唐山祥云灣海洋牧場漁業資源增殖效果評估

2021-03-02 01:19:16崔晨張云嶺張秀文潘哲葉敏趙祺齊遵利

河北漁業 2021年1期

崔晨張云嶺張秀文潘哲葉敏趙祺齊遵利

摘?要：為評估唐山祥云灣海洋牧場漁業資源的增殖效果，對其投礁前后生物資源進行調查，選取主要經濟漁獲物為統計對象，結果表明：投礁后主要經濟漁獲物的生物總量是投礁前的2.5倍，Pileou均勻度指數（J′）是投礁前的1.82倍，Shannon-Weiner多樣性指數（H′）是投礁前的2.14倍，種類豐富度指數（R）是投礁前的1.94倍。投礁后礁區在生物資源總量增加的基礎上，一些經濟種類增加明顯，礁區生產力得到了提高，群落結構變得復雜而穩定，漁業資源增殖效果有良好的體現。

關鍵詞：海洋牧場;資源調查;漁業資源;增殖效果

隨著我國社會經濟的高速發展，人民生活水平不斷提高，對海產品質量和數量的需求也在增長[1]。然而近年來過度捕撈、環境污染日益嚴重以及不斷加強的工程建設等人為因素，導致我國近海漁業生物多樣性及資源量急劇下降，海洋生物資源及生態環境受到嚴重破壞[2]。

海洋牧場作為近海生態修復相對特殊的人工生態系統，能夠在特定海域中為海洋生物的生長和繁殖提供良好環境[3]。建設海洋牧場，可以增加海洋生物的種類和產量、提高海洋生物的多樣性、延長海洋生物的食物鏈、實現海洋生物資源和漁業的低碳生產[4]。唐山祥云灣海洋牧場所在海域海流速度較為緩慢，有著豐富的營養鹽，水質狀況較好，適合建設海洋牧場，進行人工魚礁的投放和增殖放流[5]。

本文通過對祥云灣海洋牧場投礁區投礁前后的漁業資源生物量及生物多樣性調查，進行漁業資源增殖效果評估，為海洋牧場的建設和發展提供理論依據。

1?材料與方法

1.1?調查區域與調查方法

唐山海洋牧場實業有限公司在占地為57.33 hm2的人工魚礁區于2017年11月開始投礁，至2018年6月投礁完成。于2017年6月對祥云灣人工魚礁區進行了投礁前的本底調查，于2019年6月進行了投礁后的跟蹤調查。漁業資源調查按《海洋調查規范》（GB 12763-2007） [6]中規定方法進行。調查均租用同一規格漁船，漁船主機功率為99 kW。網具使用刺網，網具全長200 m，共4種規格串連：孔徑分別為4、2.5、3、4.5 cm。4種規格網高均為140 cm、長度均為50 m，下網24 h后取回。根據研究海域的位置、面積以及周邊情況等確定3個調查站位，各站位具體地理位置如圖1及表1所示。

1.2?數據和分析方法

生態優勢度選用Pinkas的相對重要性指數（IRI）判斷各資源種類的優勢種，相對重要性指數包含了生物的豐度、生物量和出現頻率三方面的重要信息，常被用做研究群落種類的生態優勢度，其計算公式如下：

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為某種生物在調查中所出現站位與總站位的比值，%。本文中以所得結果大于等于1 000的魚類定為優勢種，結果在500～1 000的魚類定為常見種。

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

Shannon-Weiner指數（H′）是物種多樣性調查最常用的方法，主要反映生物群落結構的復雜程度，其值越大，表明群落結構越復雜[7]。Shannon-Weiner指數計算公式為：

Margalef指數物種多樣性指數（R）是物種豐富度和均勻度的函數，是用來描述一個群落的多樣性的統計量，其計算公式如下：

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

2?結果

2.1?投礁前后生境對比

大規模的捕撈、圍海造田、污水排放等行為使得海洋環境不堪重負，漁業資源量逐漸衰退。海洋環境的惡劣發展，經由食物網、整個生態系統能量的傳遞，嚴重威脅到了社會經濟的發展[10]。人工投放魚礁后，浮游生物、底棲生物數量明顯增多，為經濟海產品提供優質適口的天然餌料，也為海洋生物棲息提供了優質的場所。

2.2?投礁前后游泳生物種類組成變動情況

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。投礁前魚類只有6種，投礁后魚類種類上升到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情況

投礁后，礁區海域魚類、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6.61 t，而投礁前總生物量只有2.60 t，投礁后經濟漁獲物總生物量是投礁前經濟漁獲物總生物量的2.54倍。投礁前漁獲物種類只有15種，而投礁后經濟漁獲物種類增加到25種，魚類和甲殼類種類和資源量的增加從側面反映了海洋牧場投礁區更適宜這些經濟海產品的生長，頭足類的資源減少可能是由于被捕食和環境改變所致。

2.4?投礁前后游泳生物生物多樣性的變動

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增長了1.94倍。從生物多樣性的幾個指標來看，投礁后礁區和非投礁區生物群落結構趨于復雜與穩定，漁業資源總量更加豐富。

