浙江嵊泗人工鱼礁区渔业资源生态容纳量变动的研究

人工鱼礁是放置于海底以影响海洋生物资源的物理、生物或社会经济过程的人工设施。科学评价人工鱼礁对渔业资源生态容纳量的改善程度对揭示鱼礁的生态功能和指导鱼礁后续建设具有重要的理论与现实意义。人工鱼礁区鱼类和大型无脊椎动物可分为3种类型(I型、Ⅱ型和Ⅲ型),其中Ⅱ型鱼类和大型无脊椎动物身体不接触鱼礁,但在鱼礁周围游泳、在海底栖息。该生物学资料可通过拖网调查取样获得。根据2004年10月～2007年9月浙江嵊泗人工鱼礁海域渔业资源拖网调查数据,建立了模拟礁区渔业资源密度随时间变化趋势的Logistic模型,并据此求解了鱼礁海域资源数量容纳量模型。通过遗传算法求得了Logistic模型的参数。结果表明,人工鱼礁区Ⅱ型鱼类和大型无脊椎动物的原有生态容纳量约为6.00～8.03ind/km·kW,鱼礁投放所产生的新生态容纳量约为4.40～5.89ind/km·kW,容纳量随季节变化而呈周期性波动。     

长江三峡库区铜锣峡江段人工鱼礁生态效果初步评估

为了研究长江三峡水库变动回水区人工鱼礁建设后的效果,分别于2019年8月和12月,采用渔业资源传统调查与水声学探测结合的方法,对铜锣峡江段开展了资源现状调查。结果显示:人工鱼礁区域鱼类组成共计70种,隶属于6目14科,其中长江上游特有鱼类10种;人工鱼礁区域鱼类分布以小个体为主,夏季和冬季体长超过6 cm的个体占比分别为20.81%和22.19%;人工鱼礁区域鱼类密度高于其他区域,夏季和冬季鱼类密度分别为50.78 ind/hm2和86.23 ind/hm2;人工鱼礁区域鱼类分布具有时空特性,夏季主要集中于中下层,占比为87.79%,冬季主要集中分布于下层,占比为48.34%。结果表明,人工鱼礁具有一定的集鱼效果,有利于渔业资源的保护。     

雷州湾附近海域鱼类群落结构及其与环境因子的关系

为了解雷州湾及其附近海域渔业生物的群落结构及其物理影响因素,于2016—2017年开展了4个季度的底拖网渔业资源与生态环境调查。运用聚类分析、相似性百分比分析以及冗余分析研究了该海域鱼类群落结构及其与环境因子之间的关系。结果表明,雷州湾附近海域共捕获鱼类256种,以底层鱼类和暖水性鱼类为主;各季节均可划分为两个亚群落(Anosim test:R=0.28～0.77, P0.01),群落Ⅰ的平均相似性为38.48%～47.44%,相似性的主要贡献种为斑头舌鳎(Cynoglossus puncticeps)、中华海鲇(Tachysurus sinensis)和线纹鳗鲇(Plotosus lineatus)等;群落Ⅱ的平均相似性为41.38%～52.59%,主要贡献种为多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、斑头舌鳎和花斑蛇鲻(Saurida undosquamis)等。两个亚群落的平均相异性为57.74%～76.25%;水深是4个季度显著影响鱼类分布的重要生态因子,溶解氧是3个季度显著影响鱼类分布的重要环境因子。综上所述,雷州湾及其附近海域鱼类种类数丰富,高于海州湾、大亚湾等海域;本研究揭示了该海域鱼类群落结构特征及其与环境因子的关系,为该海域鱼类资源的养护及利用提供参考依据。     

枸杞岛筏式贻贝养殖海域鱼类群聚特征

为探究筏式贻贝养殖生境鱼类资源养护功能，于2020年9－12月对枸杞岛筏式贻贝养殖生境(分表层区和底层区)及周边岩礁生境的鱼类进行了多网目组合刺网采样。应用相对重要性指数IRI、多样性指数并结合等级聚类、非度量多维标度排序(nMDS)分析鱼类组成和群落结构。结果显示，在2种生境中共采集鱼类55 种，隶属于10目34科47属，其中贻贝养殖生境采集到37种(底层和表层分别为29和20种)；岩礁生境共采集到40种。在鱼类组成上，中国花鲈和鲻是贻贝养殖生境表层区的典型优势种，而黄姑鱼和褐菖鲉是贻贝养殖生境底层区的典型优势种；褐菖鲉同时也是岩礁生境的典型优势种。多样性分析表明，贻贝养殖生境的总体鱼类多样性要高于岩礁生境，但尚不显著。多元分析显示，各月份2种生境中的鱼类群落格局均可分为3种类型，虽与养殖表层区、养殖底层区和岩礁区并非严格一致，但各群落间差异依然显著。研究表明，大规模筏式养殖设施的存在吸引了众多中上层鱼类及底层鱼类，也为岩礁生境优势鱼类提供了额外的栖息环境，发挥了近似于浮鱼礁系统的资源养护作用。研究结果可为岛礁海域海洋牧场目标种的选择和人工生境构建模式的应用提供重要参考。     

