自2008年起水母数量逐年增加，严重影响渔业生产、破坏近岸旅游业。2012年对河北沿海大型水母进行调查，设置了34个站位，对大型水母生物量和种类、海洋理化因子、浮游动物数量变动及分布进行调查。调查发现大型水母种类4种，其中沙海蛰生物量最大，其次是海月水母，海蛰、霞水母生物量最低。沙海蜇数量均较去年增多，秦皇岛沿海、渤海湾沧州沿海，滦河口数量最高，达到了15～75 t/km2；其次是渤海湾，为7.6～15 t/km2；最低的为0.5～1.5 t/km2。近岸海区营养盐含量较远海高，营养盐含量高的地区水母数量居多，说明水体富营养化在一定程度上导致水母数量增长。浮游植物数量、浮游动物数量与水母分布图分析发现，水母数量较多浮游动植物数量均较少，说明水母和浮游生物量在空间分布上可能具有一定的负相关关系。

    关键词：大型水母；水母爆发；理化因子；浮游生物

    水母（jellyfish）是一个泛称，主要包括肠腔动物门（Cnidaria）的水螅虫纲（Hydrozoa）、管水母亚纲（Siphonophorae）和钵水母纲（Scyphomedusae）等具有固着水螅型和浮游水母型的水母，以及终生营浮游生活的栉水母门（Ctenophora）水母。在我国海域已发现35种。渤海海域分布有7种，其中大型水母主要有：海蜇(Rhopilema esculentum )、沙海蜇(又称口冠水母，Nemopilema nomurai)、霞水母属(Cyanea)、海月水母(Aurelia aurita)等[1-2]。

    过去几十年中，由于人类活动的影响，海洋生态系统正发生着变化。一些海域出现了前所未有的水母暴发现象，水母暴发不仅严重影响了渔业生产活动，造成了严重的生态灾难；还破坏了近岸旅游业，威胁游客人身安全。诸多研究表明，大气环境、海洋环境、浮游生物数量和结构的变化等因素和水母的大面积暴发密切相关[3]。河北沿海自2008年起水母数量逐年增加，严重影响渔业资源及人们生命安全，本项目研究了河北沿海水母生物量与海洋理化因子、浮游动物数量变动及分布之间的关系，以期为监测水母爆发和防范水母灾害提供可靠的理论和数据支撑。

    1材料与方法

    1.1监测区域及站位布设

    2012年8-9月在河北沿海进行大型水母跟踪调查。监测范围为117。48′-120。05′E，38。25′-39。92′N间海域，设计调查站位34个。详细站位见图1。

    图1水母跟踪调查站

    1.2水母采集

    采用B型单拖网，渔船以3 kn（节）速度拖行，1 h扫海面积0.111 km2。各个站点监测内容包括水母数量和种类组成。

    1.3浮游动植物采集

    浮游植物采集用浮游植物Ⅲ型网，浮游动物采集用浮游动物Ⅱ型网。网口中部放置流速计，样品采集后用5%的福尔马林固定，带回实验室分析。

    1.4水样采集

    各站位采用YSI 650 MDS便携式多参数水质测定仪测定温度、盐度、DO、pH；水样按国标GB 17378.4-2007《海洋监测规范》测定COD、DIN、叶绿素、磷。

    2结果与分析

    2.1水母数量和种类

    2.1.1水母数量2012年对河北近海大型水母资源量及分布状况进行了采样调查，发现的大型水母种类依然是沙海蜇、海月水母和青蜇，其数量均较2011年增多，其中沙海蛰数量最多，最高地区达60 t/km2以上。2012年海月水母较往年增多，数量远不及沙海蛰，个体较大，伞径在20～30 cm不等。河北省沿海水母生物量主要集中于秦皇岛沿海、渤海湾沧州沿海，滦河口数量最高，达到了15～75 t/km2；其次是渤海湾，为7.6～15 t/km2；最低的为0.5～1.5 t/km2（见图2）。

    另外，对河北省沿海海蜇捕捞生产情况进行的调查结果显示，虽然今年河北省近海海蜇资源量较大，但多为沙海蛰，经济价值较低，很大程度上影响了经济效益。沙海蜇数量爆发性增长，出现定置网被冲走、拖网崩裂等现象，影响了海蜇的捕捞生产。

    图22012年河北海域沙海蛰分布图

    由表1可见，2008-2012年河北海域海蜇渔获量统计，海蜇渔获量总体呈现增加趋势，而唐山海蜇渔获量最高，2012年最高达到24 820 t。河北沿海唐山海蜇渔获量最高，其次是秦皇岛、沧州。河北省海域海蜇渔获总量自2009年以来每年都超过20 000 t，而据调查其中绝大部分产量是沙海蜇，沙海蜇生物量一直处于较高水平。

