天津海域牡蠣礁區(qū)生態(tài)修復(fù)示范區(qū)域調(diào)查分析

李春青　高麗娜　時文博　陳永平　李連慶

摘 要：作者以《天津海域牡蠣礁區(qū)生態(tài)修復(fù)與生物資源恢復(fù)示范項目》所得底棲生物和游泳動物數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用生物多樣性指數(shù)和生態(tài)健康評價法對項目實施的效果進行評價。結(jié)論為：由于人工魚礁的投放使得調(diào)查區(qū)域生物多樣性有所提高，產(chǎn)生了有利于增加游泳動物生物量的變化。項目的實施使得該區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到一定程度的修復(fù)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)修復(fù)；人工魚礁；效果調(diào)查；生態(tài)健康評價法；綜合評價

近年來，由于天津大量海岸工程的興建，海洋生物生存環(huán)境被人造海岸所替代，再加之過度捕撈，天津近岸海域生態(tài)環(huán)境受到了不同程度的破壞，生物資源量不斷下降。為了改變這一局面，《天津海域牡蠣礁區(qū)生態(tài)修復(fù)與生物資源恢復(fù)示范項目》嘗試在示范區(qū)內(nèi)投入牡蠣礁和人工魚礁，以期達到構(gòu)建生態(tài)功能群，提升典型海域生態(tài)區(qū)的生物多樣性水平，從而達到對受損海域生態(tài)區(qū)的生態(tài)環(huán)境進行有效修復(fù)的目的。

本文以該項目所得底棲生物和游泳動物數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用生物多樣性指數(shù)和生態(tài)健康評價法對項目實施的效果進行評價。以期為同類型生態(tài)修復(fù)綜合評價提供技術(shù)參考。

1 研究方法

1.1 調(diào)查區(qū)域

項目示范區(qū)位置見圖1，其四至坐標(biāo)為A：117°58′00″E；39°6′00″N，B：117°58′00″E；39°6′10″N， C：117°58′20″E；39°6′10″N，D： 117°58′20″E；39°6′00″N，總面積為25.5 km2。項目調(diào)查選取示范區(qū)域東南部0.15 km2海域作為代表。在調(diào)查區(qū)域內(nèi)平均布設(shè)9個采樣點（SF1～SF9），并在附近無魚礁區(qū)域布設(shè)3個對照點（KF00、KF24和KF25）。

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 底棲生物 每個站位用箱式采泥器（0.05 m2）采泥4次，所有泥樣經(jīng)套篩（0.5 mm孔徑）沖洗后，挑揀全部底棲生物作為一個樣品，用福爾馬林溶液（濃度為5%）固定后，帶回實驗室進行檢驗[1]。

1.2.2 游泳動物 每個站位用單拖網(wǎng)（網(wǎng)口水平寬度為8 m）拖網(wǎng)1 h，將拖網(wǎng)所得生物帶回實驗室，在實驗室對漁獲物進行鑒定和統(tǒng)計[1]。

2 調(diào)查項目

底棲生物和游泳動物。

3 調(diào)查時間

本底調(diào)查于2012年的6月8日進行，效果跟蹤調(diào)查于2013年的5月24日進行。

4 評價方法

4.1 生物多樣性指數(shù)（H）

生物多樣性采用香農(nóng)-威納（Shannon—Wiener）指數(shù)進行表示，其公式是：

H′=-si=1Pilog2Pi

在公式里S表示種類總數(shù)；Pi代表樣品中屬于第i 種的個體比例，如樣品總個體數(shù)為N，第i種個體數(shù)為ni，則Pi=ni/N。香農(nóng)-威納（Shannon—Wiener）指數(shù)污染程度分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

4.2 生態(tài)健康評價法

生態(tài)健康評價法主要按照國家海洋局發(fā)布的《近岸海洋生態(tài)健康評價指南》[2]（以下簡稱“指南”）進行評價，采用《指南》中“河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境健康評價方法”對調(diào)查區(qū)域進行健康評價。

5 調(diào)查情況

5.1 底棲生物情況及分析

從表2和表3可以看出，2013年示范區(qū)域通過項目的實施，生物量由2012年的155.8 g/m2降低至42.06 g/m2，降為2012年的27%，底棲生物生物量顯著降低。

從種類組成上看，2012年示范區(qū)域調(diào)查到5個類群，軟體動物在生物量和密度上占有絕對優(yōu)勢，分別占總量的79.4%和93.85%，環(huán)節(jié)動物和甲殼動物所占比例甚低；2013年示范區(qū)域調(diào)查到3個類群，環(huán)節(jié)動物和甲殼動物所占的比例有所上升，生物量由2012年的9.87%和7.16%提高到14.69%和23.47%，密度由2012年的4.58%和0.80%提高到13.79%和6.90%；對照區(qū)域2012年和2013年分別調(diào)查到5個和4個類群，都是以軟體動物為主體構(gòu)成，生物量上軟體動物2012年和2013年占比分別是82.98%和8985%，兩者相差不大，密度上軟體動物兩年也占有相對優(yōu)勢，分別為95.93%和46.46%。