招远近岸人工鱼礁集聚经济生物资源效果的初步研究

2008年4月采用Video Ray Pro Ⅲ XE水下机器人对招远市辛庄镇近岸－10m等深线内建设2年的人工鱼礁区和3处本底对照海域进行拍摄调查，研究人工鱼礁集聚经济生物资源的效果。调查结果显示，沙质本底海域，仅分布有少量的脉红螺，密度为0．097ind／m62；带有少量石块的沙质本底海域，无刺参分布，仅仅发现少量褶牡蛎和脉红螺，密度分别为0．14和O．30ind／m^2；自然岩礁本底海域，有少量的刺参、褶牡蛎和脉红螺分布，密度分别为O．28、35．33和0．36ind／m^2，同时还发现有许氏平劬、长蛸和日本好，密度分别为0．05、0．02和0．02ind／m^2。建设2年后的人工鱼礁区内经济生物资源数量明显提高，其中刺参和褶牡蛎增加最为明显，密度分别达到1．20和869．23ind／m^2；脉红螺也有明显增多，密度1．33ind／m^2。人工鱼礁建设对海域经济生物资源的集聚起到重要的作用。     

海州湾人工鱼礁大型底栖生物调查

海州湾人工鱼礁建设已经开展了4年,为了解海州湾人工鱼礁投放前后礁区大型底栖生物的变动情况,对礁区大型底栖生物资源进行了调查。结果表明:海州湾人工鱼礁海域共鉴定出大型底栖生物94种,其中软体动物、甲壳动物和鱼类是构成人工鱼礁大型底栖生物的主要类群,三者占总种类数的88.30%。投礁前人工鱼礁海域共调查发现大型底栖生物32种,投礁一年后增加到38种,投礁后第四年增加到44种。投礁前人工鱼礁海域大型底栖生物平均生物量和栖息密度分别为0.560 3 g/m2和0.207 5 ind/m2,投礁一年后平均生物量和栖息密度分别增加到1.127 g/m2和0.387 5 ind/m2,投礁后第二年和第四年的平均生物量和栖息密度也均高于投礁前。投礁前人工鱼礁海域大型底栖生物群落结构相对稳定,投礁后底栖生物群落系统出现扰动,鱼礁区的底栖生物群落系统处于一个暂时波动状态。     

福建龙海市东南部海域游泳生物资源初步研究

根据2012年在龙海市东南部海域进行的两个航次的单拖网调查,着重研究了该海域游泳生物的种类组成。结果表明,调查海域共出现游泳生物155种,其中鱼类种类数最多,为96种;蟹类次之,有29种;虾类22种;头足类8种。2012年8—9月的渔获物重量密度和尾数密度分别为868.00 kg/km~2和134.51×10~3ind/km~2,远远大于2012年4月的资源密度176.12 kg/km~2和22.12×10~3ind/km~2。渔获物重量和尾数密度物种多样性指数均值分别为3.30和3.26,处于较高水平。两个航次均出现的优势种有刀额仿对虾(Parapenaeopsis cultrirostris)和哈氏仿对虾(Parapenaeopsis hardwickii)。比较九龙江口的渔业资源调查资料,本调查海域游泳生物种类数较多、尾数密度均值较大、物种多样性水平较高。     

天津大神堂人工鱼礁区生态养护效果的初步评估

根据天津海域活牡蛎礁区人工鱼礁区2012年5月份的本底调查和2012年8月份、2013年5月份和8月份3个航次的渔业资源跟踪调查数据,采用生物多样性指数分析了投礁前后渔业资源种类组成和物种多样性的时空分布特征。海域游泳动物群落的健康状况指标(Exergy值)投礁后高于投礁前,但差异不明显(P0.05)。聚类分析表明,本底调查和跟踪调查样方分区明显,表明鱼礁投放后,鱼礁区群落结构明显改善。投礁后物种种类数和总生产效益的增加说明人工鱼礁建设取得了明显的生态效益和经济效益。     

