厦门海域文昌鱼资源及其自然生态环境评价

2012-09-07 11:43翁朝红谢仰杰肖志群黄良敏张雅芝
关键词:海区厦门保护区

翁朝红,谢仰杰,肖志群,李 军,黄良敏,张雅芝

(1.集美大学水产学院,福建厦门361021;2.农业部东海海水健康养殖重点实验室,福建厦门361021)

厦门海域文昌鱼资源及其自然生态环境评价

翁朝红1,2,谢仰杰1,2,肖志群1,2,李 军1,2,黄良敏1,2,张雅芝1,2

(1.集美大学水产学院,福建厦门361021;2.农业部东海海水健康养殖重点实验室,福建厦门361021)

对厦门海域文昌鱼资源的历史变动,以及影响其资源量的各种因素进行了综述.并对文昌鱼栖息地的生态因子、生物因子、沉积物等影响因子和保护区的维护与海域环境修复进行了评价.从环境生态的修复、种质资源保护、放流行政管理等方面提出了保护文昌鱼的建议和对策,为文昌鱼这一特殊的生物资源的保护和持续利用提供了依据和参考.

文昌鱼;厦门海域;资源评价;资源保护

0 引言

头索动物亚门 (Cephalochordata)的动物通常统称为文昌鱼 (Amphioxus或Lancelet)[1].文昌鱼是低等的脊索动物,是无脊椎动物进化到脊椎动物的典型过渡类型,在分类地位上是现存最接近脊椎动物的物种,可以说文昌鱼是脊椎动物始祖的代表[2].文昌鱼是进化发育生物学研究的经典实验模式动物,是揭示脊椎动物起源的钥匙,在科学研究中备受重视,素有“活化石”之称,具有极其重要的科学研究价值[2-4].文昌鱼分布于大西洋、印度洋和太平洋沿岸及一些海岛周围[3].文昌鱼的地理分布虽广,全世界现存文昌鱼种类并不多,迄今报道过的仅有数十种,被视为珍稀动物.国外数量很稀少[5],唯有我国是发现文昌鱼最早、资源最丰富的国家.目前,我国已发现多处文昌鱼的栖息地,除南方的福建、广东、广西和海南沿海[6-8]有分布外,近年来,北方的青岛、烟台、日照和秦皇岛等地也有关于文昌鱼分布的报道[9-12].但全球唯一历史上产量甚丰并形成渔业的,只有厦门海域,尤其是厦门翔安刘五店海区,其经营文昌鱼渔业的历史至少有300年了[13].生活于厦门的文昌鱼主要是白氏文昌鱼(Branchiostoma balcheri Gray)和日本文昌鱼(B.japonicus),都属于鳃口文昌鱼属(Branchiostoma),鳃口文昌鱼科 (Brachiostomatidae)[1,3].

文昌鱼作为一种分类地位十分特殊、珍稀的物种,近几十年来随着人类对其栖息地的破坏、海域环境的污染,其资源量急剧下降,成为濒危物种.我国在1988年公布的国家重点保护野生动物名录中,将文昌鱼列为二级重点保护动物.本文将以厦门海域为例,对文昌鱼资源变动、影响因子和生境进行评价,并提出修复、保护和管理的建议和对策,以期为文昌鱼这一特殊的生物资源的保护和持续利用提供依据.

1 文昌鱼资源评价

1.1 厦门文昌鱼资源的历史与现状

厦门翔安区刘五店海区曾是举世闻名的文昌鱼渔场.根据历史记载,20世纪30年代的厦门海区文昌鱼最高产量曾达到250 t水平,远销东南亚一带,是同安文昌鱼生产的盛期;40—50年代产量有一定波动,总的来说产量下降,1956年以前,文昌鱼年产量一般为70~150 t.之后,随着高—集海堤的兴建以及文昌鱼渔场附近的东坑、策槽等地大面积的滩涂围垦,改变了海域的水动力条件,使大量淤泥不断在文昌鱼渔场沉积,致使文昌鱼赖以生存的砂质沉积物环境逐渐被泥质环境所取代.此外,拦河筑坝、滩涂牡蛎养殖业的大发展,渔场大量取沙和酷渔滥捕等,加剧了文昌鱼生存环境的恶化,人为生态环境的破坏,使文昌鱼产量从1957年54.15 t降至1969年2.23 t,并逐渐停止了生产性作业[14].

