一种新型贝壳鱼礁的大型底栖藻类附着效果初探

在大连市长海县大长山岛海域选取A、B、C 3个区域,于2013年11月向A区和C区分别投放混凝土构件礁和新型贝壳鱼礁,B区作为空白对照区,于投礁1个月、半年和1年后对3个区域开展环境因子和大型底栖藻类资源状况调查,分析藻类群落演替规律及其与环境因子的关系,评价贝壳礁上藻类的附着效果。调查结果表明,投礁1个月后,3个区域藻类种类和数量差异较小,随着投礁时间延长,混凝土构件礁区和贝壳礁区大型底栖藻类的生物量和种类均大于空白对照区,其中贝壳礁区藻类生物量和种类增加得更为显著,且相较于另外2个区域,藻类群落结构更早趋于稳定。环境因子对藻类生物量影响的去趋势对应分析和主成分分析表明,影响不同藻类生物量的环境因子有差别。分别对3个区域的藻类群落和主要环境因子指标进行冗余分析发现,影响3个区域藻类群落变化的最主要环境因子均为水温,影响自然礁石和混凝土构件礁上藻类群落的次要因子为氮、磷营养盐等,而影响贝壳礁上藻类群落的次要因子为溶解氧和叶绿素a。     

崂山湾人工鱼礁区浮游植物群落结构与环境因子的关系

为研究崂山湾人工鱼礁区浮游植物群落结构与环境因子的关系,于2011年3、6、9、12月对崂山湾3个人工鱼礁区(峰山区、仰口区、港东区)进行取样调查。4次采样共鉴定浮游植物69种,其中3、9、12月优势种都为甲藻门中的中肋骨条藻(Skeletonema costatum),并且9月鱼礁区浮游植物密度远大于其他月份浮游植物密度。应用Canoco for Windows 4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范对应分析(Canonical correspondence analysis),作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果表明,影响礁区浮游植物分布的主要环境因子依次为磷酸盐、温度、硅酸盐。     

荣成俚岛人工鱼礁区大型底栖藻类群落及其与环境因子的关系

2009年8月2010年8月间,每隔2个月对荣成俚岛人工鱼礁区投放3年后的2种人工鱼礁及自然礁石上附着的大型藻类进行潜水采样调查,分析藻类群落演替规律及其与环境因子的关系。结果表明,采集到附着藻类共3门13种,其中红藻门(Rhodophyta)藻类的种类数最多(6种),褐藻门(Phaeophyta)藻类的平均生物量最大(92.724 g/m2)。人工鱼礁上附着的藻类群落渐趋成熟;夏秋季藻类种类数和生物量均高于春冬季。聚类分析和去趋势对应分析(DCA)表明,石块礁和自然礁石上藻类群落结构相似度(83.1%)较高,其生物量及群落多样性指数均高于混凝土礁体。主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)结果表明,水温是影响藻类群落变化的最主要因子,对藻类群落变化的解释量达到47.6%。影响自然礁石上藻类群落变化的次要因子为N、P营养盐,而影响石块礁和混凝土礁体上藻类群落变化的次要因子为pH和溶解氧。     

