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。     

天津大神堂海域人工鱼礁区游泳动物群落特征变化

为研究天津大神堂海域人工鱼礁建设初期游泳动物群落特征的变化,于2014年6月10日、7月28日、9月22日对人工鱼礁区和对照区进行三次调查。结果表明:人工鱼礁区游泳动物种类与对照区相近,但优势种种类在6月和7月少于对照区;6月份人工鱼礁区的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均显著低于7月份和9月份(P﹤0.05),而对照区在各月份没有显著性差异(P﹥0.05);6和7月份人工鱼礁区的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均显著低于同一月份对照区数值(P﹤0.05);人工鱼礁区渔获物CPUE、渔获数量和埃三极能值仅在7月份存在显著性差异(P﹤0.05);人工鱼礁区各月份经济渔获物CPUE和经济渔获数量与对照区的差异均未达到显著水平;人工鱼礁区经济渔获数量从6月到9月呈逐渐增加的趋势,并且6月和9月达到显著性差异水平,但对照区各月份数值相近。结果表明,人工鱼礁投放初期渔业资源种群会受到一定程度扰动,随着时间的推移人工鱼礁良好生态效益逐步显现。     

威海西港人工鱼礁区鱼类和大型无脊椎动物群聚特征

根据2012年9月—2013年8月对威海西港人工鱼礁区及对照区的生物资源调查,对比分析了鱼类和大型无脊椎动物的种类组成、优势种、相对资源密度、多样性和相似性等群落结构特征。调查显示,人工鱼礁区和对照区共采集鱼类与大型无脊椎动物32种,隶属25科30属;其中北礁区24种,南礁区23种,对照区17种。鱼类和节肢类在生物量和数量上均占较高比例。2个鱼礁区在历次调查中的主要优势种皆为大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)和许氏平鮋(Sebastods schlegelii),其次为口虾蛄(Oratosquilla oratoria)。北礁区的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)(1 011.39±584.18 g/n·d)是对照区CPUE(550.36±451.31 g/n·d)的1.84倍;南礁区的CPUE(700.87±368.86 g/n·d)是对照区的1.27倍。鱼礁区的多样性和丰富度均高于对照区,北礁区最高多样性和丰富度分别达到3.20和2.47,南礁区最高分别达到3.12和2.87。2个鱼礁区和对照区之间的群落相似性处于中等水平。通过熵值法计算北礁区、南礁区和对照区综合生态效益值分别为0.402、0.340和0.260,北礁区生态效益最佳,南礁区次之,对照区最差。研究认为,人工鱼礁的投放有利于渔业资源特别是鱼类的养护和诱集,生态效果良好。     

荣成俚岛人工鱼礁建设项目Ⅱ．人工鱼礁养护生物资源效果的评价

于2006年6月和2007年6月在荣成俚岛开展人工鱼礁投放前海域本底调查和投放后效果调查，分析比较了鱼礁区游泳动物、大型底栖动物的种类组成、生物多样性、种类丰度、CPUE和海藻等在人工鱼礁投放前后的变化。调查结果表明：人工鱼礁投放后，游泳动物和大型底栖动物种类总数、种类多样性指数和丰度均有所增加，分别是投礁前的1．78倍和1．32倍、1．47倍和1．22倍、1．68倍和1．62倍。游泳动物CPUE比投礁前增加1．39倍左右，其中鱼类的CPUE增加最多，尤其是大泷六线鱼和许氏平鲇等岩礁性鱼类，分别是投礁前的2．18倍和5．67倍。大型底栖动物种类有所增加，但CPUE略有减少。礁体上附着生长了马尾藻和海带等藻类。综合分析认为，人工鱼礁对游泳动物和大型底栖动物聚集和养护效果显著，鱼礁的投放也有利于海藻的附着、生长和藻场的恢复。     

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.     

