日照市海洋牧場示范區(qū)人工魚礁選址適宜性分析

馮英明，許丙彩，郝義，齊欣

(1. 山東省煤田地質局第一勘探隊，山東 滕州 277500；2. 日照市海洋發(fā)展局，山東 日照 276800)

0 引言

近年來，由于海洋捕撈強度過大，海洋漁業(yè)資源透支嚴重，主要經濟魚類資源日趨衰退，加之海洋污染加劇，嚴重破壞了魚蝦蟹類的生長繁殖和水生野生動物的棲息場所，導致許多海產品資源量不斷減少。加快海洋牧場建設是帶動相關產業(yè)發(fā)展，緩解社會對海洋捕撈業(yè)的壓力，解決人們生活水平不斷提高與海產品供應不足之間矛盾的主要途徑。

海洋牧場是指基于海洋生態(tài)系統(tǒng)原理，在特定海域通過人工魚礁、增殖放流等措施，構建或修復海洋生物繁殖、生長、索餌或避敵所需的場所，增殖養(yǎng)護漁業(yè)資源，改善海域生態(tài)環(huán)境，實現漁業(yè)資源可持續(xù)利用的漁業(yè)模式[1]。20世紀70年代末,海洋漁業(yè)資源因棲息地破壞、過度捕撈等原因嚴重衰退后，中國工程院資深院士曾呈奎先生[2-5]就呼吁盡快啟動我國海洋牧場農牧化建設與研究。目前，山東、遼寧、浙江、廣東、福建、廣西等沿海地區(qū)采用投石方式建設人工魚礁，為海洋魚類建造棲息場所，取得了較好的經濟、社會和生態(tài)效益。

海洋牧場示范區(qū)人工魚礁選址是否合理，對擬選海域的經濟效益、海洋環(huán)境的優(yōu)化和海洋資源的合理有效開發(fā)利用都有著重要的影響，也關系到人工魚礁建設的成敗[6]。人工魚礁選址應避開并遠離航道或海防設施，避開河口泥沙淤積區(qū)、軟泥海底及潮流和風浪過大的海區(qū)[7]。前人在人工魚礁建設開發(fā)方面做過較多研究[8-14]，而對日照市人工魚礁建設選址方面的研究較少[15-17]，該文依托“山東省日照市海洋牧場示范區(qū)海底沉積物地球化學調查”項目，在資料收集(1)青島國海浩瀚海洋工程咨詢有限公司，黃家塘灣海域萬寶國家級海洋牧場示范區(qū)人工魚礁建設項目海洋環(huán)境影響報告書，2018年11月。(2)國家海洋局第一海洋研究所，日照北部人工魚礁區(qū)整體海洋環(huán)境影響報告書，2018年1月。(3)國家海洋局第一海洋研究所，日照中部人工魚礁區(qū)整體海洋環(huán)境影響報告書，2018年1月。、單波束測量、淺地層剖面測量

及底質取樣等基礎上，對日照市海洋牧場示范區(qū)的人工魚礁建設的選址適宜性進行分析探討，為日照市海洋牧場建設提供依據，對增殖和優(yōu)化漁業(yè)資源、改善和修復海洋生態(tài)環(huán)境、增強現代漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力具有重要意義。

1 海洋牧場建設現狀

日照市高度重視發(fā)展海洋經濟，大力培育海洋優(yōu)勢產業(yè)，為建設藍色經濟區(qū)、打造海洋特色新興城市奠定了堅實基礎。近年來，日照市積極實施人工魚礁建設，打造海洋牧場。目前已審批人工魚礁區(qū)33處，總面積6855hm2，均為已建或在建工程。日照市已創(chuàng)建國家級海洋牧場示范區(qū)4個和省級海洋牧場示范區(qū)8個(圖1)，其中投礁型海洋牧場7個(表1、表2)。海洋牧場聚魚效應、改善海域生態(tài)環(huán)境及增殖漁業(yè)資源效果明顯，并帶動了海洋漁業(yè)相關產業(yè)的發(fā)展，生態(tài)、社會、經濟效益和發(fā)展前景逐漸顯現。

