北部湾鱼类食物网对海洋捕捞的响应机制研究

Marine fishing affects most directly the structure and function of the fish food web in the gulf region. However, the revolution of the fish food web under different fishing efforts and how fish food web responds to marine fishing are currently unknown. Based on our current assessments of the fish food web structure under different fishing efforts, and the feeding habits of Beibu Gulf fish, for the first time this proposed study will systemically analyze the response of the Beibu Gulf fish food web to marine fishing. Firstly, the changes in fish community structure as the result of the human activities will be assessed using correlation analysis between the population structure and the marine fishing efforts. Secondly, the evolution process of gulf fish food under different fishing efforts will be demonstrated using the evidence of the carbon and nitrogen stable isotope analysis on the fish trophic levels and prey-predator relationship. Finally, the mechanisms influencing the Beibu Gulf fish food web due to marine fishing will be illustrated based on the fish ecotrophic efficiency, energy flux channels and feeding strategy in an EcoTroph model. The anticipated results from this work will enrich our understandings of the effects of marine fishing on fish food web under different marine fishing efforts. This proposed research project will also provide important insights of the management of sustainable fisheries resources utilization.

海洋捕捞是影响海湾鱼类食物网结构和功能最直接的人类活动，目前有关海湾鱼类食物网在不同捕捞强度下的演变过程及其应对海洋捕捞的响应机制研究甚少。本项目在确认海洋捕捞直接影响鱼类食物网结构、发现海湾鱼类食物网在不同捕捞强度下的演变过程差异及完成北部湾主要鱼类摄食习性分析的基础上，首次系统研究北部湾鱼类食物网对海洋捕捞的响应机制。首先通过分析40年来海湾鱼类群落结构与捕捞相关性，评估鱼类群落波动受人类活动影响；再通过碳氮稳定同位素开展鱼类营养级与食物关系研究，阐明不同捕捞强度下海湾鱼类食物网演变过程；最后通过EcoTroph生态营养模型开展鱼类生态营养效率、能流途径和摄食策略研究，揭示北部湾鱼类食物网应对捕捞的响应机制。预期研究结果对深入理解捕捞对海湾鱼类群落结构的影响、鱼类食物网在不同捕捞强度下的演变过程、海洋生态系统应对人类活动的响应机制均具有重要意义，并为渔业资源可持续利用提供理论依据。

海洋捕捞是影响海湾鱼类食物网结构和功能最直接的人类活动，本项目通过海上定点调查、渔港采样及馆藏标本分析，采用胃含物分析、稳定同位素测定及生态建模方法，结合基于北斗卫星的南海渔业信息实时采集数据，系统研究了北部湾鱼类食物网结构及其变化、鱼类营养级与食物关系、鱼类群落结构与捕捞相关性，探讨了海湾鱼类食物网在不同捕捞强度下的演变过程及其应对海洋捕捞的响应机制。研究结果表明：（1）长肋日月贝全年在北部湾均有分布，是理想的基线生物种类，全年碳、氮稳定同位素的平均值分别为-18.734±0.348、7.545±0.248；（2）北部湾鱼类食物网具有典型的时空变化特征，饵料生物丰度及平均营养级北高南低，随纬度梯度呈现逐渐下降趋势，夏季、冬季分别为全年最高和最低的平均饵料生物资源量；（3）带鱼、多齿蛇鲻等优势种鱼类具有更加灵活的摄食策略以在食物竞争中保持有利地位，营养级随个体发育而增加，较大的个体在冬季进入南部较深海域并通过增加摄食量以平衡营养需求；在繁殖的不同阶段采取有差异的摄食策略，雌性摄食强度随性腺发育明显增加，而雄性则差异不显著；（4）近四十年，北部湾出现食物网平均营养级下降、食物链变短、高营养层次鱼类种类和数量减少、小型中上层鳀鲱科鱼类比例上升等显著现象；（5）北部湾捕捞强度已远超渔业资源恢复能力，严重影响主要鱼类群落结构、摄食习性、生长发育和繁殖特征，导致该海域生态系统出现脆弱性和不稳定性。研究成果对深入理解捕捞对海湾鱼类群落结构的影响有重要意义，为海湾渔业资源的可持续利用提供科学依据。本研究课题共发表学术论文17篇，其中SCI和CSCD核心各5篇，一级学报4篇；发明专利授权1项；在国际会议进行大会报告2次、分组报告3次及墙报发表1次；在国内会议大会报告发表1次，分组报告2次；培养出站博士后1名，在读博士生2名，硕士生7名（毕业4名）。获农业部神农中华农业科技成果二等奖、广东省科学技术二等奖各1项。