澄海莱芜人工鱼礁集鱼效果初步评价

2003和2007年分别对澄海莱芜人工鱼礁区进行了投礁前的本底调查和投礁后的跟踪调查。结果表明，投礁后礁区海域游泳生物的资源密度明显比投礁前高，增加了25．63倍；礁区海域各类资源种类均比投礁前丰富，总种数由投礁前的23种增加至41种，比投礁前增加了0．78倍，其中，蟹类种数增加最多，增加了1．75倍；在本底调查中没有出现的经济种类龙头鱼Harpodon nehereus和红星梭子蟹Portunus sanguinolentus在跟踪调查中已成为主要优势种；Shannon—Wienver多样性指数（H’）在礁区和对比区均比投礁前有所增加。表明鱼礁投放后，鱼礁区集鱼效果和群落结构明显改善，人工鱼礁建设取得了明显的生态效益和经济效益。     

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。     

天津大神堂海域不同时间序列礁体附着生物群落特征变化

本研究于2018年9月通过打捞鱼礁的方式调查了2010、2012、2014、2016和2018年投放礁区礁体附着生物情况。结果显示，虽然不同年份投礁区礁体附着生物的种类和数量有所差异，但长牡蛎(Crassostrea gigas)均占绝对优势。2018年投礁区由于礁体投放时间较短，尚未形成稳定的附着生物群落，其礁体附着生物的种类数、附着生物数量和重量、生物多样性指数和物种均匀度指数均显著低于其他年份。2010年投礁区域礁体附着生物种类和数量均显著高于其他年份，但在附着生物重量上无显著差异。研究表明，人工鱼礁附着生物优势种种类组成受到其所处海域地理位置的影响很大，时间序列对人工鱼礁附着生物的影响在投放前期较为明显，当生物量达到一定数值后，其影响明显减弱，但其生物生态环境仍在缓慢改善，生物多样性逐步增加。     

大亚湾大辣甲南人工鱼礁区建设效果初步评估

根据2002年11月、2004年7月和2005年8月对大亚湾大辣甲南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:投礁后资源种类明显比投礁前丰富,礁区内和对照海区资源的总种类数分别由投礁前的22种和11种增加到41种和36种;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21.22倍和27.44倍;投礁后礁区内和对照海区渔业资源的优势类群和主要优势种也发生了明显变化,鱼类成为礁区内第一优势类群,黄斑蓝子鱼成为第一优势种,显示出明显的集鱼效果.     

大亚湾杨梅坑海域投礁前后浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

根据2007年4月、2008年5月、2009年5月在大亚湾杨梅坑人工鱼礁海域进行的3个春季航次生态、环境综合调查资料,研究了投礁前后杨梅坑海域浮游植物群落结构特征及其年际变动。结果表明,杨梅坑海域共鉴定出浮游植物151种,以硅藻种类最多;调查期间浮游植物种类组成变化不大,但优势种的年际更替明显;丰度呈上升趋势。K优势度曲线的群落多样性分析表明,群落多样性由高到低依次为2008年5月〉2007年4月〉2009年5月,前后3次调查群落多样性差异较大。聚类（cluster）及多维尺度分析（multidimensionalscaling,MDS）显示,3次调查中杨梅坑海域东部、中部、西部的站位倾向于分别聚类在一起,研究的区域可能受海流影响较大;礁区与对照区的差异不明显。冗余分析（redundancyanalysis,RDA）表明,水温和水深、盐度、总悬浮物是影响该海域浮游植物栖息密度及空间分布的主要环境因子。     

人工鱼礁投放对莱州金城海域沉积环境地球化学要素的影响

2009年7月和2010～2011年春、夏、秋、冬4个季节共9个航次对莱州金城人工鱼礁区域和对照区域的沉积环境进行调查,并对投礁前后沉积物粒径、总氮（TN）、总磷（TP）、有机碳（TOC）和硫化物等指标的变化进行分析。结果表明,投礁后沉积物类型没有发生改变,但沉积物粒径有所增加。2009年7月,沉积物中值粒径和平均粒径均值分别为（0．156±0．084）mm和（O．157±0．076）mm,投礁后的2010年7月,沉积物中值粒径和平均粒径均值分别为（0．160±0．079）mm和（0．162±0．092mm）,且礁区沉积物中值粒径和平均粒径要高于对照区。2009～2011年7月,沉积物中其他指标变化趋势为：投礁区TN、TOc和硫化物平均含量均表现为逐年降低,TP为先升高后降低;对照区TN和TOC平均含量为先降低后升高,而TP和硫化物平均含量变化表现为逐年升高。2010年和2011年各指标的变化趋势为：礁区除TP平均含量为2011年高于2010年外,其余3项指标均为2010年高于2011年,而对照区除TOC平均含量2010年高于2011年外,其余3种指标均为2011年高于2010年;TP和硫化物平均含量为礁区高于对照区,而TN和TOC则为对照区高于礁区。     

