现场海域人工鱼礁分布状态聚类分析

人工鱼礁的流场营造、鱼类诱集等建设目标,一般是通过单位鱼礁、鱼礁群等不同规模的形式实现的；实际投放的成千上百个人工鱼礁处于何种分布状态、它们是否满足单位鱼礁等规模要求,是非常值得关注的课题。本文利用空间聚类分析,借助基于划分的算法、基于层次的算法和基于约束的算法对投放后的鱼礁进行划分、归类或剔除,并选择单位鱼礁的重心、影响面积、鱼礁单体数量以及礁体间距4个指标进行比较分析,探讨人工鱼礁实际的组合聚类模式。结果显示3种空间聚类算法误差的排列顺序为：约束算法<划分算法<层次算法。通过对比分析,在基于约束的聚类算法下,最能反映人工鱼礁的实际集聚情况。     

布设间距对多孔方型人工鱼礁流场效应影响的数值模拟研究

采用计算流体动力学(CFD)技术,研究了不同布设间距下,多孔方型人工鱼礁周围水流运动的规律,旨在为深入研究人工鱼礁的集鱼原理和海洋牧场建设中人工鱼礁的投放和布设提供更多参考。本研究采用了4种布设间距,分别为0.5、1、1.5和2倍鱼礁高度,基于计算机数值模拟技术,模拟了速度为0.8m/s的水流流经2个礁体的过程,分别观察鱼礁周围水流运动情况。结果显示,多孔方型人工鱼礁内部和周围存在缓流区、背涡流区、上升流区、死水区等有显著特征的区域;多孔方型人工鱼礁上升流的最大速度与来流速度的比值约为0.95倍;多孔方型人工鱼礁周围上升流最大抬升高度与鱼礁高度之比约为2.1;多孔方型人工鱼礁的结构在一定程度上为鱼礁周围的流态多样性提供了较有利的作用;多孔方型人工鱼礁的布设间距对2个鱼礁单体间的旋涡数量和旋涡方向有较大影响,也对涡量大小和涡量分布范围产生影响。研究表明,在一定范围内,布设间距越大,涡量越大,分布范围越广,但超过一定范围后,涡量不再增大,分布范围也不再扩大;多孔方型人工鱼礁的布设间距越大,背涡流在X方向和Y方向的影响面积越大。研究结果清晰地展现了不同布设间距下的人工鱼礁的流场效应,对在特定条件下进行人工鱼礁投放和布设具有重要意义。     

荣成俚岛人工鱼礁建设项目——人工鱼礁投放海域资源环境状况前期评价

根据2006年6月在荣成俚岛开展的人工鱼礁拟投放海域海洋生物和海洋水文本底调查资料，对拟投礁海域的水质和海洋生物种类组成、数量分布等作了较详细地分析研究，以评估该海域是否适于投放人工鱼礁。调查结果显示，该海域底质类型为：表层为淤泥（3～10cm），中间层为半硬质沙泥（20～50cm），底层为硬质底。水深为9～18m，海区海水透明度较高，污染较轻，水质绝大多数指标符合国家二类海水水质标准。游泳动物数量较少，种类组成简单，生物量不高。大型底栖生物种类组成和生物量较丰富，海参、海胆等有一定分布。评估海域大多数指标符合建礁要求，所选海域是投放人工鱼礁的良好场所。     

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。     

基于Ransac算法的多波束点云人工鱼礁提取方法

投放人工鱼礁作为海洋牧场建设的重要环节，其投放质量评估工作日益受到重视。为实现大范围的人工鱼礁三维信息的自动识别与提取，提升人工鱼礁量化评估的质量，提出了一种基于Ransac算法的多波束点云人工鱼礁提取方法。该方法首先利用多波束声呐获取点云，在对点云进行分割、去噪等预处理后，利用Ransac算法将点云分为内外点集，内点集近似拟合为海底平面，外点集为人工鱼礁。在浙江嵊泗马鞍列岛某礁区进行了相关试验，实现了整体和单体鱼礁的提取，提取正确度达94.79%,完整度达91%,能够较好地提取鱼礁的三维形态、位置、尺寸、高度、空方等信息。研究表明，本方法可以大范围地应用于各型人工鱼礁目标投放效果的量化评估。     

关于人工鱼礁礁址选择的探讨

人工鱼礁的礁址选择在整个人工鱼礁建设项目中具有举足轻重的地位,它决定了人工鱼礁建设项目的成败。在投放人工鱼礁时,要受到海域的功能区划的限制,还有包括海域的底质类型、水流、水深、风浪等多种因康的影响,要充分发挥人工鱼礁修复海洋生态环境和增殖渔业资源等功能,必须综合考虑各种有关因素,采用科学的方法和步骤选定人工鱼礁的投放地点。     