    表1河北海域海蜇渔获量统计t

    年份秦皇岛唐山沧州总计20082327 5875258 344200986720 91221621 995201035319 92321020 48620112124 66528224 968201229224 82017325 285注：唐山以捕捞加工海蜇为主，2012年海蜇渔获量仅为总产量的5%左右。

    2.1.2水母种类

    表2河北省海域小型水母种类表

    外肋水母(Ectopleura dumortieri)半球杯水母(P.hemispaericum)真囊水母(Euphysora bigelowi)薮枝水母(Obelia spp)灯塔水母(Turritopsis nutricula)四触手丝水母(Lovenella assimilis)嵴狀镰螅水母(Zanclea costata)拟杯水母（Phialuciumcarolinae）斑芮氏水母(Rathkea octopunctata)印度八拟杯水母(Octophialucium indicum)小介穗水母(Podocoryne minina)六福和平水母(Eirene hexanemalis)不列颠高手水母(Bougainvillia britannica)八蕊水母(Eutima (Octorchis) gegenbauri)双高手水母(B.bitentaculata)锡兰和平水母（Eirene ceylonensis）束高手水母(B.ramosa)海月水母(Aurelia aurita)嵊山杯水母(Phialidium chengshanense)球型侧腕水母(Pleurobrachia globosa)

    本次调查发现4个种大型水母。其中沙海蛰生物量最大，其次是海月水母，海蛰、霞水母生物量最低。和以往相比，种类减少但数量增加。

    2.2海洋理化指标

    本次调查各站点取表、底层，平均水温24 ℃、盐度28‰，较2011年同期水温26 ℃、盐度30‰均降低，有研究显示，温度高、盐度低水母数量会增多。

    唐山近海的P含量最高，为0.019 5 mg/L；秦皇岛近海最低，为0.001 mg/L。整体呈现为近岸高，远海低的趋势。203、208站位最低0.001 mg/L，225站位最高0.019 5 mg/L。

    图32012年河北海域P含量

    COD含量整体呈现近岸高，远海低趋势。京唐港、滦河口、秦皇岛近海含量高，分别为2.96 mg/L、2.84 mg/L；渤海湾沧州海区含量低，为0.044 5 mg/L。221站位COD含量最高，为2.96 mg/L；233站位COD含量最低，为0.044 5 mg/L。

    图42012年河北海域COD含量

    DIN含量整体呈现渤海湾向外海逐渐降低趋势。渤海湾黄骅港近海含量高，230站位DIN含量高达1.048 mg/L；京唐港及秦皇岛近海含量低，为0.15 mg/L。其中208站位DIN含量最低，为0.005 mg/L。

    图52012年河北海域DIN含量

    秦皇岛近海叶绿素含量高，203站位高达18.847 mg/L。滦河口和京唐港叶绿素含量低，214站位0.041 mg/L、219站位0.035 mg/L。

    图62012年河北海域叶绿素含量

    2.3浮游生物数量

    2012年调查中浮游植物量在(148.666 7～15 781.228 6)×104cells/m3，优势种硅藻门的尖刺菱形藻、中肋骨条藻、洛氏角毛藻。近岸浮游植物数量较远海低，秦皇岛、唐山浮游植物数量较沧州高。唐山223站位浮游植物量最高，为15 781.228 6×104cells /m3；沧州233站位浮游植物量最低148.666 7×104cells /m3。（见图3）。

    图32012河北海域浮游植物量

    浮游动物量在4.259～6 147.059 mg/m3，优势种为小拟哲镖水蚤、大同长腹剑水蚤。近岸浮游动物数量较远海高，秦皇岛近岸浮游动物数量高，在4 156～6 147 mg/m3，唐山浮游动物数量低，在4～311 mg/m3（见图4）。

    图42012河北海域年浮游动物量

    3讨论

    3.1水母数量与海水理化因子的关系

    近几年来全国海域时有发生水母爆发的现象。调查显示，2008-2012年在渤海海域沙蜇的数量已呈现出逐年增加的趋势，水母暴发已严重影响近岸渔业和旅游业。

    过往研究表明，水母暴发与大气环境、海洋环境等因素密切相关。水母与水体富营养化联系最密切，富营养化往往会导致水体尤其是底层水体中溶解氧浓度降低，水母类对低溶解氧的耐受力较强，所以在富营养化的水体中它们会比鱼类等以浮游植物为食的动物占有优势，从而引起种群的爆发；全球变暖也可能是其爆发的原因，因为温度是制约水母种群生殖的一个重要的生态因子，而全球变暖使得水温升高，而水温的升高势必会使其种群数量大增，气候变化、水体富营养化导致食物较为充沛是水母数量递增的重要因素[4]。

