海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行對(duì)漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)及空間分布的影響研究

汪潤(rùn)芝原峰李崇淑龍焰許清燕奚冰柔冼嘉俊葉錦韶

(1.廣東省海洋發(fā)展規(guī)劃研究中心 廣州 510220;2.暨南大學(xué) 廣州 510632)

0 引言

發(fā)展海上風(fēng)電與全球能源轉(zhuǎn)型大勢(shì)契合,與我國(guó)大力發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的戰(zhàn)略一致。廣東省發(fā)展改革委《關(guān)于下達(dá)廣東省2022年重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》(粵發(fā)改重點(diǎn)〔2022〕157號(hào))中強(qiáng)調(diào)2022年廣東省重點(diǎn)建設(shè)的海上風(fēng)電項(xiàng)目達(dá)14個(gè),《廣東省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》(粵府辦〔2021〕33號(hào))中計(jì)劃至2025年裝機(jī)容量將達(dá)到1 800萬(wàn)k W。目前大規(guī)模發(fā)展海上風(fēng)電對(duì)周邊海域環(huán)境的影響尚不明確,海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)與運(yùn)行對(duì)周邊海域漁業(yè)資源的影響是當(dāng)前研究熱點(diǎn)。

海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)階段對(duì)漁業(yè)資源的主要影響因素包括打樁噪聲和底質(zhì)擾動(dòng)[1]。水下沖擊打樁噪聲頻域的能量分布與大黃魚(yú)的聽(tīng)覺(jué)敏感頻段相重疊,對(duì)大黃魚(yú)聽(tīng)覺(jué)的影響較大[2];打樁噪聲會(huì)輕微改變海域本土魚(yú)類的運(yùn)動(dòng)行為,使位于打樁活動(dòng)附近的大西洋鱈魚(yú)(Atlantic cod)向風(fēng)電樁基礎(chǔ)附近的海床游動(dòng)數(shù)米從而遠(yuǎn)離噪聲源[3];打樁噪聲對(duì)歐洲鱸魚(yú)(Dicentrarchus labrax)具有聲學(xué)脅迫,會(huì)直接改變鱸魚(yú)的皮質(zhì)醇含量水平[4];打樁時(shí)的聲壓級(jí)較高,會(huì)對(duì)周邊海域棲息地的魚(yú)類產(chǎn)生一定的干擾,使魚(yú)群游得更淺[5]。海底電纜的電磁場(chǎng)和風(fēng)機(jī)運(yùn)行的葉片噪聲是海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行階段的主要環(huán)境影響因子。電磁場(chǎng)影響對(duì)電磁敏感的物種,可能會(huì)干擾敏感魚(yú)類的遷徙與繁殖[6];室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)表明,電磁場(chǎng)會(huì)直接改變海洋生物的行為和存活率[7],如改變網(wǎng)箱內(nèi)藍(lán)鰭金槍魚(yú)(Bluefin tuna)的游泳速度和傾斜方向[8],影響魚(yú)類聲音交流的方式和范圍;風(fēng)速和風(fēng)力直接改變風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速,當(dāng)風(fēng)速高于13 m/s時(shí),運(yùn)行中的風(fēng)機(jī)葉片會(huì)直接嚇跑魚(yú)群[9]。海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)行對(duì)海洋生物量、生物群落結(jié)構(gòu)和群落多樣性均可能產(chǎn)生影響[10],但同時(shí)有一定的積極效應(yīng),如風(fēng)電樁基作為禁捕區(qū)可成為良好的庇護(hù)場(chǎng)所,樁基周圍形成的新生境可能吸引其他適應(yīng)性物種或種群[11-13],從而通過(guò)調(diào)節(jié)能量流動(dòng)和食物營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)而改變生物群落結(jié)構(gòu)[14-16]。然而上述數(shù)據(jù)多數(shù)基于控制性實(shí)驗(yàn)研究,缺乏現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)的支撐,且目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行對(duì)漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)和空間分布的影響研究仍較少。