渤海湾天津近海人工鱼礁实施效果初步研究

为了掌握人工鱼礁建设对海洋生物资源和海洋生态环境的作用效果,在汉沽示范区已投放人工鱼礁海域进行了跟踪监测与研究。研究结果表明:投放1年的礁体表面90%以上被生物覆盖,附着厚度10~15cm,附着生物以长牡蛎、密鳞牡蛎为主要优势种,单位面积附着量6.25kg/m2。实验数据显示附着的牡蛎及其它生物生长良好。从浮游生物、底栖生物、鱼卵、仔稚鱼密度分布以及礁体生物附着状况来看,人工鱼礁区良好的生态效应已初步显现。在礁区周围的海底出现了以礁体为中心的高生物量区向四周扩散的趋势。从生物多样性和总生物量的角度来看,汉沽示范区人工鱼礁对改造局部区域的海洋生态环境起到了良好作用。     

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。     

杨梅坑人工鱼礁对海洋生态环境的影响

深圳市杨梅坑人工鱼礁区位于深圳市东部大亚湾海域，共投放礁体2272个。人工鱼礁投建后在该水域逐步形成了自然的、完善的生态结构，生态效益已初步体现。据以往采样统计，人工鱼礁区海域生态系统初级生产力明显增加。     

舟山渔场人工鱼礁投放海域生态环境前期评估

根据2002年6-7月在舟山渔场朱家尖外侧开展人工鱼礁投放海域本底调查所获的海洋生物和海洋水文环境资料及以往有关文献中对该海域的调查资料,对朱家尖外侧拟投人工鱼礁海域的海水理化因子和海洋生物种类组成、数量分布和群落结构特征作了较详细的分析研究,以评估该海域是否适于投放人工鱼礁.结果得知:该海域底质为粉砂质粘土,浮游生物种类和数量及底栖生物种类和数量较多,水深为14～19m,温、盐度季节变化明显、透明度较高、水色相对较清,水质绝大多数指标符合国家一、二类水质标准,海域适合沿岸岛礁性鱼类如石斑鱼、褐菖、鲈鱼等的栖息生长,历史上渔业资源丰富,也无工厂废水排放,不会对海洋生态环境产生重大污染,因此,可以为良好的投放人工礁之场所.     

侧扫声纳系统在石料人工鱼礁堆体积估算中的应用

采用侧扫声纳系统,对大连市金州湾蚂蚁岛海域中A、B两个石料人工鱼礁区进行调查评估,将声学方法应用到石料礁堆体积估算中,目的是探究石料礁堆体积估算的新方法,提高计算结果的准确性,进而提高工作效率。使用侧扫声纳系统进行数据采集,通过相关数据处理软件和计算机辅助技术对声纳数据进行后处理,提取石料礁堆特征图像,结合函数曲线对石料礁堆体积进行估算。结果显示,侧扫声纳图像能够清晰反映石料礁在海底的分布状态,根据图像能够对石料礁的冲淤程度进行判别,利用几何关系及相关技术手段对石料礁堆体积进行估算,估算结果存在一定误差,通过多次不同角度的检测或配合其他辅助软件能尽可能减小误差。在A石料礁区,运用积分断面法估算的石料礁堆体积与该礁区投放纪录的实际体积相比,相对误差接近16%;对B石料礁区进行检测评估,所得石料礁堆体积与实际体积之间的相对误差也接近16%。两个石料人工鱼礁区所估算的体积与实际体积相差均很少,虽然两个礁区物理环境以及石料礁堆大小均不同,但二者相对误差接近且均小于20%,验证了积分曲线的合理性。因此,在诸多不确定因素的影响下,该方法可相对精确地估算石料礁堆体积,可为人工鱼礁区建设、管理和评价提供支持和依据。     

