于慶云，張曉理，韓錫錫

（國(guó)家海洋局 北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 青島 266033）

天津大神堂活牡蠣礁漁業(yè)資源養(yǎng)護(hù)與生態(tài)修復(fù)淺析

于慶云，張曉理，韓錫錫

（國(guó)家海洋局 北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 青島 266033）

為部分修復(fù)當(dāng)?shù)匾严У幕钅迪牻?，減緩活牡蠣礁面積下降的趨勢(shì)，提高人們的保護(hù)意識(shí)，養(yǎng)護(hù)漁業(yè)資源，保持甚至增加現(xiàn)有的活牡蠣礁面積，天津市在大神堂活牡蠣礁實(shí)施了人工魚礁建設(shè)及增殖放流。評(píng)估結(jié)果顯示，在生態(tài)修復(fù)手段的幫助下，淺海生態(tài)環(huán)境狀況得到改善，生物多樣性水平有所提高，生態(tài)系統(tǒng)退化受到遏制，貝鮮蟹肥的海洋漁業(yè)得以重建，促進(jìn)了海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

人工魚礁；牡蠣礁；生態(tài)修復(fù)；資源養(yǎng)護(hù)；海洋漁業(yè)

天津市海域管轄面積約3 000平方千米，位于華北平原的東北部，地處渤海西岸，海河水系與薊運(yùn)河水系尾閭，是海岸交互作用的強(qiáng)烈地帶，為典型的淤泥質(zhì)海域，其范圍東起陡河口，南至岐口，位于北緯38°20′至39°20′，東經(jīng)117°17′至118°20′。海岸線延伸方向是呈西北彎凸的弧形，全長(zhǎng)153.33千米。灘涂面積約370平方千米，是天津?yàn)I海新區(qū)開發(fā)開放的重要載體，是我國(guó)海岸帶新興城市化和工業(yè)化（港口碼頭、臨港工業(yè)與海洋產(chǎn)業(yè)）的典型代表。

1 天津大神堂活牡蠣礁現(xiàn)狀

天津大神堂淺?；钅迪牻肝挥谔旖蚴袧h沽大神堂以南的大、小沙崗及其邊緣海域，它由3個(gè)分散的礁體組成，礁體上均附著有活的牡蠣，總面積約3平方千米，現(xiàn)存礁體的最大厚度僅1.2米，平均礁體厚度僅0.6米。屬于規(guī)劃面積為34平方千米“天津大神堂牡蠣礁海洋特別保護(hù)區(qū)”的核心區(qū)域（見圖1所示）。

渤海的泥質(zhì)活牡蠣礁在生態(tài)學(xué)的地位來(lái)言，如同南海的珊瑚礁：礁體均有生物體殘骸經(jīng)數(shù)千萬(wàn)年的堆積而成，礁體都因生物的生長(zhǎng)而不斷成大，礁體附近都形成非常獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。南海的珊瑚礁面積日益萎縮，渤海的泥質(zhì)活牡蠣礁僅在天津大神堂淺海區(qū)存在面積只約3平方千米的一小片，只是形勢(shì)較珊瑚礁更為嚴(yán)峻。當(dāng)?shù)亟阁w資源從20世紀(jì)70年代約35平方千米驟減為現(xiàn)今約3平方千米，平均每年減少約1平方千米，按這個(gè)速度大神堂的泥質(zhì)活牡蠣礁在3年后就有可能徹底消失。且現(xiàn)今僅有的約3平方千米的活牡蠣礁資源也是由3個(gè)分散的礁體組成的，每2個(gè)分散的礁體之間的距離達(dá)3千米之多。更為嚴(yán)峻的是，分散的3個(gè)小礁體也已出現(xiàn)被分割成更小礁體的趨勢(shì)。

圖1 天津大神堂活牡蠣礁位置圖Fig.1 Location of the live oyster reef in Dashentang，Tianjin

據(jù)范昌福等人的研究表明，在渤海灣西北岸沿海平原分布著眾多的埋藏牡蠣礁體，牡蠣礁體的雜基是由生物碳酸鈣殼體組成的[1]。這說(shuō)明歷史上活牡蠣礁，也曾廣泛分布。如不能引起廣大民眾高度重視，不能對(duì)活牡蠣礁加以切實(shí)可行的保護(hù)，并進(jìn)一步科學(xué)修復(fù)的話，在3至5年后，我國(guó)近海僅存的天然活牡蠣礁將不復(fù)存在，重建約需千萬(wàn)年。我們的子孫后代若需觀賞、研究這種獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)將只能通過(guò)音像、地質(zhì)考察等手段，他們將失去一個(gè)巨大的種質(zhì)資源庫(kù)和基因庫(kù)。