珠海桂山風(fēng)電場(chǎng)是廣東首個(gè)海上風(fēng)電示范項(xiàng)目,總裝機(jī)容量為198 MW,分2期建成。項(xiàng)目Ⅰ期安裝37臺(tái)風(fēng)機(jī),已于2018年5月建成投產(chǎn);項(xiàng)目Ⅱ期安裝12臺(tái)風(fēng)機(jī),已于2021年12月建成投產(chǎn)。珠海桂山島海域擁有中華白海豚自然保護(hù)區(qū),該風(fēng)電場(chǎng)海域位于珠江河口的伶仃洋,而珠江河口是重要的魚(yú)類繁育場(chǎng)[17]。因此,研究珠海桂山風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)行對(duì)漁業(yè)資源的影響具有較強(qiáng)的代表性和重要的生態(tài)保護(hù)意義。

本研究于2021年7-12月在珠海桂山風(fēng)電場(chǎng)海域開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,采用單船底拖網(wǎng)方式調(diào)查風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行期間漁業(yè)資源的群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種、群落多樣性與空間分布特征,采用刺網(wǎng)調(diào)查結(jié)果驗(yàn)證風(fēng)電樁基的人工魚(yú)礁效應(yīng);結(jié)合項(xiàng)目論證期的歷史數(shù)據(jù),評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行對(duì)漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)和空間分布的影響。研究結(jié)果有助于了解風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)期和運(yùn)行期的漁業(yè)資源變化特征,為長(zhǎng)期影響研究提供數(shù)據(jù)對(duì)比。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

游泳動(dòng)物數(shù)據(jù)來(lái)源于7-9月和12月的單船底拖網(wǎng)調(diào)查,網(wǎng)具的網(wǎng)口目尺寸為50 mm,網(wǎng)囊目尺寸為20 mm,船速約為3 kn。共設(shè)置12個(gè)調(diào)查站位,分布于風(fēng)電運(yùn)行區(qū)(S5和S6)、風(fēng)電建設(shè)區(qū)(S8和S9)、外圍區(qū)(S4和S7)、上游區(qū)(S1、S2和S3)和下游區(qū)(S10、S11和S12),其中外圍區(qū)、上游區(qū)和下游區(qū)均在風(fēng)電場(chǎng)外(圖1)。

圖1 調(diào)查站位

歷史數(shù)據(jù)來(lái)源于海上風(fēng)電工程論證期的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查(與本研究的調(diào)查方式相同,網(wǎng)具尺寸相近)。歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)的分析均按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB 17378-2007)和《海洋調(diào)查規(guī)范:海洋生物調(diào)查》(GB/T 12763.6-2007)中規(guī)定的方法執(zhí)行。現(xiàn)場(chǎng)對(duì)漁獲物進(jìn)行分類并記錄種類,將樣品冰凍保存帶回實(shí)驗(yàn)室并測(cè)定生物學(xué)數(shù)據(jù)。此外,在12月的調(diào)查航次利用刺網(wǎng)在典型風(fēng)電樁基附近設(shè)置調(diào)查站位,并在距離風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)采樣點(diǎn)2 000 m處設(shè)置對(duì)照站位,對(duì)周圍水體進(jìn)行漁業(yè)調(diào)查,用于分析風(fēng)電樁基的魚(yú)礁效應(yīng)以及風(fēng)電場(chǎng)的敏感物種和適應(yīng)物種,刺網(wǎng)規(guī)格為長(zhǎng)40 m、高1.2 m、網(wǎng)目2 cm。

1.2 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)分析

生物多樣性指標(biāo)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和決策管理等方面具有量化指示作用。本研究的生物多樣性指標(biāo)用于指示漁業(yè)資源在海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行各階段不同層面的生物多樣性變化趨勢(shì)。基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù),計(jì)算各航次漁業(yè)資源游泳動(dòng)物的Shannon-Wiener指數(shù)(H')[18]、Pielou均勻度(J')[19]和豐富度指數(shù)(D)[20],評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)海域漁業(yè)資源的群落多樣性。

