受历史、地理位置和资源获取条件影响的捕食模式,会在珊瑚礁鱼类群落中留下持久的生态印记

《Biological Conservation》:Fishing patterns shaped by history, place, and access leave lasting ecological signatures on coral reef fish assemblages

【字体: 时间:2026年01月04日 来源:Biological Conservation 4.4

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  珊瑚礁渔业的空间利用与社会地理学影响:以印度洋拉贾斯坦群岛为例,通过混合方法揭示自给渔业集中于居民岛邻近海域,而商业渔业扩张至无人岛远端,导致目标捕食物种生物量下降69.8%,丰度减少97.14%,并改变群落组成及大小结构。

  
拉迪卡·奈尔(Radhika Nair)| 西迪·贾伊尚卡尔(Siddhi Jaishankar)| 马尤克·德伊(Mayukh Dey)| 温泽尔·平托(Wenzel Pinto)| B.T. 拉杰斯瓦里·拜(B.T. Rajeswari Bhai)| 特蕾莎·阿尔科维罗(Teresa Alcoverro)| 罗汉·阿瑟(Rohan Arthur)
印度卡纳塔克邦班加罗尔贝拉里路(Bellary Road),塔塔基础研究所(Tata Institute of Fundamental Research)国家生物科学中心(National Centre for Biological Sciences),邮编560065

摘要

随着全球对海产品的需求增加,珊瑚礁渔业也在不断扩大,其活动范围和市场整合程度也在提高。然而,许多渔业仍然规模较小且监管不严格,地方性知识决定了捕鱼活动在空间上的分布以及不同资源使用者之间的分配方式。这些社会地理因素影响着珊瑚礁鱼类群落,进而影响生态系统的功能。但在数据匮乏的渔业环境中,这种现象很难被记录下来。我们采用了混合方法进行研究:首先通过访谈调查了解人们对渔获量、捕鱼空间模式和强度的看法;其次通过水下调查量化捕鱼对拉克沙德韦普群岛(Lakshadweep Archipelago,印度洋)鱼类群落的影响。研究发现,尽管渔业名义上是开放获取的,但自给性捕鱼活动主要局限于靠近居民岛屿的珊瑚礁区域。新兴的商业珊瑚礁渔业通过专注于那些未受到历史压力影响、被认为资源更丰富的偏远无人岛礁来维持盈利能力。这代表了一种“空间修复”机制,即通过扩展或重构地理空间来解决过度捕捞的问题。历史上经常被捕捞的近海珊瑚礁区域的鱼类生物量(最多减少69.8%)和数量(最多减少97.14%)明显低于偏远无人岛礁。人口密集的首府岛礁受到的捕鱼影响最为严重,其鱼类群落的大小结构和组成也存在显著差异。我们的研究揭示了自给性渔民和商业渔民在共享资源时的行为差异,并强调了仔细了解珊瑚礁使用社会地理情况的重要性。