    本调查发现近岸海区营养盐含量较远海高，营养盐含量高的地区水母数量居多，说明水体富营养化在一定程度上导致水母数量增长。有研究表明富营养化的形成会减少光的通透性，浑浊的环境可能不利于有视觉捕食的鱼类而有利于无视觉捕食的水母类[5]。营养盐浓度的增加会直接导致浮游生物量的增加，这是因为营养盐的增加，导致小型甲藻增加，再沿食物链使浮游动物小型化，小型的浮游动物使视觉捕食的鱼类不方便根据饵料的尺寸做选择，而有利于无视觉捕捞的水母类，因此水母比鱼类更适合在以微型浮游生物为基础的食物网中繁殖[6]。另一方面，富营养化通常和低氧环境联系在一起，许多水母可以忍受小于或等于1 mg/L的低氧，这使得他们能适应更多的环境[7]。本调查发现，营养盐含量高的近岸，水母数量相对较多，与以往结论类似。

    3.2水母数量与浮游生物关系

    水母没有呼吸器官与循环系统，只有原始的消化器官，水母捕获的食物主要以浮游生物、经济鱼类的稚鱼和甲壳类的幼体为主。通过对东海、黄海水母研究发现，水母生物量最高区域，浮游动物的生物量均很低，而浮游动物的最高生物量区一般出现在水母生物量最高区域的边缘，水母和浮游动物的生物量在空间分布上具有良好的负相关关系[8]。

    本调查发现，浮游植物数量与浮游动物数量可能呈现一种负相关（见图3-4），近岸浮游植物数量较远海减少，并且沧州浮游植物数量少。浮游动物数量近岸较远海增多，秦皇岛近岸浮游动物数量多，其次是沧州。与水母分布图分析发现，水母数量较多的站位浮游动植物数量均较少，这进一步说明水母和浮游生物量在空间分布上具有一定的负相关关系（见图2，3，4）。

    水母一般以浮游动物为主要食物，营养盐的增加，导致小型甲藻增加，再沿食物链使浮游动物小型化，小型的浮游动物有利于水母类捕食。饵料生物的密度升高使以它为食的大型水母生物量增加，水母数量变动与浮游生物量之间基本呈现负相关，即水母高生物量海域，浮游动物生物量很低；水母分布区生物量较低的边缘海域，浮游动物生物量较高。据报道，当水母数量大量增长时，同海域中浮游动物的数量在短时间内降至很低甚至为零[9]。当浮游动物的生物量骤然增加且第一优势种发生变化时,水母发生量及分布范围也有显著增加。因此，浮游动物生物量大小与主要优势种组成可作为分析年间水母是否暴发的重要参考。

    河北沿海码头、人工河、电厂、养殖区、排污口等近岸海洋工程数量庞大，而且渤海水交换相对较弱，使得近岸水域营养盐含量和浮游植物生物量升高，形成了对水母繁殖和生存有利的条件。所以，监测河北沿海理化因子和浮游植物生物量的变化对掌握水母的现存状况和监控水母的爆发有重要的现实意义；对预报水母灾害和减轻水母爆发带来的经济损失具有重要的指导意义。

    参考文献：

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    Investigation of macro-jellyfish biomass in the Hebei coast

    ZHENG Xiangrong1,2*, LI Yan1,2,ZHANG Haipeng1, MU Jiandong1,2,YANG Chaochen1,2

    (1.Hebei Ocean and Fisheries Science Research Institue,Hebei Qin Huangdao 066200;

    2.Marine Resources and Environmental Key Laboratory of Hebei Privince,Hebei Qin Huangdao 066200)

    Abstract：Since 2008 jellyfish quantity is increaseing year by year in Hebei Coast, that have seriously impacted on fisherys and destructed the coastal tourism. In 2012 we set 34 stations in Hebei coastal.The investigation includes large-scale jellyfish biomass and species, marine physical and chemical factors, changes in quantity and distribution of planktonic animal. 4 species of largescale jellyfish were found, and the Nemopilema nomurai has the largest biomass, and then Aurelia aurita, Rhopilema esculentum and Cyanea. Nemopilema nomurai number was larger than the last year. The numbers in Qinhuangdao, Cangzhou, Luan River Estuary, reached 15～75 t /km2; the second is the Gulf of Bohai to 7.6～15 t /km2; the lowest is 0.5～1.5 t/km2. The content of nutrients in coastal areas is higher than open sea. While the areas with high numbers of jellyfish, there is high content of nutrients in the majority, that means eutrophication resulted in the growth of jellyfish to a certain extent. Analysis the distribution of large-scale jellyfish with the curve of phytoplankton and zooplankton animal, where there is a high jellyfish number there is a low plankton number, and this shows jellyfish has a negative correlation with plankton biomass distribution further.

    Key words：macro-jellyfish;Jellyfish blooms; physicochemical factors; planktonic

    （收稿日期：2013-10-10）