各指標(biāo)的計(jì)算公式為:

式中:N表示漁獲物種的總個(gè)體數(shù);S表示漁獲物種的總種類數(shù);P i表示第i種漁獲物種的個(gè)體數(shù)占漁獲物種總個(gè)體數(shù)的比重。

相對(duì)重要性指數(shù)(IRI)常用于評(píng)估生物群落的優(yōu)勢(shì)種成分。根據(jù)相關(guān)研究[21]計(jì)算游泳動(dòng)物的相對(duì)重要性指數(shù):

式中:N表示某種類漁獲物種的個(gè)體數(shù)占漁獲物種總個(gè)體數(shù)的比重;W表示某種類漁獲物種的重量占漁獲物種總重量的比重;F表示某種類漁獲物種的出現(xiàn)頻率。

定義IRI≥500的物種為優(yōu)勢(shì)種,100≤IRI＜500的物種為常見(jiàn)種,10≤IRI＜100的物種為一般種,IRI＜10的物種為稀有種。

通過(guò)各航次的游泳動(dòng)物種類數(shù)量計(jì)算更替率(A)[22],對(duì)比分析各航次物種的變化情況。更替率的計(jì)算公式為:

式中:C表示2個(gè)航次的種類增加和減少數(shù)量之和;S表示2個(gè)航次共有物種的種類數(shù)量。

資源密度(S)是表征種群狀態(tài)的重要指標(biāo)之一。根據(jù)底拖網(wǎng)掃海面積法,估算調(diào)查海域游泳動(dòng)物的資源密度。資源密度的計(jì)算公式為:

式中:y表示平均漁獲率;a表示底拖網(wǎng)每小時(shí)的掃海面積(掃海寬度取浮綱長(zhǎng)度的2/3);E表示逃逸率,取0.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 漁業(yè)資源種類組成及空間分布

2021年7月共捕獲游泳動(dòng)物10目35科61屬84種,其中包括魚(yú)類48種、甲殼類34種和頭足類2種,分別占本航次總種數(shù)的57.1%、40.5%和2.4%。8月共捕獲游泳動(dòng)物20目40科67屬88種,其中包括魚(yú)類52種、甲殼類34種和頭足類2種,分別占本航次總種數(shù)的59.1%、38.6%和2.3%。9月共捕獲游泳動(dòng)物17目43科71屬105種,其中包括魚(yú)類73種、甲殼類26種和頭足類6種,分別占本航次總種數(shù)的69.5%、24.8%和5.7%。12月共捕獲游泳動(dòng)物16目46科78屬99種,其中包括魚(yú)類57種、甲殼類39種和頭足類3種,分別占本航次總種數(shù)的57.6%、39.4%和3.0%。

各航次和各站位魚(yú)類、甲殼類和頭足類的種類數(shù)量如圖2所示,可以看出相同航次不同站位以及相同站位不同航次的漁獲種類數(shù)量各異。

圖2 各航次和各站位漁業(yè)資源的種類數(shù)量

2.2 物種更替率

2021年7-9月和12月的漁獲種類數(shù)量分別為84種、88種、105種和99種,將兩兩航次的種類數(shù)量進(jìn)行比較后計(jì)算更替率。結(jié)果顯示:8月與7月、9月與8月以及12月與9月的物種更替率分別為57.5%、76.4%和93.4%;7月與9月、8月與12月以及7月與12月的物種更替率分別為41.0%、66.3%和58.1%。

2.3 主要優(yōu)勢(shì)種

4個(gè)航次的漁獲種類數(shù)量由多到少依次為9月、12月、8月、7月,其中12月的常見(jiàn)種最多,7月的一般種最多,9月的優(yōu)勢(shì)種最多(圖3)。