引言

了解捕鱼活动在海洋景观中的分布情况对于评估其对珊瑚礁鱼类群落的生态影响至关重要。捕鱼的空间模式不仅受资源可用性的影响,还受到社会关系、历史背景、文化规范和当地生态知识的复杂相互作用的影响(Aswani, 1998; Berkes et al., 2000)。全球有超过六百万渔民从事珊瑚礁渔业,其中大多数采用小规模或传统方式(L. S. L. Teh et al., 2013)。然而,这些渔业与全球市场的联系日益紧密,导致捕捞强度增加,引发了人们对珊瑚礁鱼类种群减少和生态阈值被突破的担忧(Cinner and McClanahan, 2006)。最新估计显示,超过50%的被捕捞珊瑚礁的鱼类生物量已低于可持续水平(Zamborain-Mason et al., 2023),尽管捕捞努力有所增加,但渔获量却大幅下降(Eddy et al., 2021)。确保珊瑚礁渔业的可持续性仍是热带珊瑚礁资源管理的关键挑战。在有国家或传统管理机构的地方,这些机构通过监测、制裁和制定规范等机制在调节捕捞行为和限制过度捕捞方面发挥着重要作用(Johannes, 1978, Johannes, 2002; Ulate et al., 2018)。这些机制通常会导致资源开采的空间划分,不同区域根据社会或生态标准被指定为使用区、保护区或禁捕区(Cinner and Aswani, 2007; Cinner, 2007)。即使在缺乏正式制度安排的情况下,渔民也可能遵循不成文的规范和惯例,这些规范影响着海洋空间的利用方式。例如,渔民往往会在靠近家乡岛屿或海岸的渔场集中捕捞,因为那里的生态知识最丰富,且交通成本最低(Stuart-Smith et al., 2008; L. C. L. Teh et al., 2012)。因此,即使在名义上开放获取的系统中,渔民也需要在既受社会因素也受生态因素影响的珊瑚礁环境中进行捕捞活动,从而导致捕捞活动的分布不均。准确描述这种捕捞活动的强度、规模和多样性,并评估其对生态系统的影响,需要综合考虑社会、历史和生态因素。
捕鱼的社会地理特征会对鱼类生物量、数量和群落组成产生显著影响。然而,检测这些影响并非易事。遗憾的是,很少有热带珊瑚礁渔业具备维护资源使用和捕捞记录所需的资源和机构(Johannes, 1998; Purcell and Pomeroy, 2015)。此外,由于“超稳定性”现象(即单位捕捞努力下的渔获量保持较高),即使在监测最严密的渔业中,珊瑚礁鱼类的减少也不易察觉。这种现象既源于鱼类的聚集行为,也源于渔民的适应能力,他们能够适应资源变化并持续稳定捕捞(Sadovy and Domeier, 2005)。因此,除非通过非捕捞记录的方法进行监测,否则可能直到鱼类种群濒临崩溃时才能发现其变化(Hamilton et al., 2016; Ward et al., 2013)。在数据匮乏的渔业中,可以依靠渔民的感知和记忆来重建捕鱼模式。关键的信息提供者可以帮助准确绘制资源开采的空间分布图,并揭示当前资源使用模式与人们对鱼类资源可用性和减少的认知之间的联系(Karnad et al., 2024)。地方知识还能揭示捕鱼实践中的细微趋势,包括常规渔业调查通常会忽略的社区规范和习俗(de la Barra, Iribarne and Narvarte, 2019; Karnad et al., 2020; Stuart-Smith et al., 2008)。
最终,这些时空趋势会反映在珊瑚礁鱼类群落的结构上,这取决于捕鱼活动的针对性和强度,以及物种应对捕捞压力的能力。鲨鱼、鳐鱼、石斑鱼、鲷鱼、皇帝鱼和杰克鱼等捕食者以及鹦嘴鱼和刺尾鱼等大型草食性鱼类都是高价值的捕捞对象。由于它们体型较大、生长缓慢、成熟晚且寿命长,其种群特别容易受到捕捞影响(Sadovy, 2005)。针对特定物种或大型个体的捕捞会显著改变鱼类群落的结构和大小(Graham et al., 2005; Trenkel and Rochet, 2003)。珊瑚礁鱼类群落对多种关键生态系统过程(如捕食、植食、生物侵蚀和养分循环)起着重要作用(Brandl et al., 2019)。尽管关于珊瑚礁中营养级联效应的证据尚不明确(Casey et al., 2017; Frisch et al., 2016),但珊瑚礁鱼类群落的变化会对生态系统功能产生长期影响。在西印度洋,红线触发鱼(Balistapus undulatus)数量的减少导致肯尼亚珊瑚礁上的海胆数量激增,进而导致珊瑚礁生态状况恶化(McClanahan, 1995)。同样,在大堡礁(Great Barrier Reef),棘冠海星(Acanthaster planci)的爆发导致珊瑚死亡率升高,这与捕捞过度导致捕食者减少有关(Babcock et al., 2016)。
历史上过度捕捞的珊瑚礁系统的群落结构退化也体现在渔民认知基线的变化上,例如在毛里求斯,年轻渔民缺乏老一辈人关于鱼类数量的生态知识和记忆(Bunce et al., 2008);此外,在东非和东南亚部分地区,渔民为了在资源日益稀缺的环境中维持渔业,不得不采用炸药捕鱼和拖网捕鱼等方式(Chou et al., 2002)。虽然印度洋的一些偏远海域(如马尔代夫、查戈斯群岛和拉克沙德韦普群岛)尚未面临这种高强度的压力(Sattar et al., 2012),但有证据表明即使在最偏远的珊瑚礁上也出现了捕捞相关的问题(Graham et al., 2013)。
在这里,我们研究了拉克沙德韦普群岛(印度洋)的居民岛礁和无人岛礁上捕鱼模式是如何在社会安排、生态和历史因素的相互作用下形成的,以及这些模式如何影响鱼类群落的结构。自20世纪60年代以来,拉克沙德韦普的商业渔业主要以远洋金枪鱼的竿钓为主,而传统的珊瑚礁渔业主要是为了自给(Jaini et al., 2018)。然而,在过去十年中,商业珊瑚礁渔业有所发展,大陆上的“收集船”开始进入该地区,使得新鲜珊瑚礁鱼类能够出口(U.T Administration of Lakshadweep, 2025)。由于缺乏年度捕鱼数据和其他渔业记录,我们通过渔民的感知和生态数据来:i. 描述捕鱼的空间和时间模式;ii. 量化捕鱼对鱼类群落的生物量、数量、大小结构和组成的影响。