1—國家級海洋牧場；2—省級海洋牧場；3—漁業(yè)保護區(qū)圖1 日照市海洋牧場分布圖

目前占用海域面積較多的國家級和省級海洋牧場主要分布在日照市北部的兩城鎮(zhèn)東南側海域和南部的濤雒鎮(zhèn)東側海域(圖1)，水深主要為2～25m的海域。北部海域有1個國家級海洋牧場和5個省級海洋牧場，南部海域有3個國家級海洋牧場和3個省級海洋牧場。各個海洋牧場運行現狀良好，主要養(yǎng)殖三文魚、牡蠣、牙鲆、海參、海帶等。兩城鎮(zhèn)東南側海域海底底質類型主要為黏土質粉砂、砂、砂質粉砂和粉砂質砂，濤雒鎮(zhèn)東側海域海底底質類型主要為砂、含礫砂、黏土質粉砂、粉砂質砂和砂質粉砂等[18]。

表1 日照市國家級海洋牧場示范區(qū)

表2 日照市投礁型省級海洋牧場

日照市大力發(fā)展海洋牧場建設，規(guī)劃了“三大片區(qū)、一百萬畝”海洋牧場，倡導海面、海體、海底多層次生態(tài)立體養(yǎng)殖模式。按照海洋牧場功能和建設方式，日照市的海洋牧場主要有投礁型、游釣型、田園型、底播型、裝備型等5種類型。

2 海洋牧場示范區(qū)基本條件

海洋牧場示范區(qū)所在海域應具備相應的物理化學、地質水文、生物資源以及周邊環(huán)境等條件。根據海洋牧場建設規(guī)范的要求[19]，海水水深在6m以上且不超過100m，水體交換通暢，流速宜≤1.5m/s，海水水質符合二類以上海水水質標準(無機氮、磷酸鹽除外)。海面不得出現油膜、浮沫和其他漂浮物質。懸浮物質人為增加的量≤10mg/L。人為造成的海水溫升夏季不超過當地1℃，其他季節(jié)不超過2℃。溶解氧>5mg/L，化學需氧量≤3mg/L，生化需氧量≤3mg/L。

海底地形坡度平緩或平坦。海底地質穩(wěn)定，海底表面具備一定的承載力，沉積物類型以砂為主，淤泥厚度不宜超過0.6m，能保證人工魚礁的穩(wěn)定性。海底沉積物符合一類海洋沉積物質量標準[20]。海底無工業(yè)、生活廢棄物，無大型植物碎屑和動物尸體等。沉積物無異色、異臭，自然結構。沉積物中重金屬元素含量滿足Hg≤0.2×10-6，Cd≤0.5×10-6，Pb≤60×10-6，Zn≤150×10-6，Cu≤35×10-6，Cr≤80×10-6，As≤80×10-6、六六六≤0.5×10-6、滴滴涕≤0.02×10-6、多氯聯(lián)苯≤0.02×10-6。有浮游植物、浮游動物以及底棲生物等存在，競爭生物和敵害生物較少，適宜藻類移植以及增殖放流生物集聚、棲息、繁育和生長。

3 日照市人工魚礁選址適宜性分析

人工魚礁是海洋牧場系統(tǒng)工程的重要組成部分，是人為在水域中設置構造物，以改善、修復和優(yōu)化水生生物棲息環(huán)境，為魚類等生物提供繁殖、索餌、生長發(fā)育等場所，達到提高漁獲質量和保護增殖資源的目的，是建立新漁場或改善近海漁場的一項重要事業(yè)[21]。

3.1 選址原則及評價指標選取

3.1.1 選址原則

(1)統(tǒng)籌規(guī)劃的原則：在進行人工魚瞧建設選址時必須統(tǒng)籌規(guī)劃，選址要符合國家、省、市海洋功能區(qū)劃、海域利用總體規(guī)劃和人工魚礁建設規(guī)劃。禁止在航道、港區(qū)、錨地、通航密集區(qū)、軍事禁區(qū)、海底電纜管道通過的區(qū)域以及與其他海洋功能區(qū)劃相沖突的海區(qū)建設人工魚礁，避開傾廢區(qū)影響區(qū)域。

(2)因地制宜的原則：日照近海海底沉積類型多樣，在進行人工魚礁建設選址時，必須經過充分的調查研究，對擬選礁區(qū)的水文氣象、海底底質和漁業(yè)資源狀況作詳細調查，在充分掌握第一手資料的基礎上進行礁區(qū)選址。