2 天津大神堂活牡蠣礁生態(tài)修復(fù)工程概況

2011年側(cè)掃聲納測(cè)量結(jié)果表明，天津大神堂活牡蠣礁共有兩個(gè)分散的礁體群組成，兩個(gè)礁群呈東北—西南方向分布，礁群區(qū)總面積約為4.75平方千米。2013年的調(diào)查結(jié)果表明，原有兩塊礁群破壞嚴(yán)重，已被漁民利用拖網(wǎng)刮平和布設(shè)了大量的定制網(wǎng)具。目前礁群分為南北兩塊，在北部礁群北側(cè)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)小礁體，保存良好，面積約60公頃。南部礁群及其西北、東南側(cè)破壞嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣分析，現(xiàn)存的古牡蠣礁中存在大量的死亡牡蠣貝殼，活體牡蠣礁平均僅占31.9%?？梢?，大神堂淺?；钅迪牻干鷳B(tài)系統(tǒng)退化程度是非常嚴(yán)重的。

針對(duì)天津大神堂活牡蠣礁獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其所面臨的壓力，結(jié)合大神堂活牡蠣礁本底狀況，設(shè)計(jì)了人工魚礁建設(shè)和增殖放流計(jì)劃同步進(jìn)行的生態(tài)修復(fù)工程。擬通過(guò)工程的實(shí)施，達(dá)到部分修復(fù)當(dāng)?shù)匾呀?jīng)消失的活牡蠣礁，改善淺海生態(tài)環(huán)境狀況，提高生物多樣性水平，遏制生態(tài)系統(tǒng)退化，重建貝鮮蟹肥的海洋漁業(yè)，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的目的。通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，保護(hù)天津大神堂現(xiàn)有的泥質(zhì)活牡蠣礁生態(tài)系統(tǒng)，減緩活牡蠣礁面積下降的趨勢(shì)，提高人們的保護(hù)意識(shí)，保持甚至增加現(xiàn)有的活牡蠣礁面積。

天津大神堂活牡蠣礁獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)如圖2所示，總面積為3400公頃。項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域內(nèi)根據(jù)修復(fù)及效果評(píng)估需要設(shè)置核心區(qū)、修復(fù)區(qū)及緩沖區(qū)（圖3）。

圖2 項(xiàng)目位置圖Fig.2 Location of the project

圖3 項(xiàng)目平面布局示意圖Fig.3 Layout diagram of the project

（1）天津大神堂活牡蠣礁獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)核心區(qū)：在活牡蠣礁分布最為集中的區(qū)域，設(shè)立3 000米×5 000米的呈東北―西南方向（與當(dāng)?shù)睾５咨皪彿较蛞恢拢┑暮诵膮^(qū)；

（2）天津大神堂活牡蠣礁獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)區(qū)：在核心區(qū)的外圍設(shè)立面積為1 900公頃的修復(fù)區(qū)；

（3）天津大神堂活牡蠣礁獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)緩沖區(qū)：在修復(fù)區(qū)的外圍設(shè)立外圍長(zhǎng)7 000米、寬9 000米，面積為2 900公頃的緩沖區(qū)。

2.1 人工魚礁

人工魚礁的類型較多，根據(jù)其投放的目的和作用，人工魚礁可以分成生態(tài)保護(hù)型（公益型）、漁業(yè)開發(fā)型和休閑漁業(yè)型等種類；按魚礁的用途，它可以分為誘集魚礁、增殖魚礁、產(chǎn)卵礁、幼魚保護(hù)礁和藻礁等；按礁體的材料，它可以分為鋼筋混凝土魚礁、鋼制魚礁、玻璃鋼魚礁、竹制魚礁、木制魚礁和廢棄物魚礁等；按魚礁的設(shè)置位置，它又可以分為底置魚礁、中層魚礁和浮魚礁等[6]。

