唐山祥云灣海洋牧場(chǎng)漁業(yè)資源增殖效果評(píng)估

崔晨 張?jiān)茙X 張秀文 潘哲 葉敏 趙祺 齊遵利

摘?要：為評(píng)估唐山祥云灣海洋牧場(chǎng)漁業(yè)資源的增殖效果，對(duì)其投礁前后生物資源進(jìn)行調(diào)查，選取主要經(jīng)濟(jì)漁獲物為統(tǒng)計(jì)對(duì)象，結(jié)果表明：投礁后主要經(jīng)濟(jì)漁獲物的生物總量是投礁前的2.5倍，Pileou均勻度指數(shù)（J′）是投礁前的1.82倍，Shannon-Weiner多樣性指數(shù)（H′）是投礁前的2.14倍，種類豐富度指數(shù)（R）是投礁前的1.94倍。投礁后礁區(qū)在生物資源總量增加的基礎(chǔ)上，一些經(jīng)濟(jì)種類增加明顯，礁區(qū)生產(chǎn)力得到了提高，群落結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜而穩(wěn)定，漁業(yè)資源增殖效果有良好的體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：海洋牧場(chǎng);資源調(diào)查;漁業(yè)資源;增殖效果

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對(duì)海產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的需求也在增長(zhǎng)[1]。然而近年來(lái)過(guò)度捕撈、環(huán)境污染日益嚴(yán)重以及不斷加強(qiáng)的工程建設(shè)等人為因素，導(dǎo)致我國(guó)近海漁業(yè)生物多樣性及資源量急劇下降，海洋生物資源及生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞[2]。

海洋牧場(chǎng)作為近海生態(tài)修復(fù)相對(duì)特殊的人工生態(tài)系統(tǒng)，能夠在特定海域中為海洋生物的生長(zhǎng)和繁殖提供良好環(huán)境[3]。建設(shè)海洋牧場(chǎng)，可以增加海洋生物的種類和產(chǎn)量、提高海洋生物的多樣性、延長(zhǎng)海洋生物的食物鏈、實(shí)現(xiàn)海洋生物資源和漁業(yè)的低碳生產(chǎn)[4]。唐山祥云灣海洋牧場(chǎng)所在海域海流速度較為緩慢，有著豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽，水質(zhì)狀況較好，適合建設(shè)海洋牧場(chǎng)，進(jìn)行人工魚(yú)礁的投放和增殖放流[5]。

本文通過(guò)對(duì)祥云灣海洋牧場(chǎng)投礁區(qū)投礁前后的漁業(yè)資源生物量及生物多樣性調(diào)查，進(jìn)行漁業(yè)資源增殖效果評(píng)估，為海洋牧場(chǎng)的建設(shè)和發(fā)展提供理論依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?調(diào)查區(qū)域與調(diào)查方法

唐山海洋牧場(chǎng)實(shí)業(yè)有限公司在占地為57.33 hm2的人工魚(yú)礁區(qū)于2017年11月開(kāi)始投礁，至2018年6月投礁完成。于2017年6月對(duì)祥云灣人工魚(yú)礁區(qū)進(jìn)行了投礁前的本底調(diào)查，于2019年6月進(jìn)行了投礁后的跟蹤調(diào)查。漁業(yè)資源調(diào)查按《海洋調(diào)查規(guī)范》（GB 12763-2007） [6]中規(guī)定方法進(jìn)行。調(diào)查均租用同一規(guī)格漁船，漁船主機(jī)功率為99 kW。網(wǎng)具使用刺網(wǎng)，網(wǎng)具全長(zhǎng)200 m，共4種規(guī)格串連：孔徑分別為4、2.5、3、4.5 cm。4種規(guī)格網(wǎng)高均為140 cm、長(zhǎng)度均為50 m，下網(wǎng)24 h后取回。根據(jù)研究海域的位置、面積以及周邊情況等確定3個(gè)調(diào)查站位，各站位具體地理位置如圖1及表1所示。

1.2?數(shù)據(jù)和分析方法

生態(tài)優(yōu)勢(shì)度選用Pinkas的相對(duì)重要性指數(shù)（IRI）判斷各資源種類的優(yōu)勢(shì)種，相對(duì)重要性指數(shù)包含了生物的豐度、生物量和出現(xiàn)頻率三方面的重要信息，常被用做研究群落種類的生態(tài)優(yōu)勢(shì)度，其計(jì)算公式如下：

式中：N為某種生物的豐度與該海域生物總豐度的比值，%;W為某種生物的生物量與總生物量的比值，%;F為某種生物在調(diào)查中所出現(xiàn)站位與總站位的比值，%。本文中以所得結(jié)果大于等于1 000的魚(yú)類定為優(yōu)勢(shì)種，結(jié)果在500～1 000的魚(yú)類定為常見(jiàn)種。