廉江龙头沙人工鱼礁区初显集鱼效果

根据2002年11月和2006年11月对廉江龙头沙人工鱼礁区进行渔业资源底拖网调查的结果,初步评估人工鱼礁建设对礁区及邻近海域渔业资源的养护效果.结果显示:投礁后,礁区内资源种类(特别是鱼类)增加明显,由投礁前的9种增加到23种,增加了1.56倍,而对照海区资源种类(特别是鱼类)明显减少,由投礁前的26种减少至15种,减少了42.31%;投礁后各类资源的资源密度明显比投礁前高,礁区内和对照海区总资源密度分别比投礁前增加了9.25倍和1.06倍;投礁一年多来,礁区内已初步形成新型的人工生境,头足类成为礁区内的新增优势类群,杜氏枪乌贼成为对照海区的第一优势种,初步显示出人工鱼礁对游泳生物(特别是鱼类和头足类)的诱集效果,并且这种效果已波及到礁区邻近海域.     

舟山渔场衢山岛海域春夏季鱼类数量变化

利用2008年3月和6月衢山岛海域渔业资源调查资料,研究衢山岛海域鱼类种类组成和多样性的变化,分析主要优势种密度对鱼类总密度的贡献率。结果表明,两个航次拖网调查,共鉴定鱼类30种,其中暖温种15种,暖水种13种。3月的鮸和刀鲚,6月的六丝矛尾虾虎鱼分别是本海域较重要的优势种。3月和6月鱼类重量密度分别为125.05 kg/km2和95.01 kg/km2,尾数密度为8.41×103ind/km2和37.74×103ind/km2。鱼类重量密度与尾数密度分布趋势一致,呈现调查水域南部高于北部的分布趋势。依据贡献β值,衢山岛海域鱼类数量的变化与主要优势种数量变化有关。鱼类的种类组成与水团有着密切关系。     

大亚湾杨梅坑人工鱼礁水域生物资源量声学评估

杨梅坑人工鱼礁区位于深圳市东部大亚湾海域,2007年3月20日开始投礁,12月25日正式完成全部工程施工任务,建礁体积9.51万km3,礁区面积966 m×2 851 m.从2007年4月到2009年5月,使用科学鱼探仪(EY60型,120 kHz,Simrad)先后在不同季节对大亚湾杨梅坑生态调控区的礁区内和礁区外水域进行了6次声学调查,共获取有效声学航程122.54 n mile,以了解建礁后该水域生物分布和资源量密度变化情况.调查中设站点进行生物学拖网采样以辅助声学评估.利用Echoview声学处理软件对数据进行分析处理,结合历史资料记载的生态、资源特点以及本研究中拖网生物学数据,以0.5 n mile为间隔输出积分值,并对该海域的生物资源量密度和生物资源量进行评估.声学评估结果表明,第1航次春季调查礁区内和礁区外的平均生物资源量密度分别为41×103 kg/n mile2和28×103kg/n mile2,第3航次春季调查礁区内和礁区外的平均生物资源量密度分别为16×103 kg/nmile2和10×103 kg/n mile2,第4航次夏季调查礁区内和礁区外的平均生物资源量密度分别为65×103 kg/n mile2和3×103 kg/n mile2,第5航次秋季调查礁区内和礁区外水域的平均生物资源量密度分别为165×103 kg/n mile2和45×103 kg/n mile2.结果表明,礁区内水域的平均生物资源量密度高于礁区外水域,并且随着建礁时间的推移,礁区内水域的生物资源总量基本呈增长趋势,同时礁区内的声学评估种类也明显增加.根据拖网生物学数据,建礁后优势种中的优质经济鱼类种数增加明显,如黄斑蓝子鱼和日本金线鱼等,说明人工鱼礁的建设有效地改良了渔业资源结构.     

防城港人工礁区内5种恋礁鱼类的声学标志跟踪

为了解人工鱼礁区鱼类的活动特点及使用超声波遥测方法进行人工鱼礁区鱼类研究的可行性, 2017年7月7日至9月8日于防城港人工鱼礁区利用Vemco定位系统(Vemco position system, VPS)对5种北部湾沿海常见的野生恋礁性鱼类共9尾[体长(21.7±3.8) cm,体重(314±186) g]进行超声波标志遥测跟踪。结果表明, 9尾鱼中的3尾定位效果较为理想(1749～9591个定位结果),活动范围较小,其中100%最小凸多边形(minimum convex polygon, MCPs)范围为12687.6～17123.2 m~2。而50%和95%核心利用分布(Kernelutilizationdistribution,KUDs)范围为5788.1～8708.9 m~2和10240.5～16463.7 m~2。另6尾鱼未取得理想的定位效果(0～14个定位结果),接收机接收回的定位数据可以被检测,表明鱼依然在礁区附近活动。在游离检测范围28～51 d后又有信号返回,说明样本鱼对人工鱼礁环境有一定的偏好性,研究期间样本鱼表现出一定的活动深度变化规律,在15:00～22:00时段活动深度相对较浅,主要集中于人工鱼礁礁体上方(距水底5 m以上)。研究表明,应用超声波遥测技术可以了解鱼类在自然生活状态下的活动特点,可作为鱼类研究的有效手段加以应用。     

