浙江嵊泗枸杞岛(N30o40’~30o44’;E122o43’~122o48’)近岸生态系统是我国近岸具有代表性的岛礁生态系统之一。枸杞岛的地理位置,形成了岛屿近岸特有的气候、潮汐和海流特征,决定了岛屿近岸的底栖海藻和鱼类的种类和分布,使枸杞岛近岸生态系统与其所处的嵊泗列岛大环境保持一致。但枸杞岛岛礁的地形特点形成了其特有的小生境分布规律,对整个近岸的鱼类群落的栖息和迁移产生影响。其近岸除分布有岩礁生境、沙地生境两种自然生境外,还分布有大面积的贻贝养殖筏,构成人工的贻贝筏式养殖区生境,三者中的岩礁生境,由于广泛分布有不同种类、数量的底栖海藻资源,使岩礁区形成近岸典型生态系统之一的海藻场生态系统。生态系统由生物和环境两部分组成,海藻场生态系统的特点之一就是其支撑生物——底栖海藻,其组成种类决定了整个生态系统的特点。底栖海藻优势种的生活史和形态特征影响了整个生态系统的环境变化,形成与外部环境的空间异质性,对海藻场生态系统和周围环境中栖息的生物产生影响。底栖海藻作为生态系统的初级生产者,还通过食物网,对上层生物施加影响,影响整个生态系统的能量流动。在上述的大环境下,我们于2005~2010年间开展枸杞岛环境和生物调查,首次较为全面的研究了我国枸杞岛海藻场生态系统与鱼类群落季节变化的相互关系,为枸杞岛近岸渔业资源管理提供科学依据,为我国近岸栖息地研究、渔业资源保护提供理论基础。2010年5~6月在枸杞岛近岸采用潜水采样和Biosonics DT-X科学回声探测仪扫描对近岸海藻场的分布和周年变化进行现场调查;采用各种常规海洋物理环境调查仪器和现场采集水样进行水质实验,观测枸杞岛近岸海藻场内外部物理和化学环境;采用定制底层刺网于2009年1月~2010年1月每个月进行鱼类群落的现场调查。调查研究主要内容有:(1)归纳分析了枸杞岛海藻场的生境特征:海藻场的分布特点和周年变化。运用相关性分析发现影响海藻场分布和周年变化的因素,探讨海藻场分布和周年变化对海藻场内部物理和化学环境的影响;(2)除采用常规群落生态学研究的Jaccard相似性系数、Margalef丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数、Wilhm改进多样性指数和Pielou均匀度指数外,还运用如nMDS、UPGMA聚类、ANOSIM、BIOENV等生物学统计和分析方法对获得的全年的鱼类样本进行各站点和各类型栖息地的鱼类群聚模式和变化规律分析,对鱼类样本进行胃含物分析,了解鱼类摄食对象和比例;(3)利用Ecopath建立枸杞岛近岸生态系统模型,分析海藻场生态系统中能量流动特点,探讨生态系统中底栖海藻与鱼类群落的关系。主要研究结果如下:1.枸杞岛海藻场生境特征(1)枸杞岛近岸潮间带生长的藻类比潮下带的多样性高,海藻场分为两种类型,一种是以大型底栖海藻铜藻Sargassum horueri为优势种的大型底栖海藻场,一种是以孔石莼Ulva pertusa等小型底栖海藻为优势种的小型底栖海藻场。海藻场分布受近岸水深、地势的倾斜度影响。大型底栖海藻多分布于水深0~10m,地势较为平缓的近岸,其附着偏向于倾斜度较缓的礁石表面。大型底栖海藻的分布受海流流速影响,其分布海域流速在120 cm/s范围内,超出这一范围潮下带不利于铜藻等大型底栖海藻的生长,多以小型底栖藻类为主,且其潮间带底栖海藻多样性高于潮流较为平缓的大型底栖海藻分布区的潮间带。大型底栖海藻优势种铜藻的密度与海水盐度呈正相关。(2)海藻场的周年变化受底栖海藻组成影响,与优势种的生活史和形态特征密切相关。以孔石莼等小型底栖海藻为优势种的海藻场全年均有生长且差异不大,其对藻场本身和外部的影响是稳定和持续的,其作为为鱼类觅食场所和底栖无脊椎动物栖息和索饵的生态作用更为突出。