圖3 各航次不同優(yōu)勢(shì)度的漁業(yè)資源種類數(shù)量

各航次的優(yōu)勢(shì)種信息如表1所示。

表1 各航次的優(yōu)勢(shì)種信息

日本蟳為各航次的共有優(yōu)勢(shì)種,IRI均超過(guò)1 000且8月最高,平均體重為12月最高、7月最低。7月的大頭銀姑魚(yú)在調(diào)查海域的上游區(qū)、下游區(qū)和風(fēng)電運(yùn)行區(qū)出現(xiàn)。8月的頸斑鲾在調(diào)查海域的上游區(qū)、風(fēng)電運(yùn)行區(qū)和外圍區(qū)出現(xiàn)。9月IRI最高的為黑口鰳,最低的為赤鼻棱鳀。12月IRI最高的為長(zhǎng)叉三宅蝦蛄,最低的為口蝦蛄。長(zhǎng)叉三宅蝦蛄是8月和12月的共有優(yōu)勢(shì)種,但其在12月的平均體重高于8月。周氏新對(duì)蝦為8月、9月和12月的共有優(yōu)勢(shì)種,但其在8月的平均體重最高。

2.4 群落多樣性

各航次和各區(qū)域的漁業(yè)資源群落多樣性指數(shù)如表2和圖4所示。

表2 各航次漁業(yè)資源的群落多樣性指數(shù)

圖4 各區(qū)域漁業(yè)資源的群落多樣性指數(shù)

表2顯示,各類指數(shù)均為12月較高,且J'的差異較小。7月運(yùn)行區(qū)的H'最高,下游區(qū)最低;8月建設(shè)區(qū)的H'最低,上游區(qū)和下游區(qū)相當(dāng);9月建設(shè)區(qū)的H'最低,下游區(qū)最高;12月上游區(qū)的H'高于下游區(qū);7月和8月建設(shè)區(qū)的D均低于運(yùn)行區(qū),而9月和12月建設(shè)區(qū)的D高于運(yùn)行區(qū)(圖4)。

2.5 資源密度

調(diào)查海域各航次的漁業(yè)資源密度均存在不同程度的聚集性特征。7-9月和12月的平均資源密度分 別 為240.59 kg/km2、275.46 kg/km2、807.27 kg/km2和689.37 kg/km2,總體表現(xiàn)為9月最高、7月最低。從空間分布來(lái)看,7月上游區(qū)的S3略高于S2和S1,風(fēng)電運(yùn)行區(qū)和建設(shè)區(qū)的S5最高、S9最低,下游區(qū)的S11高于S10和S12;8月外圍區(qū)的S7最高;9月上游區(qū)的S2和S3、風(fēng)電運(yùn)行區(qū)的S6和外圍區(qū)的S7較高;12月上游區(qū)的S1和S2高于S3,風(fēng)電運(yùn)行區(qū)的S5較低,外圍區(qū)的S7高于S4。

3 討論

3.1 群落結(jié)構(gòu)

在各秋季航次中,風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目Ⅰ期建設(shè)前(2012年)、項(xiàng)目Ⅰ期建設(shè)期(2017年)、項(xiàng)目Ⅰ期運(yùn)行期(2018年)和項(xiàng)目Ⅱ期建設(shè)期(2021年)的漁業(yè)資源對(duì)比如表3所示。

表3 各秋季航次漁業(yè)資源的群落結(jié)構(gòu)和多樣性指數(shù)