崂山湾人工礁区大型底栖海藻时空格局及对环境变化的响应

2015年5—9月对青岛崂山湾两个人工礁区大型底栖海藻的水平和垂直分布特征进行了调查,初步探明了两个人工礁区大型底栖海藻的群落特征、月际更替规律及其对环境因子的响应。结果表明,崂山湾两个人工礁区内及礁区间不同水深的水流强度差异极显著,不同月份温度差异显著;调查期间共采集到大型底栖海藻26种,隶属于3门17科21属,其中红藻15种,褐藻7种,绿藻4种,分别占总种类数的57.69%、26.92%和15.38%;不同月份的大型底栖海藻种类更替差异显著,酸藻(Desmarestia viridis)、金膜藻(Chrysymenia wrightii)和扁江蓠(Gracilaria textorii)分别是春季、夏季和秋季的第一优势种;大型底栖藻类群落的物种多样性指数呈先升高后降低趋势,且三亩前礁区多样性指数普遍高于黄山口礁区,温度变化是造成不同月份物种多样性指数和优势种变化的主要原因。冗余分析(RDA)排序结果显示,温度是影响大型底栖藻类月际更替的主要因素,对变量的解释率达到37.64%;水流强度和水深是影响大型底栖藻类水平和垂直分布的主要环境因子,对变量的解释率分别为26.54%和19.13%。研究结果表明,崂山湾人工鱼礁为大型底栖海藻提供了良好的附着基;礁区建成5年后大型底栖海藻群落已经发展至顶级群落,群落的季节更替较稳定,具有一定抵御外界干扰的能力。     

象山港人工鱼礁区浮游植物群落特征

于2011年7月(投礁前)和2012年7月(投礁后)在象山港人工鱼礁海域进行网采浮游植物调查,采用群落结构特征公式及灰度关联分析方法,探讨了鱼礁区与对照区的浮游植物群落特征以及鱼礁区浮游植物丰度与环境因子关联度的变化。结果显示:投礁前除均匀性指数J'外,对照区浮游植物种类数(4门21属33种)、丰度(56.50×103cells·m-3)及多样性指标(H'=2.85、d Ma=1.02)均比鱼礁区(4门19属30种、40.57×103cells·m-3、H'=2.67、d Ma=0.76)高;投礁后鱼礁区(3门17属27种、275.35×103cells·m-3、H'=1.14、d Ma=0.62、J'=0.34)各指标均较对照区(3门16属23种、234.66×103cells·m-3、H'=1.02、d Ma=0.58、J'=0.29)高,且鱼礁区优势种间的优势度差异较对照区的大;投礁前后鱼礁区各生态因子与浮游植物丰度的关联度不同,投礁前氮营养盐及COD对藻类生长影响较大,投礁后透明度的降低影响了藻类对氮营养盐的吸收,促进了硅酸盐对藻类的影响。综上所述,初步认为象山港人工鱼礁的投放对浮游植物的生长具有一定的积极成效。     

威海寻山人工鱼礁海域底栖生物群落组成与结构

2009年4月30日对威海寻山人工鱼礁投放海域5个礁区及1个对照区底栖生物群落进行对比调查。共鉴定出底栖生物31种(礁区31种,非礁区1种),隶属于4门24科,软体、环节、节肢动物门为优势类群,其中软体动物门14科20种,占总种数的64.51%。多种生态学指数计算底栖生物群落的特征值,发现礁区与非礁区在底栖生物群落组成和结构差异显著,礁区物种多样性更为丰富,群落结构更趋复杂,建礁效果明显:建礁后礁区底栖生物量呈明显上升趋势,礁区平均生物量(95.4 g/m~2)明显高于非礁区(1.78 g/m~2),是后者的53.60倍;非礁区多毛类数量较多,礁区生物平均丰度与非礁区基本持平。礁区Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener物种多样度指数分别为4.34和5.34。McNaughton物种优势度指数显示礁区杂色蛤、凸壳肌蛤、双带核螺等贝类为丰度优势种。Jaceard种类相似性指数仅0.032(0.5),底栖生物区域性分布较为明显,两区域物种相似度较小。     

珠江口竹洲人工鱼礁与相邻天然礁附着生物群落结构研究

2011年9月利用潜水原位采样法对竹洲人工鱼礁及附近天然岛礁上附着生物群落进行了调查。此次调查共记录附着生物68种，多属于热带一亚热带暖水种，其中优势种为网纹藤壶（Balanusreticulatus）、华美盘管虫（Hydroideselegans）和马氏珠母贝（Pinctadamartensi）。投礁6个月的礁体上附着生物种类和生物量与天然岛礁上附着生物存在显著差异，投礁12个月礁体上附着生物种类与天然岛礁上附着生物差异有减少趋势，生物量不存在显著差异。聚类分析表明竹洲礁区海域附着生物群落可划分为2个群落，投礁12个月礁体与天然岛礁同属一个群落，投礁6个月礁体附着生物为一个群落。人工鱼礁附着生物群落演替过程中改变了礁体表面空间结构，空间异质性提高，人工鱼礁附着生物群落逐步向着天然岛礁附着生物群落的方向发展。     

