天津海域牡蠣礁區生態修復示范區域調查分析

李春青　高麗娜　時文博　陳永平　李連慶

摘 要：作者以《天津海域牡蠣礁區生態修復與生物資源恢復示范項目》所得底棲生物和游泳動物數據為基礎，運用生物多樣性指數和生態健康評價法對項目實施的效果進行評價。結論為：由于人工魚礁的投放使得調查區域生物多樣性有所提高，產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域生態環境得到一定程度的修復。

關鍵詞：生態修復；人工魚礁；效果調查；生態健康評價法；綜合評價

近年來，由于天津大量海岸工程的興建，海洋生物生存環境被人造海岸所替代，再加之過度捕撈，天津近岸海域生態環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，《天津海域牡蠣礁區生態修復與生物資源恢復示范項目》嘗試在示范區內投入牡蠣礁和人工魚礁，以期達到構建生態功能群，提升典型海域生態區的生物多樣性水平，從而達到對受損海域生態區的生態環境進行有效修復的目的。

本文以該項目所得底棲生物和游泳動物數據為基礎，運用生物多樣性指數和生態健康評價法對項目實施的效果進行評價。以期為同類型生態修復綜合評價提供技術參考。

1 研究方法

1.1 調查區域

項目示范區位置見圖1，其四至坐標為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。項目調查選取示范區域東南部0.15 km2海域作為代表。在調查區域內平均布設9個采樣點（SF1～SF9），并在附近無魚礁區域布設3個對照點（KF00、KF24和KF25）。

1.2 調查方法

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（網口水平寬度為8 m）拖網1 h，將拖網所得生物帶回實驗室，在實驗室對漁獲物進行鑒定和統計[1]。

2 調查項目

底棲生物和游泳動物。

3 調查時間

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

4 評價方法

4.1 生物多樣性指數（H）

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

H′=-si=1Pilog2Pi

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

4.2 生態健康評價法

生態健康評價法主要按照國家海洋局發布的《近岸海洋生態健康評價指南》[2]（以下簡稱“指南”）進行評價，采用《指南》中“河口及海灣生態系統生態環境健康評價方法”對調查區域進行健康評價。

5 調查情況

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年示范區域調查到5個類群，軟體動物在生物量和密度上占有絕對優勢，分別占總量的79.4%和93.85%，環節動物和甲殼動物所占比例甚低；2013年示范區域調查到3個類群，環節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%；對照區域2012年和2013年分別調查到5個和4個類群，都是以軟體動物為主體構成，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勢，分別為95.93%和46.46%。

由表4和表5可以看出，2013年示范區域的生物多樣性指數變動范圍在0～1.84，平均值118，對照區域在0～0.43，平均值0.23，2012年示范區域的變動范圍在0～2.37，平均值1.26，對照區域在0.95～2.55，平均值1.50。兩年的香農-威納（Shannon—Wiener）指數示范區域相差不大，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年示范區游泳生物平均生物量為11.31 kg/網·h，2012年示范區為8.63 kg/網·h，項目實施后示范區生物量是實施前的1.31 倍。2013年示范區平均生物密度為1 548尾/網·h，2012年為642.5尾/網·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查情況，這表明示范區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年示范區域呈現一枝獨秀的局面，甲殼類在生物量和密度上均占據絕對優勢，分別為574 kg/網·h和493尾/網·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·h，相較于2012年的2.09和0.80 kg/網·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·h變為778和233尾/網·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，從而豐富了示范區生物多樣性。

由表8可以看出，2012年示范區生物多樣性指數香農（Shannon—Wiener）指數（H）為1.67，根據污染程度分級標準，屬于中度污染（1

5.3 生態健康評價

根據《指南》提供的計算方法，我們將海洋生物健康評價結果列于表9之中。雖然項目實施前后海洋生物均處于不健康狀況，但比較數值后，不難發現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果，分別高出28.3%和8.7%。據此推斷，由于人工魚礁的投放海洋生物健康狀況略有改善。

6 結論

6.1 底棲生物方面

通過項目的實施，示范區域底棲生物的生物量比本底調查時有所下降，區域內的環節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境組成，產生了有利于環節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

項目實施對于水環境的改善作用，為游泳動物繁衍生息提供了很好的環境條件；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 生態健康評價方面

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

通過以上用生物多樣性指數和生態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.天津大神堂淺海活牡蠣礁區生物資源狀況調查分析[J].河北漁業，2014（9）：23-26

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

（收稿日期：2015-03-18）