由表4和表5可以看出，2013年示范區(qū)域的生物多樣性指數(shù)變動范圍在0～1.84，平均值118，對照區(qū)域在0～0.43，平均值0.23，2012年示范區(qū)域的變動范圍在0～2.37，平均值1.26，對照區(qū)域在0.95～2.55，平均值1.50。兩年的香農(nóng)-威納（Shannon—Wiener）指數(shù)示范區(qū)域相差不大，屬于中度污染水平（1

5.2 游泳動物情況及分析

由表6和表7可以看出，2013年示范區(qū)游泳生物平均生物量為11.31 kg/網(wǎng)·h，2012年示范區(qū)為8.63 kg/網(wǎng)·h，項目實施后示范區(qū)生物量是實施前的1.31 倍。2013年示范區(qū)平均生物密度為1 548尾/網(wǎng)·h，2012年為642.5尾/網(wǎng)·h，項目實施后是實施前的2.41倍。人工魚礁投放后游泳生物密度和生物量均高于本底調(diào)查情況，這表明示范區(qū)域項目實施后游泳生物資源比實施前豐富。

由圖2-圖5和可以看出，從種類組成上來看，2012年示范區(qū)域呈現(xiàn)一枝獨秀的局面，甲殼類在生物量和密度上均占據(jù)絕對優(yōu)勢，分別為574 kg/網(wǎng)·h和493尾/網(wǎng)·h，占總量的665%和76.7%；項目實施后，魚類和頭足類的生物量為4.50和1.60 kg/網(wǎng)·h，相較于2012年的2.09和0.80 kg/網(wǎng)·h而言，二者均有較大幅度的增加，分別是2012年的2.16倍和2.0倍；二者的密度由原來的120.33和29.17尾/網(wǎng)·h變?yōu)?78和233尾/網(wǎng)·h，分別是2012年的6.47倍和7.99倍；魚類生物量占總量比例由原來的24.2%增至39.8%，密度由18.7%增至50.3%，超越了甲殼類的34.7%。這種變化說明，通過人工魚礁的投放為魚類和頭足類的索餌和棲息提供了方便，增加了上述生物的生物量，從而豐富了示范區(qū)生物多樣性。

由表8可以看出，2012年示范區(qū)生物多樣性指數(shù)香農(nóng)（Shannon—Wiener）指數(shù)（H）為1.67，根據(jù)污染程度分級標(biāo)準(zhǔn)，屬于中度污染（1

5.3 生態(tài)健康評價

根據(jù)《指南》提供的計算方法，我們將海洋生物健康評價結(jié)果列于表9之中。雖然項目實施前后海洋生物均處于不健康狀況，但比較數(shù)值后，不難發(fā)現(xiàn)項目實施后海洋生物的健康值高于對照海域和實施前的結(jié)果，分別高出28.3%和8.7%。據(jù)此推斷，由于人工魚礁的投放海洋生物健康狀況略有改善。

6 結(jié)論

6.1 底棲生物方面

通過項目的實施，示范區(qū)域底棲生物的生物量比本底調(diào)查時有所下降，區(qū)域內(nèi)的環(huán)節(jié)動物和甲殼動物組成比例有所提高。這說明，人工魚礁的投放改變了海底的環(huán)境組成，產(chǎn)生了有利于環(huán)節(jié)動物和甲殼動物繁衍生息的變化；為維持或提高底棲生物生物多樣性提供了有利條件。

6.2 游泳動物方面

項目實施對于水環(huán)境的改善作用，為游泳動物繁衍生息提供了很好的環(huán)境條件；項目實施促進了浮游動植物等食物鏈底端物種量的增加，為游泳動物提供了豐富的餌料；再加之魚礁對于生物幼體的保護作用，使得功能群頂端生物資源量比實施前豐富了很多。

6.3 生態(tài)健康評價方面

由生態(tài)健康評價法的評價結(jié)果可以看出，海洋生物的健康狀況雖屬于不健康狀態(tài)，但健康值2013年較2012年有所提升，據(jù)此可以判斷人工魚礁的投放對海洋生物健康狀況產(chǎn)生了積極的作用。

通過以上用生物多樣性指數(shù)和生態(tài)健康評價法對項目實施的效果進行綜合評價后，我們可以看出該項目的實施對于海洋生物產(chǎn)生了利好的影響。

參考文獻：

[1] 孫萬勝，溫國義，白明，等.天津大神堂淺?；钅迪牻竻^(qū)生物資源狀況調(diào)查分析[J].河北漁業(yè)，2014（9）：23-26

[2] HY/T 087-2005，近岸海洋生態(tài)健康評價指南[S].北京：國家海洋局，2005

（收稿日期：2015-03-18）