天津近岸人工鱼礁海域浮游植物群落及其变化特征

2016年5月、7月和11月分别对天津近岸海域2010年、2012年和2014年投放的人工鱼礁区及非人工鱼礁区(对照区)进行3个航次的调查,每个区域设置3个站位,共计12个站位。结果显示,共鉴定浮游植物2门28属58种,其中,硅藻门19属44种,甲藻门9属14种。物种以硅藻为主,占总物种的75.9%,其次为甲藻,占总物种的24.1%。浮游植物优势种以硅藻门的圆筛藻属和角毛藻属为主,主要有威氏圆筛藻(Coscinodiscus wailesii)、星脐圆筛藻(C. asteromphalus)、格氏圆筛藻(C. granii)、虹彩圆筛藻(C. oculusiridis)、圆筛藻(Coscinodiscus spp.)、卡氏角毛藻(Chaetoceros castracanei)、劳氏角毛藻(Ch. lorenzianus)、旋链角毛藻(Ch. curvisetus)、尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、柔弱几内亚藻(Guianardia delicatula)、刚毛根管藻(Rhizosolenia setigera)、翼鼻状藻印度变型(Proboscia alata f. indica)和夜光藻(Noctilluca scintillans)。浮游植物细胞丰度存在明显的季节差异,11月、7月和5月浮游植物细胞丰度分别为94.79×104、39.53×104和21.5×104 cell/m³,浮游植物多样性指数也有明显的季节差异,11月香农–威纳多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均比5月和7月高。从人工鱼礁区与对照区对比来看,5月浮游植物细胞丰度礁区外显著高于鱼礁区,7月和11月2014年鱼礁区浮游植物细胞丰度显著高于其他鱼礁区和礁区外。浮游植物多样性指数,礁区外和2012年鱼礁区低于2010年和2014年鱼礁区,礁区外最低。研究表明,人工鱼礁的构建对于提高浮游植物群落多样性具有显著效果,但随着时间的延长,浮游植物群落多样性不是一直增高,有一定程度的波动。     

水流作用下粉砂海床上人工鱼礁局部冲刷的模型试验与分析

海底条件的变化可能会加剧人工鱼礁的局部冲刷甚至产生掏空,导致人工鱼礁倾覆或掩埋,最终影响人工鱼礁的生态修复功能。为更好地了解人工鱼礁的冲刷特性,明确冲刷地形的形成机制,本研究首先采用物理模型试验的方法,对放置在粉砂底质上的人工鱼礁在不同水流条件下的局部冲刷问题进行了研究,并通过对原型流场进行数值模拟,讨论分析了水流及礁体结构特征对局部冲刷形态的影响机制。模型试验结果显示,0.11 m/s流速对试验选取的模型沙的影响不显著,礁体模型背面冲刷坑的深度仅为0.5 mm,两侧无明显冲刷坑,当流速增加到0.22和0.27 m/s时,沙床表面形成了均匀分布的沙鳞,背面冲刷坑深度分别达到1.0和1.5 mm,两侧冲刷坑的最大深度为4.5 mm,宽度分别为4.0和7.5 cm;流场数值模拟的分析结果显示,原型条件下流场、沙床剪切力和涡量的高值区和模型试验中冲刷强区存在对应关系,礁体的开孔和多柱支撑设计增大了局部冲刷强度。该研究表明,在粉砂底质条件下人工鱼礁的局部冲刷程度随流速的增加而增强,但总体冲刷不严重,未出现掏空或掩埋现象;礁体结构对局部冲刷有较大影响,因此,礁体设计与布局时应综合考虑流场效应、稳定性和冲刷形态等因素。     