Pileou均勻度指數(shù)（J′），可以體現(xiàn)某一物種群落在環(huán)境中的分布情況。其計(jì)算公式如下：

Shannon-Weiner指數(shù)（H′）是物種多樣性調(diào)查最常用的方法，主要反映生物群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，其值越大，表明群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜[7]。Shannon-Weiner指數(shù)計(jì)算公式為：

Margalef指數(shù)物種多樣性指數(shù)（R）是物種豐富度和均勻度的函數(shù)，是用來(lái)描述一個(gè)群落的多樣性的統(tǒng)計(jì)量，其計(jì)算公式如下：

（2）—（4）式中：S為各站漁獲的種類總和;N為各站總漁獲尾數(shù);Pi為第i種的個(gè)體數(shù)與總個(gè)體數(shù)的比值。多樣性指數(shù)越大表示物種的群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生物資源越豐富[8];均勻度指數(shù)越大，表示生物在水體中分布均勻性越強(qiáng)[9]。

2?結(jié)果

2.1?投礁前后生境對(duì)比

大規(guī)模的捕撈、圍海造田、污水排放等行為使得海洋環(huán)境不堪重負(fù)，漁業(yè)資源量逐漸衰退。海洋環(huán)境的惡劣發(fā)展，經(jīng)由食物網(wǎng)、整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能量的傳遞，嚴(yán)重威脅到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[10]。人工投放魚(yú)礁后，浮游生物、底棲生物數(shù)量明顯增多，為經(jīng)濟(jì)海產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)適口的天然餌料，也為海洋生物棲息提供了優(yōu)質(zhì)的場(chǎng)所。

2.2?投礁前后游泳生物種類組成變動(dòng)情況

如表2和表3所示，投礁后游泳生物種類由投礁前的15種增加到25種，是投礁前的1.67倍。投礁前魚(yú)類只有6種，投礁后魚(yú)類種類上升到10種，占漁獲游泳生物種類的40%。投礁前海域中甲殼類只有6種，投礁后甲殼類增加到9種。投礁前后頭足類均為2種。

2.3?投礁前后游泳生物資源密度及資源量變動(dòng)情況

投礁后，礁區(qū)海域魚(yú)類、甲殼類的資源密度均得到了較明顯的增加。游泳生物資源密度由投礁前的4 541.13 kg/km2增加到投礁后的11 539.59 kg/km2，增加了2.54倍;其中魚(yú)類資源密度由投礁前的858.27 kg/km2增加到1 269.36 kg/km2，增加了1.48倍;甲殼類資源密度由投礁前的1 089.87 kg/km2增加到投礁后的3 115.69 kg/km2，是投礁前的2.86倍;頭足類資源密度由投礁前的2 179.74 kg/km2，下降到投礁后461.58 kg/km2，是投礁前的0.48倍。

如表4所示，投礁后生物量總量多達(dá)6.61 t，而投礁前總生物量只有2.60 t，投礁后經(jīng)濟(jì)漁獲物總生物量是投礁前經(jīng)濟(jì)漁獲物總生物量的2.54倍。投礁前漁獲物種類只有15種，而投礁后經(jīng)濟(jì)漁獲物種類增加到25種，魚(yú)類和甲殼類種類和資源量的增加從側(cè)面反映了海洋牧場(chǎng)投礁區(qū)更適宜這些經(jīng)濟(jì)海產(chǎn)品的生長(zhǎng)，頭足類的資源減少可能是由于被捕食和環(huán)境改變所致。

2.4?投礁前后游泳生物生物多樣性的變動(dòng)

如圖2和表5所示，投礁后游泳生物J′是投礁前的1.82倍;游泳生物H′也獲得提升，投礁后是投礁前的2.14倍;生物R增長(zhǎng)了1.94倍。從生物多樣性的幾個(gè)指標(biāo)來(lái)看，投礁后礁區(qū)和非投礁區(qū)生物群落結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜與穩(wěn)定，漁業(yè)資源總量更加豐富。

2.5?投礁前后游泳生物優(yōu)勢(shì)種變動(dòng)

投礁前后該海域優(yōu)勢(shì)種在數(shù)量和排名上發(fā)生了變動(dòng)。投礁前后各漁獲物優(yōu)勢(shì)種見(jiàn)表6。

投礁前，主要有矛尾鰕虎魚(yú)（Chaeturichthys stigmatias）、大瀧六線魚(yú)（Hexagrammos otakii）、許氏平鮋（Sebastes schlegelii）、皮氏叫姑魚(yú)（Johnius belangerii）、焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）等經(jīng)濟(jì)魚(yú)類，其中焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）為優(yōu)勢(shì)種，皮氏叫姑魚(yú)（Johnius belangerii）為常見(jiàn)種，大瀧六線（Hexagrammos otakii）和許氏平鮋（Sebastes schlegelii）為少見(jiàn)種，軟體動(dòng)物如長(zhǎng)蛸（Octopus variabilis）、日本槍烏賊（Loligo japonica）;節(jié)肢動(dòng)物如日本蟳（Charybdis japonica）、三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）、日本對(duì)蝦（Penaeus japonicus）、口蝦蛄（Oratosquilla oratoria）等共15種經(jīng)濟(jì)漁獲物。

