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人工鱼礁(Artificial reef)是人工置于水域环境中用于修复和优化水域生态环境的构造物。修复和改善海洋生态环境、保护生物多样性、增殖和养护渔业资源是人工鱼礁建设的重要目的。
根据国内外及山东省人工鱼礁建设发展的情况与经验,结合国内外发展的现状,尝试从制作材料、材料属性、制作形状、工作水深、投放构型及作用功能等角度对人工鱼礁礁体进行分类,对目前山东省人工鱼礁建设中应用广泛的石块礁、混凝土构件礁及船礁等材料的特点进行论述。
由于缺少相应的研究手段及必要的设备,目前国内对环境复杂的人工鱼礁海域的生物群落研究尚处于起步阶段。选取山东省有代表性的石块礁、混凝土构件礁及船礁进行生物群落调查,采用描述与统计相结合的方法,探究不同礁体类型的人工鱼礁对海域生物群落的影响。群落组成主要包括以许氏平鮋(Sebasttodes fuscescerns)为代表的游泳动物、以刺参(Apostichopus japonicus)及贝类为代表的大型底栖生物、大型藻类为代表的附着生物等。
2009年4-5月利用VideoRay ProⅢXE水下机器人对研究礁区进行野外水下调查拍摄,结合历史图像资料,描述礁区生物群落各组分的行为学及生态学特征。采用视频点样法与线样法估算以许氏平鮋为代表的游泳动物及以刺参为代表的大型底栖生物等经济种类的资源密度。利用轻潜水(SCUBA)采样框定量采集大型底栖生物群落,结合多种生物学指数分析大型底栖生物种类组成及分布特征。引入盖度(Coverage)评价礁体附着大型藻类情况。研究结果表明人工鱼礁对游泳动物和大型底栖动物的聚集和养护效果显著,鱼礁投放有利于大型藻类的附着、生长和藻场的恢复。初步得到以下结论:
1 石块礁区刺参生长良好,增殖刺参效果极为明显。威海西港、寻山及牟平金岛各观测站位密度平均值达1.84ind./m2。牟平金岛采样礁体表面附着的生物种类与生物量高于底部,投放的时间越长,刺参增殖的效果越好。石块礁区广泛诱集大泷六线鱼(Hexagrmmos otakii)、许氏平鮋、口虾蛄(Squilla oratoria)、日本蟳(Charybdis japonica)等重要经济游泳动物,其中大泷六线鱼、许氏平鮋为地笼网渔获物主要丰度优势种。浅水区藻类附着效果好于深水区。石块礁区大型底栖生物主要丰度优势门类为软体动物和环节动物,增殖杂色蛤(Venerupis variegata)、褶牡蛎(Ostrea plicatula)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)、紫贻贝(Mytilus edulis)等经济贝类。石块礁浅水区种类组成比深水区要丰富,物种多样性高,均匀度则相反。
2 不同构型的混凝土构件礁增殖或诱集经济种类生物有所不同。威海西港人字型构件礁区增殖刺参效果良好,刺参平均密度为1.69 ind./m2,且密度随水深增加而降低。牟平金岛内米字型构件礁诱集鱼类作用明显,单个礁体许氏平鮋容纳密度逐年增加。构件礁区大型底栖生物主要丰度优势门类为软体动物和环节动物。威海西港人字型构件礁区栉孔扇贝(Chlamys farreri)及日本镜蛤(Phacosoma japonica)为重要的经济贝类,牟平金岛内米字型构件礁区出现经济贝类杂色蛤,前者礁区物种多样性高于后者,均匀性则相反。浅水区人字型礁为藻类提供了良好的附着基,附着效果和礁体投放的水深呈负相关趋势。藻类呈明显的垂直分布趋势,自礁体顶部至底部为绿藻、褐藻及红藻。
3在较深水域流速较大的区域设置船礁能很好的聚集趋礁性的鱼类。船礁区的流场效应决定许氏平鮋在礁区的分布,许氏平鮋在船礁形成的绕流、回流、涌升流等流场区域大量聚集。船礁区优良的饵料效应更易吸引鱼类聚集,而阴影效应对其逃避行为意义更大。