基于模糊综合评价法的人工鱼礁生态系统健康研究

本研究采用模糊综合评价法构建人工鱼礁生态系统健康评价模型,采用层次分析法对各项生态指标的权重进行赋值,并利用综合健康指数模型对北戴河人工鱼礁区和对照海区生态系统健康状况进行评价。根据2013年7月本底调查和2014年6月与2015年5月的跟踪调查数据,分析结果显示,人工鱼礁区和对照区的生态系统都处于健康状态,对照区在2013年7月和2014年6月的调查中健康指数均高于鱼礁区,2015年5月调查时,对照区生态健康指数出现下滑,但人工鱼礁区生态系统健康呈现逐步提升的状态,综合健康指数为0.838,属很健康状态。根据评价结果,北戴河人工鱼礁建设取得良好生态效果,生态系统处于逐步稳定健康发展的状态。本研究采用生态系统健康指数,科学评价人工鱼礁生态效应,对人工鱼礁工程建设、环境资源保护、高效管理和可持续利用具有重要意义。     

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.     

人工鱼礁投放误差分布研究

人工鱼礁建设海域的鱼礁实际分布状态与设计方案的鱼礁配置组合之间往往存在着不同程度的偏离差异,而如何从单位鱼礁和鱼礁群层面上评估鱼礁投放误差,是评价人工鱼礁投放质量乃至建设效果的基本前提。本实验选择港湾、岛礁、开阔等典型海域的人工鱼礁区,以重心位置、外围面积、重叠面积、单体数量以及平均间距为指标,在单位鱼礁的层面上,对实际投放的人工鱼礁进行误差计算与分析。结果显示,各指标的误差整体上基本服从正态分布,某个鱼礁区指标的误差可能服从多种合理的拟合分布,不同投礁海域的同一个误差指标具有类似的分布规律,不同的误差指标拟合分布的情况也有可能相同。重心位置误差、重叠面积误差以及单体数量误差在不同区域极限误差相同,其标准化误差分布范围分别为[0,1]、[0,1]、[0,0.451],而其他误差要素在不同区域得到的极限误差略有差异,总体上,外围面积误差分布在[0,1]之间,礁体间距误差和总体误差的分布范围分别为[0,1],[0,0.890]。通过对人工鱼礁投放误差规律及误差范围的分析,才能对投放误差进行等级划分,进一步为鱼礁投放评价标准的划分提供依据。     

大亚湾不同波浪、水深与坡度条件下车叶型人工鱼礁的安全重量

基于小振幅波和力学理论,以车叶型鱼礁为对象,对其在大亚湾不同波浪(台风、十年一遇、二十五年一遇、五十年一遇)、不同水深(6～20 m)、不同海床坡度(10-1、30-1、50-1)及附着生物等多种条件下的安全性进行了研究分析,确定了车叶型鱼礁的安全重量和大亚湾海域适于其投放的水深范围.结果表明,安全重量在深于12 m的水深范围内变化平稳,而在较浅的水深特别是在波浪发生破碎的前后过程大小差异明显,表现出随水深变浅先变大后变小的波动特征,二十五年一遇的波浪条件下3种坡度的安全重量最大值分别为42.4、22.4和20.3 t,对应水深为10、12和14 m.坡度对礁体安全重量的影响非常明显,坡度越小,安全重量越轻,各种波浪条件下30-1与50-1下的安全重量随水深的变化特征相似,而10-1与30-1的差异远大于30-1与50 -1的差异.礁体的安全重量与波浪条件、水深和海床坡度有直接关系,水深过浅或海床坡度过大均可能导致礁体在较大波浪下失稳.从礁体稳定性与航道安全性两方面考虑,应选择大亚湾12 m以深、坡度平缓的水域,投放设计重量为22.4 t的车叶型人工鱼礁.     

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.