該人工魚礁礁體的材料以鋼筋混凝土為主，技術(shù)要求參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ10-89，《港口及航道護(hù)岸工程設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》JTJ300-2000，對(duì)于海水環(huán)境中的混凝土，設(shè)計(jì)年限為50年的混凝土結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度等級(jí)需要達(dá)到C35；參照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5057，抗?jié)B設(shè)計(jì)采用等級(jí)S8。在滿足強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及航行安全的前提下，提高礁體的高度、空方與表面積的比例，使其具有最大幾何效應(yīng)。

針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施海域主要養(yǎng)護(hù)與增殖生物扇貝、毛蚶、黑鮶、花鱸等的生態(tài)學(xué)特性，設(shè)計(jì)4種增殖型人工魚礁（大窗箱型魚礁、大小窗箱型魚礁、萬(wàn)字型魚礁和雙層貝類增殖魚礁），最大體積礁體尺寸為1.5米×1.5米×1.5米，魚礁布放按“5×5”或“6×6”排列，相鄰的兩個(gè)魚礁相距4米，相鄰的兩個(gè)單位魚礁之間相距100米。人工魚礁建設(shè)面積37.05公頃，該區(qū)域由4個(gè)小魚礁群構(gòu)成，每個(gè)魚礁群由14座單位魚礁組成，共投放箱型混凝土構(gòu)件礁2 600個(gè)、總建礁規(guī)模0.88萬(wàn)立方米。其中大窗型人工魚礁1 300個(gè)，大小窗型人工魚礁1 300個(gè)，單體礁群以大小窗型礁分布于礁群外圍，大窗型布局于中間，兩種礁型投放時(shí)盡量均勻分布投放。項(xiàng)目建成后將形成約600米× 617米的人工魚礁修復(fù)示范區(qū)。

2.2 增殖放流

2.2.1 底播增殖貝類

據(jù)調(diào)查，在牡蠣礁附近海域生活著牡蠣、青蛤、扁玉螺、縊蟶、櫛孔扇貝、甲蟲螺和毛蚶等種類非常豐富的海洋貝類，是渤海非常寶貴的貝類種質(zhì)資源庫(kù)，是天津市重要的貝類漁場(chǎng)。但是由于近年來(lái)活牡蠣礁體的急劇減小，該海域的生態(tài)系統(tǒng)多樣性也收到了嚴(yán)重的破壞，漁業(yè)資源的種類和數(shù)量都大幅度降低。為了有效地恢復(fù)該海區(qū)的生物多樣性，改善生態(tài)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)該海區(qū)的生態(tài)服務(wù)功能，轉(zhuǎn)變海洋開發(fā)利用方式，推動(dòng)綠色海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，采用自然貝類資源的養(yǎng)護(hù)和人工增養(yǎng)殖相結(jié)合恢復(fù)貝類資源。

在天然種質(zhì)資源比較少的情況下，由于成貝數(shù)量少且分散，繁殖量小，資源量短期內(nèi)難以上升，因此應(yīng)采取移植親貝的措施。同時(shí)進(jìn)行人工規(guī)模化繁殖、培育青蛤、扇貝苗種，并根據(jù)現(xiàn)有資源密度情況逐年確定投放數(shù)量。變貝類資源的護(hù)養(yǎng)為人工增殖和護(hù)養(yǎng)相結(jié)合，可有效縮短資源恢復(fù)時(shí)間并能創(chuàng)造轉(zhuǎn)高的效益。根據(jù)天津大神堂活牡蠣礁海域自然生態(tài)條件，選取了毛蚶、青蛤和櫛孔扇貝為底播增殖貝類物種。根據(jù)以上增殖種的棲息習(xí)性，在修復(fù)區(qū)和緩沖區(qū)的邊緣，增殖青蛤、櫛孔扇貝；在緩沖區(qū)內(nèi)，增殖毛蚶。完成后以期使底棲生物相對(duì)資源量恢復(fù)到正常水平。

2.2.2 資源恢復(fù)性增殖

近海海域人類活動(dòng)加劇，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，帶來(lái)的不僅僅是天然活牡蠣礁的逐漸消失，漁業(yè)資源枯竭，優(yōu)質(zhì)魚比例越來(lái)越小，漁業(yè)資源結(jié)構(gòu)極不合理也是隨之而來(lái)嚴(yán)重后果。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，天津大神堂牡蠣礁附近海域游泳動(dòng)物27種，其中魚類15種，占55.6%；甲殼類10種，占37.0%；頭足類2種，占7.4%。主要優(yōu)勢(shì)種為口蝦蛄；重要種和常見種主要為焦氏舌鰨、日本蟳、六絲鈍尾鰕虎魚、斑鰶、火槍烏賊等，游泳動(dòng)物均勻度，多樣性指數(shù)均變化不大，總體呈現(xiàn)較低水平。