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。     

唐山海洋牧场浮游动物群落结构及生态位

为了解唐山海洋牧场浮游动物群落结构特征及其生态位情况,于2018年12月至2019年9月进行浮游动物的调查研究。结果显示:礁区四个航次共鉴定浮游动物7类,对照区鉴定6类,礁区和对照区浮游动物平均丰度分别为640.38 ind./m~3和450 ind./m~3。礁区和对照区平均生物量分别为4 670.84 mg/m~3和2 790.43 mg/m~3。浮游动物多样性指数、均匀度指数和丰富度指数礁区均高于对照区。优势种主要以节肢动物、浮游幼体和刺胞动物为主。浮游动物生态位宽度主要为中生态位种和窄生态位种,生态位重叠水平在不同航次下略有差异,部分生态位宽度较窄的优势种生物重叠程度较高。     

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。     

威海双岛海域人工鱼礁区大型海藻夏季群落结构变化

2013年6月和8月,采用潜水采样和录像的方法调查了威海双岛海域人工鱼礁区内礁石上附着的大型海藻,并分析了海藻群落组成与环境因子的关系.2次调查共采集到大型海藻9种,其中红藻门5种、褐藻门和绿藻门各2种.夏末和夏初的海藻群落相似度为20.35％,对相似性贡献最大的5种海藻分别为金膜藻(Chrysymenia wrightii)、日本异管藻(Hterosiphonia japonica)、扁江蓠(Gracilaria textorii)、海黍子(Sargassum muticum)和孔石莼(Ulvapertusa).夏末的海藻生物量密度(243.83 g/m2)高于夏初(164.99 g/m2),但覆盖率由64.53％～91.20％降至52.53％～72.53％(威海圣鲲礁区除外),绝对优势种由夏初的日本异管藻演替为夏末的金膜藻.根据主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)结果,影响海藻群落变化的环境因子中,前3位分别为水温、盐度和水底照度;夏末,由于水体透明度较低(＜2.0 m),光照条件可能成为海藻分布的限制因子.另外,夏末污损生物的大量出现在一定程度上影响了海藻的覆盖率.     

枸杞岛贻贝养殖筏架附着海藻的群落结构

为了解贝类筏式养殖区的大型海藻种类组成和分布格局及季节变动等群落水平的特征,实验于2018年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和2019年冬季(2月)对枸杞岛贻贝养殖筏架上的附着海藻进行采样和分析。结果显示,全年共采集到49种附着海藻,隶属11目20科33属。在物种数季节变化上,秋季最高(29种),春季最低(20种),平均有23种;平均生物量季节变化上,夏季最高(5 529.40 g/m~2),秋季最低(2 340.45g/m~2),年平均值为(3 455.06±1 480.40) g/m~2;平均物种数和平均生物量在水平分布上均呈现从养殖区内侧至外侧逐渐减少的特点;附着海藻多样性指数(H')最高为秋季(2.30),最低为夏季(1.87),年平均值为2.07±0.18;全年共采集到优势海藻13种,最高是秋季(8种),夏季最低(5种),平均有6种,其中宽角叉珊藻和密毛沙菜是养殖筏架上的全年优势种;优势海藻的生态位宽度最大值与最小值均出现在秋季,分别为密毛沙菜(2.21)和铜藻(0.74);生态位重叠最大值与最小值均出现在秋季,分别是扁江蓠-铜藻(0.86)和带形蜈蚣藻-铜藻(0)。研究表明,大规模筏式养殖的存在,延长了舌状蜈蚣藻、密毛沙菜等红藻的生长期,拓宽了铜藻等褐藻的栖息范围,从而改变了养殖区内大型海藻的群落结构,有利于所在海区维持更高的全年初级生产力水平和海藻碎屑产生量,为海洋牧场建设过程中海藻场的营造提供科学依据。     