方少华等[15]于2001年4月至2002年3月期间对厦门文昌鱼保护区进行4个季度的文昌鱼资源调查 (调查站位如图1所示),结果表明:前埔—黄厝海区的文昌鱼年平均密度为68.7尾/m2,平均生物量为2.55g/m2,该区有43站次出现文昌鱼,出现的最大密度为224尾/m2,最大生物量为6.88g/m2;南线—十八线海区年平均密度为90.8尾/m2,平均生物量为3.49 g/m2,该区有28站次出现文昌鱼,出现的最大密度为360尾/m2,最大生物量为5.25 g/m2;鳄鱼屿海区仅8月份在西侧海区的两块吊养牡蛎区之间采到文昌鱼,所采获的密度最高仅30尾/m2;小嶝岛—角屿岛海区在两个航次的调查中没有采获文昌鱼.

根据2006年保护区文昌鱼资源监测结果[16]表明,前埔—黄厝保护区和南线—十八线保护区文昌鱼平均栖息密度为78尾/m2,平均生物量为2.55 g/m2;2007年分别为29尾/m2和1.86 g/m2.翁朝红等[17]于2007年调查的结果:黄厝海区文昌鱼平均密度为8尾/m2,南线—十八线海区为18尾/m2;小嶝岛—角屿海区和鳄鱼屿海区多年未采集到文昌鱼.

根据以上调查结果表明,厦门海域文昌鱼的栖息地已大大缩小,资源量急剧减少.

1.2 破坏文昌鱼资源的因素

栖息地破坏严重.近几年随着福建省经济快速发展和基础建设的大规模发展,对海砂需求剧增,所开采的海砂主要用于工程建设的填充料.出于利益驱使,许多采砂单位在未取得相关许可的情况下,在海岸线附近和浅海大量采挖海砂.2006年厦门市环东海域整治工程启动,约114 km2的新城区建设、吹填造地、道路工程以及人工沙滩的建造都需要大量的海砂.而南线—十八线文昌鱼保护区在同一个海域,保护区内的砂质符合建筑需要,在利益的驱使下,采砂船到保护区采砂的活动猖獗.据2006—2007年在同安区、翔安区明察暗访,发现在环东海域整治工程范围内的非法采砂船有265艘 (水泥船237艘、铁壳船28艘),大部分无船舶证书和采砂许可证书.这些船舶属无序采砂.经过这些年的采砂破坏,南线—十八线文昌鱼保护区文昌鱼的栖息地面积大大缩小,文昌鱼的数量急剧减少,而鳄鱼屿海区的底砂几乎消失殆尽,即使海底加深二三十米,也多年未采集到文昌鱼,鳄鱼屿海区的文昌鱼保护区已经是名存实亡.

偷捕是文昌鱼资源衰退的另一个原因.翔安的澳头村和欧厝村的许多渔民世世代代以捕捞文昌鱼为生.自20世纪60年代以来,由于海域环境被破坏,文昌鱼栖息地越来越小,导致文昌鱼资源趋于枯竭,但渔民仍未改变捕捞和贩卖文昌鱼的谋生手段,偷捕文昌鱼的现象时有发生,据不完全统计,近几年的产量十几斤左右,甚至更低.特别是,5—6月份是文昌鱼繁殖季节,在这个季节捕捞文昌鱼亲鱼,严重影响到文昌鱼的繁衍,进而影响资源的恢复.