資源恢復(fù)性增殖放流品種主要選擇當(dāng)前苗種繁育技術(shù)成熟、增殖效果顯著、適應(yīng)項(xiàng)目區(qū)海域水生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的品種，同時(shí)，兼顧各個(gè)品種之間的合理搭配。以期恢復(fù)良好的食物鏈結(jié)構(gòu)。根據(jù)天津大神堂海域生態(tài)環(huán)境選擇花鱸、黑鮶、黑鯛為資源恢復(fù)性增殖放流品種，在天津大神堂海域?qū)嵤┟绶N放流。

2.2.3 效果評(píng)估

針對(duì)人工魚礁的集魚效果，國(guó)內(nèi)外研究人員開展過(guò)許多對(duì)比研究，認(rèn)為投放人工魚礁可使大量生物群落聚集在魚礁區(qū)，起到資源養(yǎng)護(hù)的效果，并且現(xiàn)人工魚礁區(qū)的資源種類和資源量明顯比天然海區(qū)高[9-12]。張虎等人對(duì)海州灣人工魚礁養(yǎng)護(hù)資源效果進(jìn)行了初步的研究，結(jié)果表明，人工魚礁投放后魚礁區(qū)生物多樣性指數(shù)和豐度均有所增加，魚礁區(qū)的單位捕撈努力量漁獲量（CPUE）比投礁前增加1倍左右，其中魚類的CPUE增加最多，并且魚礁區(qū)比對(duì)照區(qū)相對(duì)應(yīng)時(shí)期的CPUE要高許多，優(yōu)勢(shì)資源種類也有一定的變化[13]。陳勇等人中國(guó)在南海的人工魚礁效果調(diào)查顯示，春夏季投礁一個(gè)月后，礁體表面的附著生物覆蓋率達(dá)100%，3個(gè)月內(nèi)每平方米的濕重達(dá)21千克，種類多達(dá)152種，其中73.7%可供魚類食用，廣東近海的魚礁表面附著生物量是周圍底棲生物量的1 000倍以上[14]。

針對(duì)該次投放人工魚礁的效果，采用直接對(duì)比法對(duì)生態(tài)修復(fù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。直接對(duì)比法即對(duì)比恢復(fù)的和自然的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)，包括生物和非生物環(huán)境參數(shù)。

（1）項(xiàng)目區(qū)域的牡蠣礁變化。通過(guò)工程前后現(xiàn)狀調(diào)查資料的對(duì)比，評(píng)價(jià)項(xiàng)目區(qū)域的水深地形的變化。通過(guò)工程前后調(diào)查資料的對(duì)比，評(píng)價(jià)牡蠣礁的面積厚度的變化等，對(duì)天津淺海區(qū)活體牡蠣礁的分布、形態(tài)及生長(zhǎng)狀況等保護(hù)修復(fù)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（2）生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。跟蹤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，牡蠣礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境質(zhì)量變化；同時(shí)結(jié)合水動(dòng)力預(yù)測(cè)，分析項(xiàng)目實(shí)施后牡蠣礁區(qū)域水動(dòng)力狀況變化及淤積情況的變化等。

（3）棲息地功能。牡蠣礁是具有較高生物多樣性的海洋生境，它為許多底棲動(dòng)物和魚類提供了良好的棲息與攝食場(chǎng)所。通過(guò)分析工程實(shí)施前后以及與對(duì)照點(diǎn)的比對(duì)，項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的生物多樣性指數(shù)、豐度、均勻度以及群落特征等指標(biāo)，尤其是底棲生物的狀況，對(duì)牡蠣礁的棲息地功能的恢復(fù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（4）資源恢復(fù)。通過(guò)增殖放流后，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域的漁業(yè)資源進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合工程實(shí)施前的現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)及歷史資料，對(duì)該區(qū)域的漁業(yè)資源的恢復(fù)情況進(jìn)行總體評(píng)價(jià)。

