1998年珊瑚死亡事件对肯尼亚珊瑚礁和渔业的影响

1998年珊瑚死亡事件对肯尼亚珊瑚礁和渔业的影响1998年之后,在每个上岸场所每天由渔民测量的捕捞努力量增加了17%,底鱼渔获量（CPU）下降了8%，而每人的渔获量下降了21%。这个时期鱼类的价格提高了,这使得渔业总值增加了18%，但是单个渔民的净收入却没有什么区别1998年暖季,整个肯尼亚和大部分西印度洋地区珊瑚脱色,1998年3-7月这样一个持续的时期内发生了珊瑚的死亡。几乎所有被研究过的肯尼亚珊瑚礁在珊瑚脱色后珊瑚覆盖率仅占约10%。在原先珊瑚覆盖率约占45%的海洋保护区内经历了最大程度的死亡率,那里死亡率估计在70%，而每个现场珊瑚属的密度降低了30%。未经保护的珊瑚礁原先珊瑚覆盖率约占20%，每个现场经历了45%的珊瑚死亡和44%珊瑚属的损失。在失去硬珊瑚之后,在大约有一半的珊瑚礁中,肉藻类的丰度也立即随之提高。脱色事件一年后对渔业的初步分析表明,对渔业没有什么可察觉到的影响,不管是在渔获量生物量方面,还是渔获量组成方面均没有证据表明渔民社区的社会经济状况受到了影响。珊瑚礁科学家经常提出珊瑚礁的损失对底栖生物和渔业影响的具有争议性的假设。一个假设是，珊瑚覆盖物的损失将增加快速生长的草皮藻类的生长空间,以及相关有机物质生产量的增加将引起草食性生物丰度的提高,或许引起由于这种有机物质增加生产而受到影响的其他营养群体的产生。第二个假设是,珊瑚的损失将导致杂礁体和珊瑚礁鱼类庇护所的损失以及相伴随的渔业生产损失。第三个假设,珊瑚的损失将开辟由肉藻类移殖的空间,以及将引起底栖生物的生产降低和美味的藻类减少,从而将导致鱼类的丰度和多样性的降低。可能的情况是，所有这些过程与珊瑚覆盖物的损失同时发生,但是需要以经验为根据的现场研究以试验是否这些变化事实上是珊瑚损失的结果以及何种过程据支配性地位。我们通过研究1998年珊瑚死亡事件前3年和后3年珊瑚礁底栖生物和渔业的变化检查了这些假设的一些方面。我们还检查了这些变化对手工渔业经济的影响。材料和方法研究现场肯尼亚海岸约长500km,位于南纬1-5度之间。在20世纪90年代中期,沿海人口估计约为200万,人口增长率为2.2%，年人均收人340美元。捕捞是经常性的活动,是家庭获得维持生存水平以上收人的一种途径。肯尼亚海岸线主要可分为2段。南段从北面的马林迪到南面的坦桑尼亚边界,海岸外生长有约500-2000m宽的珊瑚礁。在适宜捕捞的南段中的捕捞,即本次研究的焦点,主要集中在近岸珊瑚礁区、海草床和红树林。肯尼亚大部分沿海渔业均是小规模的,集中在浅泻湖和珊瑚礁区域,在那里使用定置网、鱼叉枪和渔网捕获种类繁多的鱼,捕获量中最丰富的鱼类为蜻带鱼、笛明科、食腐肉动物、隆头鱼科和小吻鹦嘴鱼。虽然在肯尼亚鱼类上岸量各月之间有所变化,但是在底栖鱼类渔获量方面似乎没有季节性特征。在东北季风期间（10月至3月），沙丁鱼和其他远洋种的季节性的到来使得渔获量暂时性增加,但是这种渔获量没有包括在本次研究之中。现场方法珊瑚礁保护项目（CRCP）是以美国为基地的联合国非政府组织野生生物保护学会的一个现场规划,该规划自1995年以来在8个鱼类上岸地点和自1996年以来在一些研究现场监测鱼类。珊瑚礁监测规划包括在3个受到充分保护的海洋公园（蒙巴萨、马林迪和瓦塔姆-马萨比特国家公园））和4个捕捞强度大的未经保护的珊瑚礁现场（维平戈、卡纳迈、拉斯伊瓦蒂尼和戴尼）对海底覆盖物、海胆丰度和鱼类种群的研究。在上述每一个生态监测现场,在脱色事件前后每年都要完成数个海底线截距横断面的监测。在每个现场,使用12-18个任意选定的10m线横断面来描述海底覆盖物。我们对所有底栖生物、沙和大于3cm碎石的长度进行了分类和测量,总共分为9个基层类型：硬珊瑚和软珊瑚；肉藻类、草皮藻类、红珊瑚藻类和绿石灰藻类（仙掌藻属）；多孔动物、海草和沙。对珊瑚礁地形复杂程度的估算是通过沿珊瑚礁的轮廓压印10m线的方式确定的,测量这条线延伸的直线距离并把这条线分成10m。