发达的养殖业曾经影响文昌鱼栖息的生态环境.同安湾海区原来是厦门市重要的养殖区,水产养殖面积2005年前达到7719.67 hm2(115795亩)[18],涉及厦门海岸线长约60 km.而滩涂和浅海的养殖侵占文昌鱼的栖息地.鳄鱼屿周边的牡蛎吊养使海区沉积大量的污泥,改变了文昌鱼生活的栖息地底质结构,使文昌鱼无法生存.网箱养殖过程中积累了未被吃净的饵料以及鱼类自身的一些排泄物沉积在海底,同时由于同安湾是个半湾,与外海的水交换能力有限,造成严重水质污染.2006年6月厦门开始整治环东海域,全部养殖业退出环东海域,使环东海域的海洋环境得到了改善,从而使文昌鱼的生存环境也得到了改善.

水域污染影响文昌鱼的生存.文昌鱼对栖息环境条件要求严格,不但对栖息的地质要求苛刻,而且对海水质量要求较高.近几年厦门东海域的水质质量较差,无机氮、活性磷酸盐等指标仅符合三类及四类海水水质标准,这也是造成文昌鱼资源枯竭的一个重要原因.

1.3 自然资源恢复评估

2010年厦门市环东海域整治工程的开展,为文昌鱼资源的恢复提供了条件.而自2008年开始,厦门市海洋综合行政执法支队采取24 h全天候不间断巡查监管的方式,监控文昌鱼保护区的采砂活动,有力打击了非法采砂行为,对文昌鱼保护区的保护起到了一定作用.目前厦门海域已开展多次的文昌鱼人工育成苗的放流活动,增殖放流将是文昌鱼资源恢复的有力手段.综合以上因素,文昌鱼资源有望得到一定程度的恢复.但是鳄鱼岛、南线—十八线海域的过度采砂使文昌鱼栖息地破坏,这种破坏性是不可恢复的,这一片文昌鱼栖息地也就从此消失了.

2 文昌鱼生境状态评价

文昌鱼栖息于海水透明度较高、水质洁净、底质为细小沙砾 (幼鱼)或粗砂与细砂掺杂并伴有少量泥 (成鱼)的浅海中[6].文昌鱼对生活环境要求较高,喜欢在较松的沙砾地生活,沙砂中最好混有少量的贝壳碎片、棘皮动物的碎骨片,以便于它的钻动和呼吸.它的生存还需要其他的条件,如海水要有一定的咸度,水温要冷暖适当,水流不宜太急,风浪不能太大等.文昌鱼对水质中的有机、无机化学污染物敏感.因此文昌鱼可生存的环境代表一种健康的无污染浅海环境.文昌鱼可作为健康浅海环境的生物标志物.

2.1 环境质量评价

2.1.1 海水环境质量评价

2008年和2009年厦门海洋珍稀物种国家级自然保护区监测结果表明:海水pH、溶解氧、化学需氧量、石油类、铜、铅、锌、镉和砷及其他有机污染物等含量均符合海水水质一类标准;2009年同安湾海域无机氮含量,由2008年符合四类海水水质标准改善为符合三类海水水质标准,而东部海域从四类改善为符合二类水质标准;2009年活性磷酸盐含量与2008年相比,同安湾海域由符合四类海水水质标准改善为二至三类海水水质标准,而东部海域和大嶝海域由符合二至三类海水水质标准改善为符合一类海水水质标准;2008年汞含量基本符合海水水质二类标准,而2009年改善为符合一类海水水质标准[19-20].保护区海水质量不容乐观,但有改善的趋势.海水环境质量现状对文昌鱼生存的影响有待于评估.

2.1.2 沉积物环境质量评价

适合文昌鱼生存的沉积类型为贝砂混合粗沙粒同时含有少量泥质的疏松底质.根据2008年厦门珍稀海洋物种国家级自然保护区年报资料,目前黄厝和南线—十八线海区以中粗砂为底质,但中粗砂范围比前几年缩小很多,适合文昌鱼栖息的海区大大缩小;小嶝海区以粉砂质砂为主、鳄鱼屿海区以粘土质、淤泥为主,已不适合文昌鱼栖息[19].2009年环境监测结果显示,厦门海域海洋沉积物质量良好,沉积物中石油类、汞、铅、砷、六六六、多氯联苯含量均符合一类海洋沉积物质量标准[20].