3.1.2 評價指標選取

人工魚礁選址涉及海洋物理環(huán)境、化學環(huán)境和生物環(huán)境等多種因素[22]。在進行選址時既要確保全面，又要根據實際情況具體分析研究區(qū)域影響人工魚礁選址的主要因素，使指標體系更簡潔、更有效。目前，人工魚礁選址適宜性尚無明確、統(tǒng)一的評價標準。該文從人工魚礁的基本特征和建設內容出發(fā)，結合日照市海洋功能區(qū)定位，將水深地形條件、水動力環(huán)境、水質環(huán)境、海底底質類型、漁業(yè)資源本底條件、海洋功能區(qū)劃等作為主要選址指標，開展日照市人工魚礁選址的適宜性評價。

3.2 主要評價指標

科學的開展選址工作，是確保人工魚礁建設成功有效的前提。海洋牧場人工魚礁區(qū)選址在滿足海洋牧場建設規(guī)范[19]和人工魚礁建設技術規(guī)范[23]要求的同時(表3)，應選擇海洋環(huán)境處于正常狀態(tài)，且很少有污染物輸入的海區(qū)，在主要的經濟魚、蝦、貝的產卵區(qū)、越冬區(qū)、索餌區(qū)、洄游區(qū)等區(qū)域尤佳。

表3 投礁型海洋牧場選址條件

3.2.1 自然環(huán)境指標

日照市海岸帶適宜的氣候環(huán)境為漁業(yè)發(fā)展提供了優(yōu)越的自然條件[24]，是海州灣漁場的漁業(yè)生物北上光顧的重要海區(qū)，其漁業(yè)資源豐富而有特色，特別適宜名貴海珍品的增養(yǎng)殖，是適合人工魚礁建設的海域。較多的科研院所對該海域進行過多次科學調查，積累了豐富的基礎資料，對人工魚礁建設具有重要的指導作用，因此具備人工魚礁建設的良好資源與環(huán)境條件。

(1)水深地形條件：人工魚礁類型不同，投放海域不同，其投礁的適宜水深也不同?？紤]到波浪對魚礁的沖擊作用以及溫度和光照等因素的影響，人工魚礁建設地點一般應離岸500m以上，海區(qū)一般水深在5～30m之間，淺海海珍品增殖礁或用于休閑漁業(yè)的游釣魚礁設置在水深10～20m左右為好，魚類游釣增殖礁設置在水深20～30m左右海域較好。日照市近海漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域的海水水深主要介于6～22m之間(圖1)，滿足投礁型海洋牧場的建設要求，適宜人工魚礁建設選址。

(2)水動力環(huán)境：海流狀況是影響人工魚礁投放成效的一個重要因素，流速影響人工魚礁的增殖效果和穩(wěn)定性。流速過大，容易引起海底的沖淤，水循環(huán)導致的洗掘現象可能會使礁體與底土層脫離，發(fā)生移位或者翻滾；流速過小，水循環(huán)會導致較大的沉積，可能造成人工魚礁被掩蓋[6]。因此魚礁投放海域的流速一般以不超過0.8m/s為宜[25]。根據《日照北部人工魚礁區(qū)整體海洋環(huán)境影響報告書》和《日照中部人工魚礁區(qū)整體海洋環(huán)境影響報告書》，日照北部的兩城鎮(zhèn)東南側人工魚礁海域，漲急時，潮流整體由北東往南西流，流速介于0.2～0.6m/s。落急時，潮流整體由南西往北東流，流速介于0.15～0.5m/s。日照南部的濤雒鎮(zhèn)東側人工魚礁海域，漲急時，潮流整體由北東往南西流，流速介于0.3～0.8m/s。落急時，潮流整體由南西往北東流，流速介于0.2～0.7m/s。流速均小于0.8m/s。潮流流速較適宜，水動力條件適中。同時，當地存在天然魚礁區(qū)，有地方性、巖礁性魚類棲息。具備在此海域規(guī)劃建設人工魚礁增殖產業(yè)化項目的水動力條件。

(3)水質環(huán)境：養(yǎng)殖水域應滿足海水透明度好，不混濁，受風浪影響較小，不受污染且不是河口的區(qū)域，水質符合漁業(yè)水質標準[26]的規(guī)定。日照附近海水符合國家一、二類水質標準，水質清潔，海水透明度適中，營養(yǎng)鹽含量豐富，理化環(huán)境條件優(yōu)越，餌料生物豐富，適應各種海洋生物生長。具備在此海域建設人工魚礁的水質環(huán)境。