这种粗糙度测量在每个现场9-12个横断面上重复进行,使用平均值作为每年研究现场的粗糙度估算。这种测量方法对于总体和垂直的现场地形量值的估算是很合适的,但是对于测量由分支状珊瑚和其他小的分支状生物形成的小规模的地形复杂程度就不甚理想。鱼类监测规划在每个研究现场使用3-5个500㎡带状横断面完成了水下可见的种群普查回。在每个地带,9个普通鱼科的鱼和“其他”群体被计数,其尺寸估算到最近的10m,生物量湿重的估算根据已知这些科长度一重量关系进行计算。海胆被鉴别到种,在每个研究现场在9-12个10c㎡圆形区域内进行计数。每个种的生物量通过平均湿重乘以每个种的平均密度进行计算。对由单个或成对的渔民在鱼类上岸研究场所上岸的鱼类鉴别到下列种群：①小吻鹦嘴鱼（鹦嘴鱼科）②章鱼③食腐肉动物（裸颊嵋科、笛绸科）④蜻带鱼（篮子鱼科）⑤黑条副鲜鲤⑥称为混合种群,不易归入前5种种群的许多种的混合体。每一种这些种群的湿重使用弹簧称以kg进行估算,计算到最接近的0.5kg。记录的数据包括每个上岸场所渔民的数量和所使用渔具的类型。在每个取样日均记录下总渔获量、鱼类种群和参加捕捞的渔民数量。这里所使用的渔民的数量是每个取样日记录的数量。对渔民数量进行独立的总调查所获得的渔民人口大约为每个取样日获得的数值的2倍,这是因为在有规律性的来潮期间一些渔民没有向上岸场所报告或因为他们在夜间捕捞。结果,为了与渔民总数普查相比较,本次研究所报告的数量需要被大约2相乘。每月在3-10天期间在每个鱼类上岸场所对上岸鱼类进行取样。数据分析为了汇总1998年前后各3年的数据,我们以日总渔获量、每个上岸场所每日渔获量和每日每人渔获量形式对渔业数据进行了分析。因此,我们认为,年渔获量数据是独立的,能够被汇总用于分析。把付出努力量的比较作为每日的人员和船数以及使用的渔具之间的比较也可以说明努力量的可能变化。渔业数据不是正常分布的,有一些独特的变化,因此,使用威尔士方差分析（JMP统计数字）。威尔士方差分析要求数据分布有较少的假设。生态和鱼类普查统计数字的比较按年平均进行,因为年普查是在一些相同地点完成的,因此,互相之间不是独立的。因此,我们提供出脱色事件前3年（1995-1997）年和后3年（1999-2001）年的平均值。通过公式（x-y）/y*100可以得出每个相继后一年覆盖物和鱼类生物量方面的变化,其中x为相继后一年,y为前一年。为了方差均等,对每个基层种类和每个鱼类种群的数据进行了检验。如果任何这些检验揭示出种群方差具有重大差别,那么使用用于平均值的威尔士方差分析取代用于3因子,即时间、管理和脱色事件前后时期的通常的方差分析。在基层覆盖物和鱼类密度的基础上,对生态和鱼类生物量数据进行了非倾向对应分析（DCA）,以便确定哪些现场和哪些年份是相似的。这种方法选择分类群体和现场数值,以便它们尽可能高度相互关联达到双变量分布。通过乘以平均总渔获量和单个日渔获量,使用渔业渔获量估算出底栖渔业的毛收益和每个渔民的毛收入,特别是从每种鱼的平均价格计算出总平均价格。为了对1998年前后收益作出比较,采用1995-1997年期间和1999-2001年期间每种鱼的价格计算出平均鱼价格。对所有这些年中从肯尼亚塔海滩上岸的鱼类价格作了记录。每种渔具的收益因渔获量的组成而有所变化,每种渔具的平均净收入的估算值是由这些毛收益减去作业费用导出。通过置换率（按月计算）除最初购买的费用计算出每种渔具类型的这些作业费用,这些费用加上每月的修理费用。结果海底覆盖物和海胆除了肉藻类和软珊瑚之外,所有海底覆盖物的种类在海底公园和经受捕捞的珊瑚礁区之间表现出一些差异。在经受捕捞的珊瑚礁区和海洋公园,1999与1998年相比硬珊瑚覆盖物分别减少了44%-74%。经受捕捞的珊瑚礁区软珊瑚减少了86%,但是在海洋公园软珊瑚却没有随着时间推移而发生重大变化。然而,在这两种管理类型中软珊瑚脱色事件前3年期间要比脱色事件后3年期间丰富。在这两种管理类型中开阔空间由草皮藻类和珊瑚藻类移殖,而未经捕捞的珊瑚礁区则由多叶肉藻类移殖。