2.2 生物生态评价

2008年保护区共记录浮游植物79种,其中硅藻门种类占优势.种类多样性指数和均匀度指数平均值分别为2.50和0.57,处于正常范围.共记录浮游动物43种,种类多样性指数和均匀度指数平均值分别为2.68和0.63,处于一般水平.共记录潮下带大型底栖生物47种,其中多毛类占优,种类多样性指数和均匀度指数平均值分别为1.75和0.45,处于中等偏低水平,除了鳄鱼屿海域大型底栖生物污染指数较高,属于中度污染环境外,保护区其他海域大型底栖生物污染指数平均为93.61,属于健康生态环境.黄厝断面潮间带底栖生物仅出现5种,包括多毛类3种和甲壳类2种;潮间带底栖生物种类十分贫乏[21].保护区生物生态现状对文昌鱼的影响有待于进一步评价.

3 文昌鱼资源保护对策与建议

3.1 加强厦门文昌鱼保护区建设和管理

厦门文昌鱼闻名遐迩,厦门文昌鱼保护区也是我国最早的文昌鱼保护区,早在1991年厦门市政府就已批准建立厦门市文昌鱼自然保护区,并于2000年升级为国家级保护区.保护区面积为7000 hm2,分为4块海域:黄厝海区、南线—十八线海区、鳄鱼屿海区和小嶝岛海区 (保护区位置见图1).根据上述的调查数据表明,国家级保护区建立后十多年来,厦门海域文昌鱼的栖息地在不断缩小,资源量在不断下降.因此,应加强厦门文昌鱼保护区的建设和管理,使厦门文昌鱼得以有效保护.

由于猖獗的非法采砂活动使厦门文昌鱼保护区的面积大大缩小,文昌鱼资源量急剧下降,因此必须严密监控南线—十八线的非法采砂活动.而目前在欧厝村设置固定观测监控点,起到了有效监控作用.大力打击非法采砂,严厉查处这类非法活动,保住文昌鱼的栖息地.

加强厦门市国家级文昌鱼保护区机构建设.目前厦门文昌鱼保护区的管理机构为厦门珍稀海洋物种国家自然保护区管理处.由于机构规模有限,保护工作重心为保护中华白海豚,而对厦门文昌鱼管理强度不大,管理上存在着很多漏洞,管理体制不健全.必须加强对文昌鱼的保护力度,增加专职管理人员,加强分工和协作,注重日常的保护区环境监测和管理.

在保护区周围的海洋工程的可行性论证中,必须增加对文昌鱼保护区的影响程度的评价论证.

3.2 种质资源保护与自然资源恢复

3.2.1 继续开展文昌鱼的人工养殖技术研究

在文昌鱼基础研究和人工繁殖技术的研究方面,厦门的科研实力雄厚,厦门大学、海洋三所以及福建省海洋研究所等多家单位都做了大量研究工作.厦门大学生命科学学院2005年成功地繁殖出文昌鱼子二代[21].厦门市水产技术推广站也成功地进行文昌鱼人工繁殖和人工培育[22].因此有必要也有把握继续开展文昌鱼的人工繁殖技术研究和人工产业化养殖研究.

3.2.2 加强文昌鱼遗传多态性的研究

遗传多样性是物种长期生存和保护进化潜力的物质基础.通过对文昌鱼这一濒危物种遗传多样性和遗传结构的研究,有助于了解其受威胁的原因和现状,其遗传多样性信息是制定合理保育策略的重要依据.目前这方面的研究工作较少,因此有必要加强这方面的研究.

3.2.3 加大力度开展增殖放流

人工增殖放流是增殖渔业资源、恢复和重建濒危物种的重要手段.在目前文昌鱼人工繁育等方面已取得了成功的情况下,增殖放流将是增加文昌鱼自然资源的一个非常有效的途径.2005和2008年,厦门海域开展了2次文昌鱼放流活动,放流文昌鱼苗达十几万条[20,23].鉴于目前文昌鱼资源枯竭的现状,必须加大力度开展文昌鱼增殖放流工作.