（5）天津大神堂活體牡蠣礁區(qū)域人工干擾等。由于附近海域漁業(yè)活動(dòng)頻繁，拖網(wǎng)或張網(wǎng)捕撈以及海洋工程建設(shè)帶來(lái)淤積等，牡蠣礁體賴以存活的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，活牡蠣礁高度迅速下降，空殼率逐年上升。尤其是牡蠣幼體賴以生存的附著基（貝殼等）逐年減少，生態(tài)環(huán)境和貝類資源遭受了嚴(yán)重的破壞。通過(guò)收集相關(guān)海域使用資料以及采取的管理保護(hù)措施后的情況，進(jìn)行對(duì)比分析，評(píng)價(jià)保護(hù)和修復(fù)后帶來(lái)的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。

為了有效評(píng)估人工魚礁投放對(duì)于大神堂牡蠣礁區(qū)域內(nèi)海洋生態(tài)環(huán)境的修復(fù)效果，在人工魚礁投放前期進(jìn)行了海洋環(huán)境的本地調(diào)查，并在人工魚礁投放之后進(jìn)行了效果評(píng)估的跟蹤監(jiān)測(cè)航次，參考效果評(píng)估第三項(xiàng)，選取底棲生物的生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)人工魚礁修復(fù)的效果進(jìn)行評(píng)估，經(jīng)過(guò)前后海洋環(huán)境的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)底棲生物群落的評(píng)價(jià)指標(biāo)在人工魚礁投放之后顯著高于投放之前，具體如表1所示。

表1 人工魚礁投放前后底棲生物群落變化Tab.1 Changes in the benthic community before and after the launch of artificial fishing reef

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，人工魚礁投放后天津大神堂牡蠣礁海域范圍內(nèi)底棲生物的多樣性指數(shù)、豐富度及均勻度相比于投礁之前都有了顯著了提高，這說(shuō)明人工魚礁對(duì)于海洋環(huán)境的修復(fù)以及資源養(yǎng)護(hù)發(fā)揮了積極的作用。由于目前人工魚礁的投放期僅為一年，增殖放流期為半年，后續(xù)將針對(duì)牡蠣礁體的生長(zhǎng)情況、漁業(yè)資源的恢復(fù)情況進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，綜合性地評(píng)價(jià)本生態(tài)修復(fù)工程的修復(fù)效果。

3 結(jié)語(yǔ)

過(guò)去20多年來(lái)，牡蠣礁恢復(fù)取得了較大的進(jìn)展，尤其在美國(guó)東海岸建立大量人工牡蠣礁，這對(duì)牡蠣種群恢復(fù)，水環(huán)境改善和河口漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是十分有利的。天津近岸大神堂生態(tài)活牡蠣礁是亟待保護(hù)的典型牡蠣礁生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)該區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)修復(fù)工程，采用生態(tài)與生物資源綜合監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)、生態(tài)功能群構(gòu)建及生物資源恢復(fù)技術(shù)，進(jìn)行區(qū)域生態(tài)和生物資源補(bǔ)充調(diào)查，生境修復(fù)及生物多樣性保護(hù)，保護(hù)天津大神堂現(xiàn)有的泥質(zhì)活牡蠣礁生態(tài)系統(tǒng)，減緩活牡蠣礁面積下降的趨勢(shì)，提高人們的保護(hù)意識(shí)，保持甚至增加現(xiàn)有的活牡蠣礁面積，為該區(qū)域重大生態(tài)和環(huán)境工程建設(shè)提供科技支撐，為海洋漁業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造條件，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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Elementary Study on the Fishery Resources Conservation and the Ecological Restoration of the Live Oyster Reef in Dashentang，Tianjin

Yu Qingyun，Zhang Xiaoli，Han Xixi
（North China Sea Environmental Monitoring Center，Qingdao 266033，China）

Through the artificial fishing reef and ecological oyster reef construction，artificial propagation and releasing in Tianjin，the disappearing live oyster reef is being restored，slowing down the trend of oyster reef decrease，enhancing the public protection awareness，and maintaining or even increasing the existing live oyster reef.With the help of ecological restoration，the marine ecological environment has been improved，the diversity of marine biology enhanced and the degeneration of eco-system restrained.In addition，the restoration projects will help to recover the marine fishery and promote the sustainable development of marine economy.

Artificialfishingreef；Oysterreef；Ecologicalrestoration；Resourcesconservation；Marinefishery

F326.4

：A

：2095-1647（2014）05-0016-07

2014-10-11

于慶云，男，博士，主要研究方向：海洋環(huán)境保護(hù)、生態(tài)修復(fù)等，E-mail：yuqingyun@bhfj.gov.cn。