袁小楠，梁振林，呂振波，王穎麗，孫曉紅*

(1. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院 山東省海洋生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 煙臺(tái) 264006；2. 上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；3. 山東大學(xué)(威海) 海洋學(xué)院, 山東 威海 264209；4. 威海市水產(chǎn)學(xué)校，山東 威海 264300)

威海近岸人工魚(yú)礁布設(shè)對(duì)生物資源恢復(fù)效果

袁小楠1,2，梁振林3，呂振波1,2，王穎麗4，孫曉紅3*

(1. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院 山東省海洋生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 煙臺(tái) 264006；2. 上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；3. 山東大學(xué)(威海) 海洋學(xué)院, 山東 威海 264209；4. 威海市水產(chǎn)學(xué)校，山東 威海 264300)

為了解人工魚(yú)礁投放對(duì)區(qū)域內(nèi)海洋生物資源恢復(fù)效果,于2013年3月至2014年1月在北黃海近岸人工魚(yú)礁投放區(qū)進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果顯示，該海區(qū)發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物53種，其中優(yōu)勢(shì)種為浮游橈足類(lèi)。夏秋季底棲生物幼體成為季節(jié)性?xún)?yōu)勢(shì)種。游泳動(dòng)物共發(fā)現(xiàn)14種，主要為常見(jiàn)的礁區(qū)魚(yú)類(lèi)。底棲動(dòng)物共12種，其中棘皮動(dòng)物海燕為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，為近岸養(yǎng)殖生物的主要敵害生物，主要的底棲資源優(yōu)勢(shì)種為蝦蟹類(lèi)與軟體動(dòng)物。投礁區(qū)的浮游動(dòng)物與游泳動(dòng)物物種數(shù)明顯多于未投礁區(qū)，表明人工投礁有助于生物群落的恢復(fù)，提高生物多樣性，改善區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。但該海域大型底棲藻類(lèi)較少，還應(yīng)進(jìn)一步對(duì)大型底棲藻類(lèi)增殖以提高海域初級(jí)生產(chǎn)。

人工魚(yú)礁；浮游動(dòng)物；游泳動(dòng)物；底棲生物；種群數(shù)量

1 引言

人工魚(yú)礁建設(shè)工程是20世紀(jì)興起的海洋漁業(yè)生態(tài)工程之一，為海洋生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)做出了突出貢獻(xiàn)，是海洋資源保護(hù)的重要手段[1-4]，是海洋牧場(chǎng)系統(tǒng)工程的重要組成部分。人工魚(yú)礁是多種海洋生物的棲息場(chǎng)所，并對(duì)各種生物資源的種類(lèi)組成、物種豐度等產(chǎn)生影響[5]。目前關(guān)于人工魚(yú)礁選材、選址、鋪設(shè)與管理等方面也有較多報(bào)道[6-9]，為人工魚(yú)礁建設(shè)提供科學(xué)的指導(dǎo)。在人工魚(yú)礁區(qū)開(kāi)展生物資源調(diào)查是評(píng)估人工魚(yú)礁的資源恢復(fù)作用、確定資源增殖對(duì)象、保護(hù)生物多樣性及可持續(xù)發(fā)展海洋生態(tài)業(yè)的常用方法[10-12]。許多學(xué)者以不同生物資源，例如，浮游動(dòng)植物[13-14]、底棲生物[15]、游泳動(dòng)物[16]、礁區(qū)魚(yú)類(lèi)[17]等，為研究對(duì)象對(duì)人工魚(yú)礁生態(tài)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

威海市位于山東半島東端，三面受北黃海水團(tuán)的影響，具有豐富的漁業(yè)資源。近年來(lái)，威海市實(shí)施了大規(guī)模的漁業(yè)資源修復(fù)行動(dòng)，建設(shè)了多處省級(jí)人工魚(yú)礁示范區(qū)，這些措施對(duì)資源生物的具體增殖情況和恢復(fù)效果一直不明確，也缺乏相關(guān)的評(píng)價(jià)工作。因此，本文選取了威海市小石島海域的人工魚(yú)礁示范區(qū)，在2013年3月—2014年1月期間對(duì)其中的生物資源進(jìn)行了5次持續(xù)的生物資源調(diào)查研究，目的是研究該海域投礁后浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物及底棲生物的種類(lèi)組成和優(yōu)勢(shì)種的種群變動(dòng)，以積累基礎(chǔ)資料并與其他未投礁海域進(jìn)行對(duì)比。

2 材料與方法

2.1 采樣時(shí)間及站位

威海近岸人工魚(yú)礁布設(shè)自1995年開(kāi)始，至今投礁面積達(dá)到1 000畝，礁型種類(lèi)包括小型水泥構(gòu)件礁體、舊汽車(chē)頭改造礁、小型水泥鮑魚(yú)窩等6種。本研究在小石島海域選定了5個(gè)區(qū)域(圖1)，其中A1～A4為投礁站位，A5為未投礁站位。在2013年至2014年間對(duì)浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物及底棲動(dòng)物進(jìn)行了季度調(diào)查。

圖1 小石島投礁區(qū)調(diào)查站位Fig.1 Investigation stations of the artificial fish reef area in Xiaoshidao Island