3.3 生态环境保护

3.3.1 全面实施海洋功能区划和海洋环境保护规划

厦门是我省沿海经济发达地区,区位条件优越,海洋自然环境复杂多样,开发利用强度较大.在开发利用海洋资源的过程中,始终坚持在保护中开发、在开发中保护的原则,严格执行海洋功能区划制度,实现海域的合理使用、海洋生态环境的保护和海洋经济的可持续发展.严格控制不合理的资源开发利用活动,特别要控制填海、围海及开采海砂等用海活动.全面实施海洋环境保护规划,妥善处理好海洋资源开发与保护的关系,保障海洋资源的科学、合理使用,最终实现沿海地区全面、协调和可持续发展.

3.3.2 实施总量控制,减少陆源污染物排放

2008年厦门海域绝大多数排污口在监测期间超标排放污染物,主要超标排放污染物为化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐和悬浮物等[19].排污口邻近海域生态环境质量仍不容乐观,应加强监督管理,减少污染物排放量,减轻对海洋生态环境的危害.

3.4 加大宣传力度和发动更多的公众参与

因为文昌鱼个体小,生活在水下,潜在沙中,有相当多的市民不知其名,知其名的也相当多的不知其究竟为何物.因此要充分利用各种宣传媒介,进行宣传教育,提高人们的自然保护意识.希望政府或是其他单位,能出资制作文昌鱼保护的宣传材料和相关图书,以贴近大众的方式介绍文昌鱼的形态特征、生活史、风俗文化、现状及面临的危机、保护与复育的推动方法等内容;建立文昌鱼资源保护的专门网站,提高人们的保护意识.很多国家,如日本、美国,对珍稀动物的保护都是通过中小学教育来推动的,中国也可以参考这个模式.在黄厝旅游休闲区,要特别重视对游客的宣传教育.设立的警示牌和宣传牌要醒目、具体,以免践踏潮间带文昌鱼.

在保护文昌鱼的工作中,特别需要公众积极参与,使文昌鱼这一珍稀海洋动物不断繁衍下去,满足为教学科研所需,以及创造经济效益来回报社会.

3.5 加强省际之间的合作与交流

文昌鱼在我国河北秦皇岛、山东青岛、广东湛江等都有分布,各省市都十分重视文昌鱼的保护,目前已建立的文昌鱼保护区有:河北昌黎黄金海岸国家级海洋类型自然保护区、山东青岛市文昌鱼珍稀水生野生动物市级自然保护区、广东茂名市放鸡岛文昌鱼保护区,以及广东雷州珍稀海洋生物国家级自然保护区等.这些保护区在文昌鱼资源保护方面都积累了一定的经验,开展省际之间的交流与合作,取长补短,互相学习,可促进文昌鱼保护水平的提高.

[1]王义权,方少华.文昌鱼分类学研究及展望[J].动物学研究,2005,26(6):666-672.

[2]张士璀,吴贤汉.从文昌鱼个体发生谈脊椎动物起源 [J].海洋科学,1995(4):15-21.

[3]王磊,宿红艳,王昌留,等.从无脊椎动物到脊椎动物的纽带——头索动物文昌鱼 [J].海洋湖沼通报,2007(2):45-51.

[4] HOLLAND L Z,LAUDET V,SCHUBERT M.The chordate amphioxus:an emerging model organism for developmental biology [J].CMIS Cell Mol Life Sci,2004,61:2290-2308.

[5]林学钦.厦门文昌鱼资源管理与经济发展 [J].厦门科技,2006(1):13-16.

[6]李亚娟.我国文昌鱼及其渔业 [J].上海水产大学学报,1996,5(1):48-51.

[7]冯波,卢伙胜,陈文河.广东茂名大放鸡海区文昌鱼分布与底质关系[J].热带海洋学报,2006,25(2):18-23.

[8]冯波,卢伙胜,廖传翼,等.硇洲岛海域文昌鱼生长与繁殖特性 [J].生态学杂志,2008,27(8):1327-1331.

[9]曹玉萍,闫路娜,谢松,等.昌黎海区文昌鱼初步调查 [J].动物学杂志,2002,36(3):10-13.

[10]马明辉,张志南,冯志权,等.滦河口青岛文昌鱼分布与栖息地底质特征[J].海洋环境科学,2005,24(2):39-42.