(4)海底底質類型：海洋牧場示范區(qū)人工魚礁區(qū)的底質情況將影響礁體的整體穩(wěn)定性和使用壽命，選址應在底質較硬、泥沙淤積少，海底表面承載力≥4t/m2，淤泥層厚度≤0.6m的水域，有淺層細砂覆蓋的堅硬巖石質海床是建造人工魚礁的理想場所。

日照市北部的兩城鎮(zhèn)東南側海域和南部的濤雒鎮(zhèn)東側海域海底底質環(huán)境條件較好，海域沉積物以砂為主，灣外沉積有黏土質粉砂，呈NE—SW向分布，向海方向沉積物以粉砂質砂、中粗砂、中細砂、砂礫沉積為主[27]。根據《黃家塘灣海域萬寶國家級海洋牧場示范區(qū)人工魚礁建設項目海洋環(huán)境影響報告書》，兩城鎮(zhèn)東南側人工魚礁海域海底淤泥層厚度小于0.6m，表層淤泥質粉質黏土的地基容許承載力為5t/m2。根據《日照中部人工魚礁區(qū)整體海洋環(huán)境影響報告書》，濤雒鎮(zhèn)東側人工魚礁海域海底坡度大約0.09，細砂、粉質黏土的地基承載力為6t/m2，滿足海底表面承載力≥4t/m2的要求。海底沉積物類型及地基承載力有利于礁體的固泊，符合人工魚礁的施工、投放條件。

(5)漁業(yè)資源本底條件：人工魚礁的建設海域應選在海洋生物總量大，且生物群體分布密集的海域，尤其是初級生產力發(fā)達和葉綠素a含量較高的海域，以此滿足生物鏈的規(guī)律[28]。另外，增殖型和幼魚保護型人工魚礁投礁的主要目的是增殖和保護海洋魚類資源。這類人工魚礁能夠起到保護幼魚的作用，且能夠阻止底曳性漁具作業(yè)。日照近海屬于著名的海州灣漁場北部海區(qū)，生物資源、經濟物產豐富，主要魚類128種，甲殼類48種，貝類84種，藻類10余種。既有適宜在人工魚礁區(qū)增殖放流的巖礁性魚類及甲殼類品種，如黑鯛、牙鲆、半滑舌鰨等，又有皺紋盤鮑、海參、海膽等特別適合近海增殖性人工魚礁區(qū)進行底播增殖的海珍品類。

3.2.2 社會環(huán)境指標

人工魚礁選址除要考慮自然資源和環(huán)境條件對人工魚礁建設的適宜性外，還應考慮海洋功能區(qū)劃，了解當地的社會經濟狀況，考慮項目用海與周邊用?；顒拥膮f(xié)調性。人工魚礁項目選址區(qū)域應不與水利、海上開采、航運、海底管線及其他涉海項目和海洋功能區(qū)劃相沖突。

(1)海洋功能區(qū)劃：海洋牧場示范區(qū)人工魚礁建設項目要結合海域使用總體規(guī)劃和功能區(qū)劃，首先應考慮魚礁選址海域是否與其海洋功能區(qū)劃相符合，應盡可能在功能定位為人工魚礁區(qū)的海域投放魚礁，但考慮到海洋功能區(qū)劃的兼容性，在少數其他功能區(qū)域也可以適量投放人工魚礁，如海洋保護區(qū)、旅游休閑娛樂區(qū)、農漁業(yè)區(qū)。

日照市海洋牧場人工魚礁選址主要位于人工魚礁建設布局規(guī)劃海域，符合《山東省黃海海洋生態(tài)紅線劃定方案(2016—2020年)》的管理要求，項目建設符合《山東省人工魚礁規(guī)劃(2014—2020年)》與《日照市人工魚礁建設布局規(guī)劃(2013—2020年)》的相關要求。

(2)生態(tài)漁業(yè)與旅游：傳統(tǒng)漁場都有良好的漁業(yè)資源本底條件，餌料生物豐富，適合各種經濟魚類的棲息生長。不管此類海域現在資源狀況如何，在這里投放人工魚礁，創(chuàng)造新的人工生態(tài)系統(tǒng)，都有利于恢復和養(yǎng)護漁業(yè)資源。

日照沿海旅游業(yè)資源豐富，休閑漁業(yè)發(fā)展前景看好。投放人工魚礁對于旅游景點開展游艇觀光、垂釣、潛水探險獵奇等增色不遜，能夠提高游客的興趣和景點的吸引力。在人工魚礁選址時，考慮了與當地發(fā)展海上生態(tài)旅游項目相結合，為濱海旅游業(yè)增添了活力和新亮點。