項(xiàng)目Ⅰ期和Ⅱ期建設(shè)期的漁獲物種數(shù)均少于建設(shè)前。2017年秋季的甲殼類種數(shù)最少,表明風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)施工對(duì)甲殼類的影響可能更明顯;2021年9月魚(yú)類種數(shù)恢復(fù)至73種,甲殼類種數(shù)恢復(fù)不明顯,頭足類種數(shù)恢復(fù)至6種;盡管群落多樣性有所恢復(fù),但與風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前相比仍較低。因此,風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行在短期內(nèi)會(huì)改變漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu),但該影響隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減弱。在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)期結(jié)束后,風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行成為調(diào)查海域的主要影響因素。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電樁基在一定程度上改變生物的食物結(jié)構(gòu)和棲息地等生境條件[15],可能有利于吸引適應(yīng)性物種,從而改變漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)。

風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)后(2021年秋季)與建設(shè)前(2012年秋季)相比的漁獲物種更替率為31.7%,小于2021年任意2個(gè)航次的物種更替率(41.0%～93.4%),表明2021年各航次的月份差異對(duì)調(diào)查海域漁獲物種結(jié)構(gòu)的影響可能大于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行的影響。風(fēng)電樁基為各類附著生物提供棲息地,而樁基作為人工魚(yú)礁可能通過(guò)聚集效應(yīng)改變食物網(wǎng)而影響能量流動(dòng),從而調(diào)節(jié)漁獲物種的群落結(jié)構(gòu)[16]。

海水溫度和鹽度也會(huì)直接影響魚(yú)類種數(shù)[23-24]。根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道,2009年8月至2010年4月的調(diào)查結(jié)果表明溫度是珠江口伶仃洋海域游泳動(dòng)物種類和數(shù)量發(fā)生變化的主要影響因子[25]。本研究4個(gè)航次的海水溫度有明顯差異(數(shù)據(jù)未展示),進(jìn)一步表明季節(jié)(溫度)變化是調(diào)查海域漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)的主要影響因子之一。

3.2 優(yōu)勢(shì)種

風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前(2012年秋季)調(diào)查海域的優(yōu)勢(shì)種有8種,按IRI由大到小分別為棘頭梅童魚(yú)(Collichthys lucidus)、鳳鱭、周氏新對(duì)蝦、近緣新對(duì)蝦、黑斑口蝦蛄(Oratosquilla kempi)、四指馬鲅(Eleutheronema tetradactylum)、中華管鞭蝦(Solenocera crassicornis)和六指馬鲅(Polynemus sextarius)。項(xiàng)目Ⅰ期建設(shè)期(2017年秋季)的優(yōu)勢(shì)種有6種,包括鳳鱭、棘頭梅童魚(yú)、鹿斑鲾(Secutor ruconius)、斷脊口蝦蛄(Oratosquillina interrupta)、哈氏仿對(duì)蝦(Parapenaeopsis hardwickii)和鰳,與建設(shè)前相比僅有鳳鱭和棘頭梅童魚(yú)為共有優(yōu)勢(shì)種。項(xiàng)目Ⅱ期建設(shè)期(2021年秋季)的優(yōu)勢(shì)種恢復(fù)到7種(表1),與建設(shè)前相比僅有周氏新對(duì)蝦為共有優(yōu)勢(shì)種。珠江河口段棘頭梅童魚(yú)的攝食等級(jí)受季節(jié)影響,各季節(jié)水域環(huán)境差異顯著[26]。2021年的調(diào)查結(jié)果顯示風(fēng)電場(chǎng)在不同建設(shè)和運(yùn)行階段導(dǎo)致的水域環(huán)境差異在一定程度上改變優(yōu)勢(shì)種組成,進(jìn)一步證明風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行會(huì)改變漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)[27]。日本蟳為2021年各航次的共有優(yōu)勢(shì)種(表1),這與風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前(2009年8月至2010年4月)日本蟳為珠江口伶仃洋海域的全年優(yōu)勢(shì)種相一致[25],表明風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)日本蟳生態(tài)位的影響可能不明顯;日本蟳作為甲殼類生物,其較高的優(yōu)勢(shì)度也在相關(guān)研究[16]中得到證實(shí)。