不同水泥类型混凝土人工鱼礁的生物附着效果

为研究不同水泥类型混凝土人工鱼礁对生物附着效果的影响,本研究在青岛薛家岛海域进行礁体挂板实验,水泥类型包括复合硅酸盐水泥(P.C)、矿渣硅酸盐水泥(P.S)、火山灰质硅酸盐水泥(P.P)、粉煤灰硅酸盐水泥(P.F)和铝酸盐水泥(CA),2015年9月完成海上挂板.结果显示,2015年11月第1次取样,不同材质人工鱼礁上的附着生物量从大到小依次为P.P、P.S、CA、P.F和P.C,生物量分别为888.29、755.43、752.07、620.11和402.01 g/m2;生物种类分别为P.ES上7种,P.F、P.P和CA上各5种,P.C上3种.2016年3月,CA、P.P、P.F、P.EC和ES上的生物量分别为1956.94、1601.44、1453.06、1254.63和1072.43 g/m2;生物种类由多到少为P.F、CA、P.S、P.P、P.C,种类分别为17、15、12、11、8.2015年11月,Pielou均匀度指数J为CA＞P.P＞P.F＞P.C＞P.S;2016年3月为P.S＞P.F＞P.P＞CA＞P.C.2015年1 1月,附着生物Shannon-Wiener多样性指数(H')为CA＞P.P＞P.F＞P.C＞P.S;2016年3月依次为P.S＞P.F＞P.P＞CA＞P.C.研究表明,5种混凝土鱼礁中,铝酸盐水泥(CA)及粉煤灰硅酸盐水泥(P.F)人工鱼礁生物附着效果好,复合硅酸盐水泥(P.C)生物附着效果较差.     

寻山人工鱼礁区浮游动物群落变化的初步观察

2009年春季对寻山爱莲湾海域人工鱼礁浮游动物群落变化情况进行了实地调查,结果表明:鱼礁区浮游动物11种,比对照区减少3种;平均密度68.99 ind./m~3,比对照区高出23.97%;生物量536.91mg/m~3,比对照区高出64.04%。     

人工鱼礁对防城港海域小型岩礁性鱼类诱集效果研究

为探究人工鱼礁聚鱼效果,于2017年2月、4月、9月和11月主要通过声学探测技术,对防城港海域渔业资源密度、空间分布与大小组成进行了调查研究。结果显示,防城港人工鱼礁区及其临近海域4次调查共捕获各类游泳生物和底栖无脊椎动物201种,包括鱼类126种、蟹类32种、虾类20种、虾蛄类11种和头足类12种。双因素方差分析结果表明,调查海域渔业资源密度在时空层面上均存在显著性差异(P0.001),且交互作用显著(P0.001)。2月调查海域人工鱼礁区渔业资源密度(547745ind/n mile~2)约为其周边海域(203990ind/n mile~2)的2.68倍,表现出明显的聚鱼效果。其中,二长棘鲷(Parargyrops edita)、多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、花斑蛇鲻(Saurida undosquamis)等岩礁性底层鱼类为该季度主要优势种类。各航次人工鱼礁区小型个体所占比重较高,其平均目标强度(TS)分别为–55.6 dB(2月)、–54.5 dB(4月)、–53.6 dB(9月)和–52.2 dB(11月),随个体生长其平均TS呈稳步增大的变化趋势。在垂直方向上,2月和4月航次人工鱼礁区90%以上回波单体主要分布在9～16m中下水层。上述研究结果表明,人工鱼礁建设对防城港海域小型岩礁性鱼类表现出明显的向底层诱集的效果,该结果能为海洋牧场生态效应系统评价提供重要支撑。