以铜藻为优势种的大型底栖海藻场的变化主要受铜藻的生活史和形态变化的影响,而铜藻的生活史和形态特征又受到水温、地形、海流、营养盐的共同影响,其中影响整个海藻场周年变化的关键因素是水温的变化。根据铜藻的生活史阶段可将海藻场的周年变化分为四个阶段:8~9月幼体发育期,10月~翌年2月缓慢生长期,3~5月的快速生长和繁殖期,6~7月腐烂衰退期,其中繁殖期多开始于5月。(3)海藻场内外的物理和化学环境差异主要是在大型底栖海藻的旺盛期形成,主要由大型底栖海藻的形态和生物学特性所影响。通过对枸杞岛近岸海藻场内外部物理、化学环境的现场观测和分析发现,枸杞岛当地的大型底栖海藻场并不能起到明显的减缓水流和稳定水温的作用,分析原因可能是当地生长的铜藻藻体强度较弱;但海藻场兴盛期,藻场内部的化学环境与外部环境存在明显差异,藻场内氮营养盐的含量较低,尤其是硝酸盐氮,浓度接近0。这种特点很可能对藻场内部海域的浮游植物的繁殖和生物量起到抑制作用,从而影响以浮游植物为食的上层捕食者,如鱼类。2.枸杞岛海藻场鱼类群落特征(1)枸杞岛海域栖息的鱼类群落以2种类型为主,一种为地方性趋礁鱼类,一种为季节性洄游鱼类。前者以底栖和中下层鱼类为主,后者以表层和中上层鱼类为主。近岸三种生境类型——岩礁、沙滩和贻贝场中鱼类的群落结构存在明显差异,岩礁—海藻联合形成了相对较为复杂的生境,为各种底栖生物提供栖息场所和饵料,使上层捕食者鱼类群落结构更为复杂,多样性更高,鱼类群落的均匀度全年较其他两种生境稳定。(2)海藻场因组成底栖海藻的不同,也表现出鱼类群落结构的差异性,而这种差异性同时也是由于不同类型底栖海藻的生活史和形态差异所造成的。大型底栖海藻控制区鱼类群落的组成总体情况较小型底栖海藻控制区稳定,鱼类群落个体数量和生物量反映了一致的变化趋势,小型底栖海藻控制区受外界鱼类种群迁移的影响较大,鱼类群落个体数量和生物量的月间变化差异比较大,受2~5月间进入该区域的一些大型个体的鱼类种群影响。有茂密大型底栖海藻着生的岩礁区为当地的优势种群的繁衍提供了有利条件,对部分种群幼体和小型个体有诱集作用,同时为上层鱼类捕食者提供更为多样化的食物选择,有利于鱼类群落的稳定。(3)枸杞岛海藻场栖息的鱼类群落以底栖杂食性鱼类为主,群体中以2龄以下的鱼类为主,幼鱼在群体中占了很大的比重,三种优势种性别结构不同,但种群中雌性比例皆远高于雄性比率,使鱼类群体能够在较高的捕捞强度下保持高繁殖力,维持一定的群体数量。从全年来看鱼类群落在两种类型海藻场中并无明显差异,但若按大型底栖海藻生活史的四个阶段解析鱼类群落差异,大型底栖海藻场区域的鱼类群落与藻场的兴盛衰退保持了较为一致的变化规律,小型底栖海藻场区域的鱼类群落则无与藻场的变化无明显关系。(4)海藻场优势种为褐菖鮋 Sebastiscus marmoratus、斑头鱼Agrammus agrammus和黄姑鱼Nibea albiflora,这三种鱼类由于各自生活习性、摄食选择性、栖息空间的不同在生活史的不同阶段对栖息的海藻场有不同的选择。褐菖鮋和黄姑鱼由于生活史不同阶段的食性转化和来自于掠食者的捕食压力而改变其对生存空间的偏好,其在各种生境中均有活动,两者不同的是褐菖鮋为近礁性鱼类,不会发生长距离迁徙,后者黄姑鱼为洄游性鱼类,只在繁殖期大量活动于岛礁周围海域;斑头鱼由于摄食对象依赖于底栖海藻生存而偏好于栖息于海藻场区域。3.枸杞岛海藻场能量流动特点(1)枸杞岛近岸生态系统是一个再循环率较高,系统初级生产力高的生态系统。系统各功能群间连接较松散,能量在系统中流动的路径较短,且生态系统中仍有较高的剩余生产量有待利用,这部分生产量主要来自底栖海藻。(2)底栖海藻最大的能量流向是棘皮类动物——海胆,海胆的主要捕食者蟹类在生态系统中起到了非常关键的作用,若系统中蟹类的捕捞量过高,将导致两方面后果,一是给海藻场的迅速消失带来潜在的威胁;二是不利于生态系统中底栖和中下层鱼类的生存和海藻场优势种群褐菖鮋的繁衍。