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在人类活动(渔业资源的过度捕捞等)、气候及环境的变化(全球变暖、海洋酸化等)等外界干扰因素产生的多重压力下,莱州湾渔业资源结构发生了显著变化。如何有效的减缓莱州湾水域生物多样性的丧失速率,维持群落结构的稳定性迫在眉睫。关键种对维持群落结构和稳定性起着决定作用,关键种的筛选对于整个生态系统的研究都具有重要的理论和实际意义。本研究基于2011年5月对莱州湾水域渔业资源调查资料,以鱼类摄食关系为基础构建莱州湾鱼类群落食物网拓扑结构,运用网络分析法计算该群落食物网拓扑结构的拓扑学指标,筛选莱州湾鱼类群落的关键种。并结合1959、1982、1993、1998、2003和2004年5月的历史文献数据,对该水域鱼类群落结构及其关键种的变化进行系统分析。主要研究结果如下:关键种的筛选方法:依据2011年5月莱州湾渔业底拖网数据,以摄食关系为基础构建了莱州湾鱼类群落食物网拓扑结构,运用网络分析法计算了该结构的拓扑学指标:13种重要性指标和Key Player Problem参数(F、DF和DR),13种重要性指标包括点度(Degree,D)、入度(In-Degree,Din)、出度(Out-Degree,Dout)、中间中心性(Betweenness Centrality,BC)、接近中心性(Closeness Centrality,CC)、信息中心性(Information Centrality,IC)、胡贝尔影响指数(Hubbell Influence,H)包括输入影响力(Hout)和输出影响力(Hin)、拓扑重要性指数(Topological Importance Index,TI)、关键性指数(Keystone Indices,K)、上行关键指数(Bottomup Keystone Index,Kb)和下行关键指数(Top-down Keystone Index,Kt),Key Player Problem参数包括离散度(Fragmentation,F)、距离权重离散度(Distanceweighted Fragmentation,DF)和距离权重可达度(Distance-weighted Reach,DR),根据13种指标的聚类信息和3个Key Player Problem参数,对莱州湾鱼类群落的关键种进行了筛选。结果显示,13种重要性指标可划分为4个信息组:a(D、CC、IC、TI1和TI7)即基本信息组、b(Din、Hin和Kt)即信息输入组、c(Dout、Hout和Kb)即信息输出组和d(BC和K)即信息控制组。细纹狮子鱼Liparis tanakae(D、D、BC、CC、IC、H、TI1、TI7、K、K、F、DF和DR)和六丝矛尾虾虎鱼Amblychaeturichthys hexanema(Dout、Hout和Kb)在莱州湾鱼类群落的网络分析结果中处于最高地位,密切联系着群落的其他种群,控制着群落的结构和能流,属于群落的关键种,其中细纹狮子鱼是关键捕食者,控制着群落中其他重要食物竞争者和捕食者密度,六丝矛尾虾虎鱼是关键被捕食者,通过维持捕食者的密度来限制另外被捕食者的密度。莱州湾鱼类群落结构的年际变化:1959、1982、1993、1998、2003和2004年5月莱州湾水域共捕获鱼类70种,隶属于12目36科59属,其中种类最多的为1982年共48种,隶属于8目24科42属;最低的为2004年共22种,隶属于4目15科22属。经济价值较高的优势种群如带鱼Trichiurus lepturus等逐渐被经济价值较低的优势种群如矛尾虾虎鱼Chaeturichthys stigmatias等取代。1959-2004年间共6个鱼类群落分别包括17-46个不同的营养种群,各群落内存在的摄食关系为51-296个,其中最高值出现在1982年5月,最低值出现在2004年5月,平均值为141.17;食物网拓扑结构密度范围为0.155-0.333,最高密度为2004年5月,最低密度为1982年5月,平均密度为0.235;种群关联度从0.140-0.182,最高值在1993年5月,最低值在1982年5月,平均值为0.161;聚类系数从0.188-0.326,加权聚类系数为0.185-0.253,平均值分别为0.260和0.218。莱州湾鱼类群落关键种群的年际变化:1959、1982、1993、1998、2003和2004年5月莱州湾鱼类群落关键种如下:1959年5月为六丝矛尾虾虎鱼、花鲈Lateolabrax japonicus、蓝点马鲛Scomberomorus niphonius和黄鮟鱇Lophius litulon,1982年5月为鳀Engraulis japonicus、黄鮟鱇和小黄鱼Larimichthys polyactis,1993年5月为带鱼、鳀和蓝点马鲛,1998年5月鳀、小黄鱼、长蛇鲻Saurida elongata和黄姑鱼Nibea albiflora,2003年5月为细纹狮子鱼、鳀和黄鮟鱇,2004年5月为细纹狮子鱼和六丝矛尾虾虎鱼。关键种群的营养级结构由单种低营养级和多种高营养级种类并存演变为单种低营养级和单种高营养级种类并存模式;关键种中的优势种群交替存在,其中1982年优势种最多,共2种,分别为鳀和小带鱼,占关键种种群数量的50%,而1959和2003年关键种群均不是优势种;关键种群的经济价值逐渐降低,由花鲈和蓝点马鲛等经济价值较高的种类演变为细纹狮子鱼和六丝矛尾虾虎鱼等经济价值较低的种类;栖息环境也由蓝点马鲛和花鲈等中上层与底层鱼类并存生境模式演变为细纹狮子鱼和六丝矛尾虾虎鱼底层鱼类的单一生境模式。