海州湾人工鱼礁养护资源效果初探

20 0 3年 7月至 2 0 0 3年 12月在连云港海州湾投放了第一批人工鱼礁 ,2 5 0个单体大礁 ,75 0个小礁体 ,30只船礁 ,共计 135 30m3 (空方 )。为了探讨海州湾人工鱼礁投放后鱼礁区的渔业资源养护情况 ,对该海区进行 6个航次的调查 ,投礁前调查 3次 ,投礁后调查 3次。调查结果表明 :人工鱼礁投放后鱼礁区生物多样性指数和丰度均有所增加 ;鱼礁区CPUE比投礁前增加 1倍左右 ,其中鱼类的CPUE增加最多。鱼礁区比对照区相对应时期的CPUE要高许多 ;优势资源种类也有一定的变化。     

Artificial reef placement: a red snapper,Lutjanus campechanus,ecosystem and fuzzy rule‐based model

Abstract This study on reef placement involves two aspects: (1) the development of a bioenergetics model for red snapper, Lutjanus campechanus (Poey), in Gulf of Mexico waters off the coast of Alabama, where significant numbers of artificial reefs are thought to exist, and (2) a fuzzy rough set model by which parameters determined from the bioenergetics model can provide a decision tool for optimally spacing artificial reefs during deployment. The bioenergetics and consumption rates of L. campechanus by age class foraging on artificial reefs in the Gulf of Mexico off the coast of Alabama provided input into the fuzzy rule‐based model. After conducting multiple simulations, highest certainty in optimal reef spacing was achieved for reef distances between 0.50 and 0.95 km such that no more than two fit within a 1‐km² area. Results can inform fisheries managers about placement of artificial reefs to affect the health and survival of reef‐associated species.     

Fish assemblages associated with artificial reefs of concrete aggregates or quarry stone offshore Miami Beach,Florida, USA

Few studies have compared the suitability of different artificial reef construction materials in terms of their efficacy in acquiring diverse faunal assemblages. We compared the fishes associated with 12 co-located reefs constructed of limestone quarry boulders, concrete-gravel aggregate, or concrete-tire aggregate (four of each substrate) in 7 m of water, 200 m offshore Miami Beach, Florida, USA. All 12 reefs were deployed 100 m apart the same day in two lines of six. The four quarry stone reefs consist of a pile of 50 boulders each. The remaining eight reefs, of concrete-gravel aggregate and concrete-tire aggregate, were each constructed with 25 1.5 m edge and 25 1.2 m edge tetrahedron modules. Every two months from October 1998 to February 2001, SCUBA divers recorded fish species, abundance, and length, as well as spiny lobster, Panulirus argus, abundance. One hundred and forty-six species of fishes were recorded during the study period. The abundance and species richness of fish on each treatment exhibited a significant (p<0.05) seasonal variation with summer months having the greatest numbers and winter the lowest. There was no significant difference in total fish or spiny lobster abundance or fish biomass amongst the three reef types (p>0.05). Likewise, multi-dimensional scaling of Bray-Curtis dissimilarity indices did not indicate clustering of fish assemblages by reef type. Comparison of pre-deployment fish counts from the reef sites and neighboring hard bottom and jetty with counts from the same sites two years post-deployment indicate the artificial reefs increased both fish abundance and richness in the local area.     