研究地点

研究分为两个阶段进行:第一阶段为2022年2月至5月,第二阶段为2024年1月至4月,覆盖了拉克沙德韦普群岛的5个岛礁(纬度8°N-12°N,经度71°E-74°E)(Arthur et al., 2006)。该地区有10个有人居住的岛屿,居民总数为64,429人,是该地区人口最密集的岛群之一(印度人口普查,2011年),十年增长率约为6.3%(Lakshadweep联邦领土管理局,2023年)。

珊瑚礁捕鱼模式:

无论来自哪个岛屿的渔民,他们通常将整个拉克沙德韦普北部地区(米尼科伊岛除外)视为一个大的资源开采区,并对其拥有排他性的开采权。这种排他性由政府渔业部门监督,禁止其他印度州的渔民在拉克沙德韦普岛礁的近海区域捕鱼。然而,访谈显示,不同岛屿的渔民在捕鱼选择上存在差异。

岛屿间的鱼类体型分布斜率:

鱼类体型分布的斜率总体上随着捕捞压力的增加而减小(见表1),并且不同岛屿之间存在显著差异(F值=6.56,p值<0.05);然而,Tukey检验表明并非所有斜率都存在显著差异:(i)卡瓦拉蒂岛(Kavaratti)的平均斜率与阿加蒂岛(Agatti)和苏赫利岛(Suheli)的斜率有显著差异;(ii)阿加蒂岛与卡瓦拉蒂岛、卡德马特岛(Kadmat)和苏赫利岛的斜率也有显著差异。
不同营养级的鱼类生物量和数量

讨论

即使没有正式的分区机制或领土使用权,渔民仍然可能形成某种空间上的捕鱼模式,从而影响珊瑚礁生态影响的分布。这些不成文的安排既受到社会和历史因素的影响,也受到资源可用性和盈利性的影响。在拉克沙德韦普群岛的研究中,我们发现渔民将珊瑚礁区域划分为“本地”(靠近居住区的)和“远距离”捕捞区。

作者贡献声明

拉迪卡·奈尔(Radhika Nair):撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、数据验证、软件使用、项目管理、方法论设计、调查实施、资金筹集、数据分析、概念化。西迪·贾伊尚卡尔(Siddhi Jaishankar):撰写——审稿与编辑、方法论设计、调查实施、数据管理、概念化。马尤克·德伊(Mayukh Dey):撰写——审稿与编辑、数据验证、方法论设计、调查实施、数据管理、概念化。温泽尔·平托(Wenzel Pinto):撰写——审稿与编辑、方法论设计

伦理标准遵守情况

所有访谈调查均遵循印度国家生物科学中心(NCBS)机构伦理委员会(Ref: NCBS/IEC-29/03)的伦理标准进行。所有参与者均签署了知情同意书,他们的回答均以匿名形式呈现。

资金来源

本研究得到了印度国家生物科学中心(NCBS)、Rufford基金会、Shri A.M.M. Murugappa Chettiar研究基金会、Cholamandalam投资与金融有限公司、Ashraya Hastha信托基金以及Arvind Dattar的支持。西班牙国家研究委员会通过Blanes高级研究中心(CEAB, CSIC)与自然保护基金会(NCF)之间的谅解备忘录为T. Alcoverro提供了资助。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

我们感谢拉克沙德韦普的科学技术部(DST)和环境、森林与气候变化部在获取许可方面的持续支持和帮助。此外,还要感谢野生动物办公室、国家生物科学中心在后勤方面的协助,以及安维尔·侯赛因(Anver Hussain)、阿曼(Aman)、贾法尔(Jaffar)、萨布(Sabu)、沙贾汉(Shajahan)等众多人士在岛屿考察期间的帮助。
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