[11]闫路娜,左惠凯,曹玉萍.文昌鱼秦皇岛、青岛和厦门地理种群形态特征的分化 [J].动物学研究,2005,26(3):311-316.

[12]杨建威,任一平,徐宾铎.青岛自然保护区文昌鱼的资源调查与生长研究 [J].水利渔业,2008,28(3):112-114.

[13]金德祥.厦门文昌鱼 [J].动物学报,1953,5(1):65-78.

[14]方永强.文昌鱼生态习性及其资源的保护[J].动物学杂志,1987,22(2):41-45.

[15]方少华,吕小梅,张跃平.厦门国家级自然保护区厦门文昌鱼资源及其保护[J].海洋科学,2002,26(10):9-12.

[16]厦门珍稀海洋物种国家级自然保护区管理处.厦门珍稀海洋物种国家级自然保护区年报[Z].2007.

[17]翁朝红,张雅芝,刘贤德,等.福建沿海文昌鱼的分布及其资源保护对策 [J].海洋科学,2010,34(8):35-40.

[18]余兴光,马致远,林志兰,等.福建省海湾围填海规划环境化学与环境容量影响评价 [M].北京:科学出版社,2008.

[19]2008 年厦门市海洋环境质量公报 [EB/OL].[2011-11-10].http://www.hyj.xm.gov.cn/Ocean/Index.aspx.

[20]2009 年厦门市海洋环境质量公报 [EB/OL].[2011-11-10].http://www.hyj.xm.gov.cn/Ocean/Index.aspx.

[21]王义权,张秋金,吕小梅,等.文昌鱼的实验室繁育及子二代获得 [J].动物学研究,2006,27(6):631-634.

[22]周仁杰,方琦.厦门文昌鱼人工繁育批量生产技术研究 [J].台湾海峡,2007,26(1):121-128.

[23]厦门珍稀海洋物种国家级自然保护区管理处.厦门珍稀海洋物种国家级自然保护区年报[Z].2005.

(责任编辑 朱雪莲 英文审校 曹敏杰)

The Amphioxus(Branchiostoma belcheri(Gray))Resources Status and Its Ecological and Environmental Assessment in Xiamen Coast

WENG Zhao-hong1,2,XIE Yang-jie1,2,XIAO Zhi-qun1,2,LI Jun1,2,HUANG Liang-min1,2,ZHANG Ya-zhi1,2
(1.Fisheries College,Jimei University,Xiamen 361021,China;2.Key Laboratory of Healthy Mariculture for the East China Sea,Ministry of Agriculture,Xiamen 361021,China)

As Xiamen coast is the main habitat of amphioxus in China.In this paper,the historical dynamic fluctuation in size of population and its impact factors on amphioxus were reviewed.The ecological,biological and deposit sediment factors of its habitat were evaluated.The maintenance and repair measures of the marine environment around its conservation area in Xiamen coast were assessed.Conservation suggestions and strategies for the restoration of its ecological environment,resources protection and discharge administrative management were proposed.The present study provided basic information and reference for the conservation and sustainable utilization of the resource of this unique species.

amphioxus;Xiamen coast;resources evaluation;resources protection

S 932

A

1007-7405(2012)04-0259-06

2011-12-30

2012-05-22

国家自然科学基金项目 (41106144);福建省908专项 (FJ908-01-01-HS,FJ908-02-01-08)

翁朝红 (1971—),女,副教授,从事动物资源保护学研究.通信作者:张雅芝 (1955—),男,教授,从事动物资源学研究,E-mail:jdzyz@jmu.edu.cn.

猜你喜欢
海区厦门保护区
厦门正新
不正规半日潮海区高(低)潮选取的探讨
河南董寨国家级自然保护区鸟类名录与分布
黄河三角洲保护区自然资源的开发与保护
“偶”遇厦门
地铁长大过海区间隧道人员疏散模拟分析
厦门猫街
食在厦门
如何保护好兴隆山保护区内的马麝
3个不同海区鸢乌贼渔业生物学的初步比较