根據(jù)2021年12月的刺網(wǎng)調(diào)查結(jié)果,從漁業(yè)資源物種個(gè)體數(shù)量的角度判斷,風(fēng)電樁基具有一定的人工魚(yú)礁效應(yīng)。隆線強(qiáng)蟹(Eucrata crenata)、口蝦蛄和舌鰨(Soleidae)均聚集于風(fēng)電樁基周邊水體,由此推斷風(fēng)電樁基附近的新棲息環(huán)境可能吸引這些物種。疣尾小綠蝦蛄(Odontodactylus scyllarus)和窩紋網(wǎng)蝦蛄(Dictyosquilla foveolata)僅出現(xiàn)在風(fēng)電場(chǎng)外的對(duì)照站位,表明這些物種可能對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的水下環(huán)境較敏感。風(fēng)電樁基形成的人工魚(yú)礁會(huì)改變礁區(qū)周邊水體的水動(dòng)力、能量流動(dòng)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),形成的新棲息地會(huì)直接調(diào)節(jié)魚(yú)類的優(yōu)勢(shì)種組成和群落結(jié)構(gòu)[12-13,15,28],結(jié)合漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)同時(shí)受潮流和物種生活習(xí)性的影響[29],推斷風(fēng)電樁基形成的人工魚(yú)礁效應(yīng)可能同時(shí)受多種因子的協(xié)調(diào)作用,促使某些適應(yīng)性物種在此聚集。

3.3 物種數(shù)量

根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的實(shí)際情況,2021年各航次采樣期間均無(wú)水下打樁施工,且8-9月已臨近建設(shè)期尾聲,12月已進(jìn)入全面運(yùn)行階段。7月上游區(qū)的魚(yú)類種數(shù)多于風(fēng)電運(yùn)行區(qū),這可能源于夏季豐水期從近岸徑流匯入豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從而調(diào)整食物結(jié)構(gòu);風(fēng)電建設(shè)區(qū)和外圍區(qū)均只監(jiān)測(cè)到甲殼類,表明魚(yú)類和頭足類可能對(duì)風(fēng)電施工更加敏感[30]。8月和9月各站位的魚(yú)類種數(shù)無(wú)明顯規(guī)律。12月風(fēng)電建設(shè)區(qū)和運(yùn)行區(qū)以及外圍區(qū)的漁獲種數(shù)高于上、下游區(qū),可能主要得益于風(fēng)電樁基形成的人工魚(yú)礁效應(yīng)[31-32],這與蘇文等[33]的研究結(jié)果一致。風(fēng)電樁基周圍的物種數(shù)量多且豐度高[15,34],為漁業(yè)生物提供豐富的食物來(lái)源,同時(shí)為漁業(yè)生物種類數(shù)量和結(jié)構(gòu)的改變提供能量基礎(chǔ)。

3.4 群落多樣性

根據(jù)2021年各站位的多樣性指數(shù)(圖4),各航次風(fēng)電運(yùn)行區(qū)的Shannon-Wiener指數(shù)均較高,進(jìn)一步證明風(fēng)電樁基具有人工魚(yú)礁效應(yīng)。除7月外,其他航次風(fēng)電運(yùn)行區(qū)的Pielou均勻度均高于外圍區(qū)和建設(shè)區(qū)。7月風(fēng)電建設(shè)區(qū)僅監(jiān)測(cè)到甲殼類,因此該航次的豐富度指數(shù)偏低;相同航次不同站位的豐富度指數(shù)差異不顯著,但不同航次相同站位的豐富度指數(shù)差異顯著,表明2021年各航次季節(jié)差異對(duì)漁業(yè)資源的影響比空間差異更顯著。