投礁后，主要有許氏平鮋（Sebastes schlegelii）、大瀧六線魚(yú)（Hexagrammos otakii）、矛尾鰕虎魚(yú)（Chaeturichthys stigmatias）、髭縞蝦虎魚(yú)（Tridentiger barbatus）、皮氏叫姑魚(yú)（Johnius belangerii）、半滑舌鰨（Cynoglossus semilaevis）、青鱗小沙丁魚(yú)（Sardinella zunasi）、焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）、白姑魚(yú)（Pennahia argentata）、赤鼻棱鳀（Thryssa kammalensis）在內(nèi)的十種經(jīng)濟(jì)魚(yú)類，其中焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）為優(yōu)勢(shì)種，其他為少見(jiàn)種。另外有節(jié)肢動(dòng)物如日本蟳（Charybdis japonica）、葛氏長(zhǎng)臂蝦（Palaemon gravieri）、日本對(duì)蝦（Penaeus japonicus）、口蝦蛄（Oratosquilla oratoria）等，軟體動(dòng)物短蛸（Octopus ocellatus）、長(zhǎng)蛸（Octopus variabilis）等共25種經(jīng)濟(jì)漁獲物。

3?討論

3.1?投礁后海域生態(tài)環(huán)境得到改善

人工魚(yú)礁的生態(tài)效果主要是通過(guò)兩個(gè)方面原因?qū)崿F(xiàn)的，一是魚(yú)礁對(duì)周邊理化生物環(huán)境的改變;二是魚(yú)類等海洋生物的生活習(xí)性而導(dǎo)致的聚集效應(yīng)[11]。

調(diào)查表明，唐山海洋牧場(chǎng)投礁后漁業(yè)資源生物量總量是投礁前漁業(yè)資源生物量總量的2.5倍，投礁后海域生物群落多樣性指數(shù)及均勻度指數(shù)均高于非投礁區(qū)，表明投放人工魚(yú)礁不但能夠有效保護(hù)漁業(yè)資源，而且能夠使礁區(qū)內(nèi)生物群落結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性更高。

投礁區(qū)海域由于海底人工投放的各類礁石，對(duì)漁業(yè)資源捕撈帶來(lái)一些阻力，所以，捕撈期漁民很少用大型刺網(wǎng)、拖網(wǎng)對(duì)礁區(qū)生物進(jìn)行捕撈，由于人工投放魚(yú)礁、藻礁不僅為海洋生物提供了舒適的棲息場(chǎng)所，還為其提供了必要且優(yōu)質(zhì)的天然餌料，有利于提高海域的自凈能力，礁區(qū)內(nèi)漁業(yè)資源更為豐富，生物多樣性更高，群落結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。投礁前海域經(jīng)歷了捕撈期的過(guò)度捕撈，漁業(yè)資源總量急劇衰減，投礁前漁業(yè)資源總量遠(yuǎn)不及投礁后，群落生物多樣性明顯偏低，群落結(jié)構(gòu)相對(duì)不穩(wěn)定。

3.2?調(diào)查的局限性

由于受條件的限制，我們只能在礁區(qū)進(jìn)行刺網(wǎng)調(diào)查，以所得漁獲物的量來(lái)估算該海域的漁業(yè)資源生物量，有許多種類或個(gè)體是不能捕撈到的，并沒(méi)有在統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)，前后兩次調(diào)查使用了相同的采樣方式，做到兩部分海域在捕撈條件上的一致性;由于魁蚶、刺參、扇貝為海洋牧場(chǎng)養(yǎng)殖品種，也不在統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)。

綜合上述原因，本文對(duì)于唐山海洋牧場(chǎng)投礁區(qū)生物量總量及群落結(jié)構(gòu)的判定存在一定的誤差，調(diào)查結(jié)果低于實(shí)際生物量總量，群落結(jié)構(gòu)也不及實(shí)際生物群落高級(jí)。

4?結(jié)論

海洋牧場(chǎng)的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益受到所在海域的自身自然環(huán)境、投礁的數(shù)量、種類、投放規(guī)模和管理等因素影響，需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能明顯體現(xiàn)，通過(guò)調(diào)查、后期的研究結(jié)果及數(shù)據(jù)整理分析，初步表明祥云灣海洋牧場(chǎng)投礁增加了該海域生物量總量、提高了物種多樣性，初步體現(xiàn)了改善海洋環(huán)境的基本功能。

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