2.5?投礁前后游泳生物優勢種變動

投礁前后該海域優勢種在數量和排名上發生了變動。投礁前后各漁獲物優勢種見表6。

投礁前，主要有矛尾鰕虎魚（Chaeturichthys stigmatias）、大瀧六線魚（Hexagrammos otakii）、許氏平鮋（Sebastes schlegelii）、皮氏叫姑魚（Johnius belangerii）、焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）等經濟魚類，其中焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）為優勢種，皮氏叫姑魚（Johnius belangerii）為常見種，大瀧六線（Hexagrammos otakii）和許氏平鮋（Sebastes schlegelii）為少見種，軟體動物如長蛸（Octopus variabilis）、日本槍烏賊（Loligo japonica）;節肢動物如日本蟳（Charybdis japonica）、三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）、日本對蝦（Penaeus japonicus）、口蝦蛄（Oratosquilla oratoria）等共15種經濟漁獲物。

投礁后，主要有許氏平鮋（Sebastes schlegelii）、大瀧六線魚（Hexagrammos otakii）、矛尾鰕虎魚（Chaeturichthys stigmatias）、髭縞蝦虎魚（Tridentiger barbatus）、皮氏叫姑魚（Johnius belangerii）、半滑舌鰨（Cynoglossus semilaevis）、青鱗小沙丁魚（Sardinella zunasi）、焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）、白姑魚（Pennahia argentata）、赤鼻棱鳀（Thryssa kammalensis）在內的十種經濟魚類，其中焦氏舌鰨（Cynoglossus joyneri）為優勢種，其他為少見種。另外有節肢動物如日本蟳（Charybdis japonica）、葛氏長臂蝦（Palaemon gravieri）、日本對蝦（Penaeus japonicus）、口蝦蛄（Oratosquilla oratoria）等，軟體動物短蛸（Octopus ocellatus）、長蛸（Octopus variabilis）等共25種經濟漁獲物。

3?討論

3.1?投礁后海域生態環境得到改善

人工魚礁的生態效果主要是通過兩個方面原因實現的，一是魚礁對周邊理化生物環境的改變;二是魚類等海洋生物的生活習性而導致的聚集效應[11]。

調查表明，唐山海洋牧場投礁后漁業資源生物量總量是投礁前漁業資源生物量總量的2.5倍，投礁后海域生物群落多樣性指數及均勻度指數均高于非投礁區，表明投放人工魚礁不但能夠有效保護漁業資源，而且能夠使礁區內生物群落結構更為復雜，抵抗力穩定性更高。

投礁區海域由于海底人工投放的各類礁石，對漁業資源捕撈帶來一些阻力，所以，捕撈期漁民很少用大型刺網、拖網對礁區生物進行捕撈，由于人工投放魚礁、藻礁不僅為海洋生物提供了舒適的棲息場所，還為其提供了必要且優質的天然餌料，有利于提高海域的自凈能力，礁區內漁業資源更為豐富，生物多樣性更高，群落結構更為穩定。投礁前海域經歷了捕撈期的過度捕撈，漁業資源總量急劇衰減，投礁前漁業資源總量遠不及投礁后，群落生物多樣性明顯偏低，群落結構相對不穩定。

3.2?調查的局限性

由于受條件的限制，我們只能在礁區進行刺網調查，以所得漁獲物的量來估算該海域的漁業資源生物量，有許多種類或個體是不能捕撈到的，并沒有在統計范圍內，前后兩次調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、扇貝為海洋牧場養殖品種，也不在統計范圍內。

綜合上述原因，本文對于唐山海洋牧場投礁區生物量總量及群落結構的判定存在一定的誤差，調查結果低于實際生物量總量，群落結構也不及實際生物群落高級。

4?結論

海洋牧場的生態效益和經濟效益受到所在海域的自身自然環境、投礁的數量、種類、投放規模和管理等因素影響，需要經過較長時間才能明顯體現，通過調查、后期的研究結果及數據整理分析，初步表明祥云灣海洋牧場投礁增加了該海域生物量總量、提高了物種多樣性，初步體現了改善海洋環境的基本功能。

參考文獻：

[1] 朱文東.智慧漁業背景下智慧型海洋牧場發展研究[D].舟山：浙江海洋大學，2019.

[2] 朱驊.從碳匯漁業到藍色糧倉的發展機制[J].上海海洋大學學報，2019，28（6）：968-975.

[3] 楊紅生.我國海洋牧場建設回顧與展望[J].水產學報，2016，40（7）：1133-1140.

[4] 陳勇.中國現代化海洋牧場的研究與建設[J].大連海洋大學學報，2020，35（2）：147-154.

[5] 劉紹娟，張春明，高峰.淺析唐山市海洋牧場建設的必要性[J].河北漁業，2016（7）：73-74.

[6] 國家海洋局.海洋調查規范第6部分：海洋生物調查： GB 12763.6-2007[S].北京：中國標準出版社，2008.