基于单位鱼礁规模的米字型人工鱼礁流场效应定量研究

流场效应是人工鱼礁发挥其生态效应的基础,流场效应强弱受单位鱼礁规模影响,同时是衡量人工鱼礁建设模式优劣与规划人工鱼礁建设模式的重要参考因素,流场体积是表征流场效应强弱的重要指标。本研究基于数值实验方法,分析米字型人工鱼礁在4种布设模式下28种单位鱼礁规模的流场体积变化规律,并建立上升流、背涡流流场体积与人工鱼礁建设规模指标的多元非线性模型。结果表明,单位鱼礁建设一级指标投放量(T_a)、布设间距(L_d)及目标速度比(R_u)与上升流体积分别呈线性、三次函数及幂函数关系,建立上升流体积回归模型为V_u=T_a×(0.002L_r~2-0.055L_r-2.429V_R×R_u+0.011R_u~(-1.833)+0.227L_d+0.437),回归拟合R~2为0.957,相对误差为18.61%。与背涡流体积分别呈幂函数、三次函数及指数函数关系;结合单位鱼礁建设二级指标相对边长(L_r)、容积率(V_R),背涡流体积回归模型为V_b=R_u×(-0.543L_r~2+2.388L_r)–51.779V_R~2+75.045V_R+1.449×10~(-4)T_a×e~(12.049 Ru)+1.620L_d×T_a,回归拟合R~2为0.938,相对误差为10.09%。该流场体积回归模型可用于规划指导均匀布设模式的人工鱼礁建设,为"减量增质提效"的人工鱼礁建设策略提供参考。     

大亚湾鱼卵、仔稚鱼种群特征与环境因子的相关关系

为了解大亚湾鱼卵、稚仔鱼种群动态变化及其与环境因子的关系, 2015年采用浅水I型浮游生物拖网对大亚湾鱼卵、仔稚鱼进行了4个季度的调查,结果表明,4个季度共采获鱼卵31361粒,仔稚鱼244尾。经鉴定分析共有27种,其中鱼卵19种,隶属于6目16科18属;仔稚鱼18种,隶属于5目15科16属;鱼卵、仔稚鱼共有种11个。鱼卵平均丰度为614.55 ind/1000 m~3,稚仔鱼的平均丰度为3.69 ind/1000 m~3。鱼卵丰度季节变化由高到低依次为夏季、春季、冬季、秋季;空间分布显示,丰度由高到低依次为中央列岛、人工鱼礁区、湾口东岸。鱼卵多样性指数(H￠)范围为0.05～2.26,平均值为0.86,稚仔鱼多样性指数(H?)范围为0～2.53,平均值丰度0.82;鱼卵均匀度指数(J)范围为0.02～0.99,平均值为0.50;稚仔鱼均匀度指数(J)范围为0～1.00,平均值为0.52。根据Pearson相关性结果分析表明,与种群关系最密切的环境因子为温度和溶解氧(P0.01)。研究结果显示,春夏季是大亚湾海域鱼类产卵的重要时期,中央列岛海域是大亚湾鱼类繁殖的关键区域。     

马鞍列岛人工鱼礁区鱼卵与仔稚鱼的群落结构

为了解人工鱼礁投放对鱼卵和仔稚鱼分布的影响,于2018年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)利用大型浮游生物网在马鞍列岛海洋牧场开展了4个航次的水平拖网调查。根据鱼卵、仔稚鱼的种类组成、数量分布等群落结构特征,对投礁区和未投礁区鱼卵、仔稚鱼的资源分布进行研究。结果显示,2018年在马鞍列岛海洋牧场共采集鱼卵5 642粒、仔稚鱼1 013尾,隶属于10目21科49种。鱼卵优势种为龙头鱼、短吻红舌鳎和小黄鱼;仔稚鱼的优势种为褐菖鲉、花鲈和小公鱼属未定种。投礁区和未投礁区鱼卵仔稚鱼的优势种种类组成基本一致,但是群落结构差异显著,投礁区各个季节的多样性指数、丰富度指数及均匀度指数均高于未投礁区,与未投礁区差异显著,且春季投礁区的生物多样性最高。聚类分析显示,春季鱼卵、仔稚鱼群落结构最为稳定,冬季群落结构最简单,夏、秋两季相似度较高,群落结构更复杂。研究表明,马鞍列岛海洋牧场人工鱼礁的投放对鱼卵、仔稚鱼具有一定的聚集和庇护作用,温度(T)、盐度(S)、水体浑浊度(Turb.)等海洋物理环境因子对鱼卵、仔稚鱼分布影响显著。     

人工鱼礁区的增殖鱼类资源效果初步研究

2009年春季采用地笼网分别对山东省西港小石岛、牟平养马岛、威海寻山和日照前三岛附近人工鱼礁区及对照区的鱼类资源进行调查.结果表明,人工鱼礁区的鱼类种类数比对照区增加了1.8倍,平均数量和平均质量分别比对照区增加了3.5倍和1.9倍.人工鱼礁区的主要优势种为岩礁性鱼类大泷六线鱼和许氏平鲉.人工鱼礁区鱼类资源的物种丰富度指数、物种多样性指数和物种均匀度指数的均值分别大于对照区相应生态指数数值.人工鱼礁的建设可以增加鱼类资源的种类、数量及鱼类群落的丰富度和多样性.