绿石灰藻在任何一种这些管理类型中均没有变化。在经受捕捞的珊瑚礁区多孔动物脱色事件后3年比前3年要多,但在海洋公园却没变化。在海洋公园和经受捕捞的珊瑚礁区在海胆生物量方面存在着巨大的差别,但是在经受捕捞的珊瑚礁区变化仅限于最不常见的一些种类的减少。非倾向对应分析表示出,由于管理的不同以及在1998年前后的年份中海底覆盖物是截然不同的。有鳍的水族除了纯科、隆头鱼科和雀娴科以外,对于所有种群来说,在海洋公园有鳍水族的密度比在经受捕捞的珊瑚礁区有鳍水族的密度大。在海洋公园,小吻鹦嘴鱼、黑条副鲜鱼、隆头鱼科和蝴蝶鱼科的密度在脱色事件的前;年中比脱色事件后;年中要大。在经受捕捞的珊瑚礁区,隆头鱼科和雀酮科的密度在脱色期间降低,而六带刺蝶鱼和混合种群的数量却增加了。1998年在经受捕捞的珊瑚礁区,颊纹双板盾尾鱼的密度增加了267%,而在海洋公园密度却没有变化。然而,海洋公园的生物量却高出244%,表明1998年后有较大的个体存在。非倾向对应分析图表明由于管理类型的不同在鱼类群落之间存在着巨大的差异,但是在1998年前后的一些年中却几乎没有什么一致的差别。渔业按照由渔民和船舶的数量进行的测算,在这段时间内,努力量大量增加,分别增加17%和10%。在这个时期,每个上岸场所的总渔获量和每人的渔获量分别减少了7%和21%。按照时间绘出的月渔获量图表示出1998年以前随着时间的推移月总渔获量减少的一种弱变化型,但是1998年后没有任何暂短性的趋势。当按照每人渔获量测算时,在这两个时间段内也没有随着时间的推移产生任何的趋势。单个种类渔获量之间的比较表明,只有蜻带鱼的渔获量当按照总渔获量测算时减少了8%,但是当按照每人每天渔获量测算时,在这段时间内鳍带鱼、小吻鹦嘴鱼和章鱼减少了20%-30%。在这段时间内,海滩围网经历了总渔获量的最大程度的减少,减少量为43%,而定置网则经历了较轻微程度的减少,减少量为10%。按照每人渔获量计算,所有的渔具均经历了严重的下降,下降幅度为13%-37%之间不等。渔业经济在本次研究期间,鱼的价格有轻微的上涨,考虑到持久的捕捞费用,底鱼渔业的收益率为18%。然而,由于渔民的数量和每个鱼种的渔获量在这个时期内表现出重大的变化，所以由价格上涨所引起的个人毛收人的实际增加是微不足道的（0.8%）。对每个类型的渔业毛效益进行平均,测算出有10%的增长,但是每个渔民的毛收入却有轻微的下降。1998年后每个渔民的日毛收人为260肯尼亚先令,折合3.50美元。这个数字乘上每月捕捞24次这个平均数再减去每月平均捕捞费用（340肯尼亚先令）,得出月净收入5900肯尼亚先令,折合成75美元。按照每种渔具来计算,这种收益与使用鱼叉的渔民的最大收益不同,因为使用鱼叉的渔民耗费低。讨论本次研究为1998年珊瑚死亡事件对南肯尼亚珊瑚礁和渔业某些重要生物种的影响提供了全面的评价。研究结果表明珊瑚礁生态学和渔业发生了一些变化。这些变化中的一些变化可能是由于珊瑚死亡事件所致,而其他一些变化可能完全与长期对资源高强度的利用趋势有关。尽管在此期间在珊瑚礁生态学方面产生了一些变化,但是渔民的数量也增加了17%。两种因素可能引起经受捕捞的珊瑚礁区的生态学变化,即,鱼类生物量减少及总渔获量和每单位努力量渔获量的减少。随着努力量测量值的增加总渔获量减少这个事实表明,渔业现在已经超出了最大可持续捕获量,努力量的进一步增加将导致总渔获量和每单位努力量渔获量的下降。结果,在增加资源开发、珊瑚损失和藻类增加之间进行区分是困难的,尽管被海洋公园中的一些研究有所简化。在海洋公园和经受捕捞的珊瑚礁区,硬珊瑚和软珊瑚在这个期间其原覆盖面积减少了大约一半,大部分这种空间被多叶肉藻类移殖。在所有珊瑚礁区草皮藻类和珊瑚藻类也有所增加,类似于在查戈斯发现的情况那样,而在经受捕捞的珊瑚区多孔动物增加了,但是仍然占基层很小的百分比。从总体上来说,1998年后基层发生了变化,变化后的;年现在仍然保持着不同。一般说来,这些变化表示出珊瑚礁净生产力的