小竹山岛海洋牧场区营养盐分布特征及增养殖适宜性探究

营养盐作为海水生物的基本生源要素，其含量与分布显著影响渔业资源分布与渔业活动。为了探究海洋牧场生态环境分布状况，并为海洋牧场的开发管理提供科学指导，于2017年12月—2018年9月对小竹山岛海洋牧场区进行4个航次的季度调查，分析并讨论了该海区营养盐分布特征，并针对虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和深水网箱增养殖活动，选取海水营养水平指数、叶绿素a浓度、温度、盐度、水深和底质类型等指标，对增养殖适宜性进行了探究。结果显示，活性磷酸盐(DIP)浓度为冬季>夏季>秋季>春季，浓度值分别为0.032、0.021、0.017和0.015 mg/L。无机氮(DIN)浓度为秋季>冬季>夏季>春季，浓度值分别为0.26、0.21、0.20和0.18 mg/L。DIP和DIN浓度在4个季节间差异明显，但季节内分布均匀。受到地形坡度和人工鱼礁投放的影响，在人工鱼礁投放区域的中下层水体有较高的营养盐浓度。增养殖适宜性结果显示，虾夷扇贝增养殖适宜性指数在冬季和夏季较高，适宜在海洋牧场西部区域进行增养殖活动。深水网箱增养殖适宜性指数在夏季和秋季较高，也适宜在西北区域进行增养殖活动。由于人工鱼礁投放改善了生态环境，除西北海域外，在人工鱼礁投放区域附近出现较高的增养殖适宜性指数。海水营养盐分布与增养殖活动适宜性评价可为提高海洋牧场增殖效率、促进可持续发展及开发提供科学依据与参考。     

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。     

长岛挡浪岛人工鱼礁区生态系统健康评价

本研究从理化环境、生物群落结构和生态系统功能3个层面，运用模糊综合评价法构建了人工鱼礁区生态系统健康评价模型。基于2013~2015年山东长岛挡浪岛人工鱼礁区5个航次调查结果，对挡浪岛人工鱼礁区、辐射区和对照区的生态系统开展健康评价。结果显示，人工鱼礁区及辐射区的生态系统为健康状态，对照区为亚健康状态。三者的生态健康指数为鱼礁区(0.783)>辐射区(0.646)>对照区(0.594)。与未投礁时相比，鱼礁区和辐射区的生态系统均脱离了亚健康状态且逐步提升，但对照区仍处于亚健康状态且发展不稳定。健康评价研究表明，挡浪岛人工鱼礁区生态系统比对照区更稳定，并带动辐射区提高了系统健康水平，表明挡浪岛人工鱼礁建设在生态环境修复和海洋渔业资源养护方面已取得一定效果。     

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.     

环境与摄食对山东省近海鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响

为研究环境与摄食因素对人工鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响,采用2017—2018年山东省近岸3处鱼礁区环境和渔业资源的调查数据,利用变异系数CV均值将样本的体长分为10组,每组体长间隔为33 mm,并使用Bray-Curtis相似性指数比较不同海域许氏平鲉体长组成的相似性;运用去趋势对应分析(DCA)、典范对应分析(CCA)分析各环境要素对不同体长组许氏平鲉分布的影响;运用胃含物分析法分析许氏平鲉的食物组成。结果显示,西霞口与长岛鱼礁区样本体长组成相似性指数为70.66%,前三岛鱼礁区与西霞口鱼礁区、长岛鱼礁区的相似性指数较低,分别为54.94%和59.46%;大体长(299～365mm)许氏平鲉的分布与水深、水质指数(WQI)和化学需氧量(COD)相关性较大,喜好水深较深、营养丰富的水域;小体长(35～200 mm)许氏平鲉喜好水深较浅,水质好的水域。大体长(200～365 mm),高龄(2～3龄)的个体主要摄食鱼类、虾类和蟹类,优势饵料为鱼类(IRI为65.94%);小体长(35～200 mm),低龄(0～1龄)的个体主要摄食虾类和蟹类,优势饵料为虾类(IRI为45.69%)。研究表明,在浅水区域投放幼鱼保护型鱼礁,为幼鱼提供庇护所;将捕捞作业集中在深水区,减少对许氏平鲉小体长个体的兼捕,可以达到针对性增殖、保护许氏平鲉资源的目的。     

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。     

深圳海域造礁石珊瑚分布特点与多样性

2015年7月,采用国际通用的截线样带法对大亚湾海域的造礁石珊瑚进行普查,并采用ShannonWeaver多样性指数(H')和均匀度指数(J)分析大亚湾海域造礁石珊瑚多样性情况,通过统计造礁石珊瑚覆盖率、死亡率、白化率和基底岩石、碎石、沙子覆盖率来分析大亚湾海域石珊瑚分布特点。结果表明:调查海域共记录54种珊瑚,调查海域主要优势种珊瑚以块状居多,主要为厚板页表孔珊瑚(Montipora incrassata)、团状滨珊瑚(Porites lobata)、隐形角菊珊瑚(Favites abdita)。统计分析数据表明:西涌海域所获珊瑚覆盖率(55%±3%)、多样性(3.039)都较高,但近期珊瑚白化率也较高(6%±2%);东山海域珊瑚覆盖率(13%±2%)、多样性(0.618)均最低。调查海域整体珊瑚覆盖度较高达到41.15%,最高覆盖率为55%,最低覆盖率仅为13%,覆盖度差异较大,近3年内珊瑚死亡率较高,建议加强大亚湾海域珊瑚生态系统的保护。