4 評價結果及分析

日照市4個國家級海洋牧場示范區(qū)和8個省級海洋牧場示范區(qū)中，適宜建設人工魚礁的海洋牧場有7個，主要位于北部的兩城鎮(zhèn)東南側海域和南部的濤雒鎮(zhèn)東側海域(圖2)。另外5個海洋牧場，由于在離岸距離、水深、海底沉積物類型、海洋規(guī)劃等方面不滿足要求，不適宜建設人工魚礁。

適宜建設人工魚礁的7個海洋牧場所處海域離岸3～20km，水深6～22m，水深適宜，滿足人工魚礁選址條件。沉積物以粉砂質砂、中粗砂、中細砂、砂礫沉積為主，海底地勢平緩，坡度約0.09，淤泥層厚度小于0.6m，海域的海底表面承載力為5～6t/m2，流速介于0.2～0.8m/s，有利于礁體的固泊，符合人工魚礁的施工、投放條件。海域海水水質符合國家一、二類水質標準，水質清潔，餌料生物豐富，適宜各種海洋生物生長。選址在此進行規(guī)劃建設人工魚礁，從海洋功能區(qū)劃、海域生態(tài)系統(tǒng)及與周邊其他用?；顒臃矫婵紤]也是適宜的。

5 人工魚礁建設建議

5.1 魚礁投放要安排合適

魚礁投放作業(yè)應盡可能采用定點安放的方式，同時需避開周邊保護對象的繁殖期(4月—7月)，盡量減輕對保護對象的影響。施工期間合理安排進度，掌握天氣變化，如遇大風天氣，懸浮物很容易擴散，應停止投礁作業(yè)，以降低施工海域懸浮物濃度及擴散范圍，減少投礁作業(yè)對施工海域及臨近海域環(huán)境的影響。

5.2 完善海洋環(huán)境監(jiān)管機制

海洋環(huán)保監(jiān)管部門要完善海洋環(huán)境監(jiān)管機制。針對人工魚礁建設改善海洋生態(tài)環(huán)境進行重點跟蹤監(jiān)測評估，對人工魚礁的相關科學問題，如流場效應和生態(tài)系統(tǒng)等展開研究，對重點礁區(qū)周圍漁業(yè)建立漁撈日志制度，長期收集資源狀況資料，同時定期采樣監(jiān)測生態(tài)環(huán)境狀況。加強對人工魚礁養(yǎng)殖區(qū)域和毗鄰漁業(yè)海域的跟蹤監(jiān)測，通過監(jiān)測及時掌握污染物排放情況及對臨近海域環(huán)境的影響程度。了解施工期和營運期防治污染措施的有效程度以及用海過程中產生的問題，預測該區(qū)域環(huán)境變化趨勢，為環(huán)境管理和人工魚礁的建設管理提供科學依據。

1—投礁型國家級海洋牧場；2—投礁型省級海洋牧場；3—規(guī)劃魚礁區(qū)圖2 人工魚礁建設適宜區(qū)分布圖

5.3 減少工程對環(huán)境的影響

海洋牧場人工魚礁建設項目要注意避免和減少工程對環(huán)境的影響。在投礁選點和礁體選型上要充分論證，以免有礙航道的暢順；在水流不暢通，水交換率低的淺水區(qū)，人工魚礁布點不宜過密，以免影響漁場的水質。

6 結論

(1)日照市4個國家級海洋牧場示范區(qū)和8個省級海洋牧場范區(qū)中，不適宜建設人工魚礁的海洋牧場有5個，適宜的有7個，主要位于北部的兩城鎮(zhèn)東南側海域和南部的濤雒鎮(zhèn)東側海域。7個適宜建設人工魚礁的海洋牧場所在海域離岸3～20km，水深6～22m，水深適宜。沉積物以砂為主，海底地勢平緩，坡度約0.09，淤泥層厚度小于0.6m，海底表面承載力為5～6t/m2，流速介于0.2～0.8m/s，有利于礁體的固泊。海水水質清潔，餌料生物豐富，適宜各種海洋生物生長。

(2)日照市人工魚礁建設區(qū)域在滿足海洋牧場建設規(guī)范和技術規(guī)范要求的同時，還符合國家、省、市海洋功能區(qū)劃和海域利用總體規(guī)劃，符合人工魚礁建設規(guī)劃。在對海區(qū)進行本底調查的基礎上，科學規(guī)劃設置魚礁區(qū)。