3.5 資源密度

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù),各秋季航次的漁業(yè)資源密度如表4所示。

表4 各秋季航次的漁業(yè)資源密度

表4顯示,項(xiàng)目Ⅰ期(2017年秋季)的平均資源密度低于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前,表明風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)活動(dòng)降低海域的漁業(yè)資源量;而項(xiàng)目Ⅰ期運(yùn)行階段(2018年秋季)和Ⅱ期建設(shè)階段(2021年秋季)的平均資源密度均高于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前,且2018年秋季是建設(shè)前的2.49倍,這主要得益于2018年秋季甲殼類的資源密度較高。相似的結(jié)果也出現(xiàn)在運(yùn)行2年后的德國(guó)北海貝特風(fēng)電場(chǎng)[35]。

為進(jìn)一步分析風(fēng)電場(chǎng)對(duì)漁業(yè)資源密度的影響,結(jié)合歷史數(shù)據(jù),對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)、風(fēng)電場(chǎng)外和風(fēng)電場(chǎng)分區(qū)進(jìn)行對(duì)比分析。2012年11月風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的漁業(yè)資源尾數(shù)密度低于風(fēng)電場(chǎng)外,而2013年3月則相反;2021年7月和8月風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)、外的漁業(yè)資源尾數(shù)密度相當(dāng),可能由于7月和8月同屬夏季,海水溫度和鹽度的差別較小,且均處于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)期;7月風(fēng)電運(yùn)行區(qū)的漁業(yè)資源尾數(shù)密度最高,而風(fēng)電建設(shè)區(qū)最低,考慮是因?yàn)榻ㄔO(shè)期的噪聲驅(qū)趕對(duì)聲音敏感的物種[26];8月、9月和12月風(fēng)電建設(shè)區(qū)的漁業(yè)資源密度均高于風(fēng)電運(yùn)行區(qū),外圍區(qū)的漁業(yè)資源密度均高于風(fēng)電運(yùn)行區(qū),而上、下游區(qū)的漁業(yè)資源密度則無(wú)明顯規(guī)律。這些結(jié)果表明調(diào)查海域的漁業(yè)資源密度可能受風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行、站位地理位置以及調(diào)查月份等因素的綜合影響。

對(duì)相同季節(jié)進(jìn)行比較可知,風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)后(2021年秋季)調(diào)查海域的漁業(yè)資源尾數(shù)密度和資源密度均高于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前(2012年秋季),在江蘇省如東縣的海上風(fēng)電場(chǎng)也有相似的研究結(jié)果[15]。在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前的2012年秋季和2013年春季,風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的漁業(yè)資源密度均高于風(fēng)電場(chǎng)外。2021年7月和8月風(fēng)電運(yùn)行區(qū)的漁業(yè)資源密度均低于風(fēng)電場(chǎng)外,但尾數(shù)密度差別不大,推測(cè)主要由物種個(gè)體重量的差異導(dǎo)致。2021年9月風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的漁業(yè)資源尾數(shù)密度和資源密度均高于風(fēng)電場(chǎng)外,而12月風(fēng)電場(chǎng)外的漁業(yè)資源尾數(shù)密度和資源密度均高于風(fēng)電場(chǎng)內(nèi),這種差異可能源于季節(jié)的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)2021年7-9月和12月的漁業(yè)資源游泳動(dòng)物調(diào)查結(jié)果,漁獲種類主要為魚(yú)類和甲殼類,其中9月的漁獲種數(shù)最多。與歷史調(diào)查數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)果表明,海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)漁業(yè)資源具有短期影響,即在短期內(nèi)會(huì)改變游泳動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢(shì)種組成,同時(shí)降低群落多樣性和資源密度。風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行后漁業(yè)資源群落多樣性和資源密度有所恢復(fù),風(fēng)電樁基具有一定的人工魚(yú)礁效應(yīng)。風(fēng)電場(chǎng)海域的漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)和群落多樣性受季節(jié)的影響大于風(fēng)電場(chǎng)的影響。調(diào)查海域的漁業(yè)資源可能受風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行、站位地理位置以及調(diào)查月份等因素的綜合影響。