2.2 采樣方法及要求

測(cè)定項(xiàng)目包括浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物及底棲動(dòng)物。具體采樣方法和樣品分析方法[18]為：浮游動(dòng)物樣品采用垂直拖網(wǎng)，網(wǎng)型為淺水Ⅰ型(505 μm孔徑，50 cm直徑)和淺水Ⅱ型(160 μm孔徑，31.6 cm直徑)浮游動(dòng)物網(wǎng)，所有浮游動(dòng)物種類(lèi)是根據(jù)兩個(gè)網(wǎng)具采集到的樣品來(lái)計(jì)算，而優(yōu)勢(shì)種浮游動(dòng)物的數(shù)量則只根據(jù)淺水Ⅱ型浮游動(dòng)物網(wǎng)的樣品來(lái)計(jì)數(shù)。所有樣品均用中性的福爾馬林溶液(4%)保存用于后續(xù)的樣品鑒定及計(jì)數(shù)。在實(shí)驗(yàn)室中，浮游動(dòng)物樣品用分樣器進(jìn)行分樣，直到用以計(jì)數(shù)的樣品中浮游動(dòng)物的數(shù)量達(dá)到300～500個(gè)為止。在體視顯微鏡下對(duì)樣品進(jìn)行鑒定計(jì)數(shù)，所有種類(lèi)基本要求鑒定到種。

對(duì)于游泳動(dòng)物的調(diào)查，采用的是地籠網(wǎng)，網(wǎng)長(zhǎng)5 m，網(wǎng)高0.4 m，網(wǎng)寬0.4 m，網(wǎng)目尺寸20 mm，各站位放置地籠網(wǎng)2～3個(gè)，放置時(shí)間為24 h。漁獲物全部帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行種類(lèi)、體長(zhǎng)、體質(zhì)量及數(shù)量等生物學(xué)指標(biāo)的測(cè)定。

對(duì)于底棲生物，采用抓斗(0.05 m2)進(jìn)行采樣。由于抓泥斗采樣得到的底棲動(dòng)物較少，因此在結(jié)果統(tǒng)計(jì)時(shí)沒(méi)有采用表格的形式列出。但在游泳動(dòng)物的地籠網(wǎng)調(diào)查中，部分大型底棲動(dòng)物進(jìn)入地籠網(wǎng)中，因此，底棲生物的統(tǒng)計(jì)也包括了在地籠網(wǎng)中出現(xiàn)的種類(lèi)。

2.3 數(shù)據(jù)處理

物種多樣性及群落結(jié)構(gòu)利用傳統(tǒng)的香濃-威納多樣性指數(shù)(H′)、Pielous均勻性指數(shù)(J′)及優(yōu)勢(shì)種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(Y)[19]。

(1)

式中，pi是第i物種在群落中所占的比例，s為所有生物種類(lèi)。

J′=H′/ln(s)，

(2)

Y=fi×ni/N，

(3)

式中，ni表示第i種中生物的個(gè)體數(shù)量，N表示總生物數(shù)量，fi表示第i種的出現(xiàn)頻率。當(dāng)Y>0.02時(shí)，表示該種為優(yōu)勢(shì)種[20]。

使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平為0.05；物種多樣性的計(jì)算采用Primer 6.0軟件完成。

3 結(jié)果

3.1 浮游動(dòng)物

從表1中可以看出，小石島海域全年浮游動(dòng)物共出現(xiàn)53種(包括各類(lèi)浮游動(dòng)物幼體14種，卵3種)，其中已投礁區(qū)2013年9月份浮游動(dòng)物種類(lèi)最多達(dá)38種。 浮游動(dòng)物的種類(lèi)組成中橈足類(lèi)最多(不含幼體機(jī)卵)，達(dá)16種，主要優(yōu)勢(shì)種為擬長(zhǎng)腹劍水蚤(Oithonasimilis)、洪氏紡錘水蚤(Acartiabifilosa)、小擬哲水蚤(Paracalanusparvus)、腹針胸刺水蚤(Centropagesabdominalis)及近緣大眼劍水蚤(Corycaeusaffinis)。本研究針對(duì)橈足類(lèi)進(jìn)行了深入的季節(jié)變動(dòng)分析，已投礁區(qū)2013年3月和6月，第一優(yōu)勢(shì)種為擬長(zhǎng)腹劍水蚤，第二優(yōu)勢(shì)種為洪氏紡錘水蚤。9月優(yōu)勢(shì)種為小擬哲水蚤，第二優(yōu)勢(shì)種為洪氏紡錘水蚤；1月優(yōu)勢(shì)種擬長(zhǎng)腹劍水蚤，第二優(yōu)勢(shì)種為小擬哲水蚤(表1)。

從種群密度來(lái)看(圖2)，擬長(zhǎng)腹劍水蚤在小石島海區(qū)常年出現(xiàn)，并在2013年6月達(dá)到數(shù)量最大值，也是該區(qū)域所有橈足類(lèi)的最大值6.45×103ind/m3。小擬哲水蚤也是全年出現(xiàn)的種類(lèi)，在2013年9月達(dá)到數(shù)量最大值3.57×103ind/m3。雖然近緣大眼劍水蚤全年出現(xiàn)，但該種類(lèi)只在秋季和春季的浮游動(dòng)物中占優(yōu)勢(shì)。洪氏紡錘水蚤出現(xiàn)在2013年3月、6月和9月，并在6月達(dá)最大值4.33×103ind/m3。另外，除了占優(yōu)勢(shì)的橈足類(lèi)外，季節(jié)性出現(xiàn)的其他浮游動(dòng)物也在其爆發(fā)的季節(jié)占有優(yōu)勢(shì)地位，如在春季大量出現(xiàn)的夜光藻(Noctilucascintillans)，其種群密度遠(yuǎn)超過(guò)其他浮游動(dòng)物，3月數(shù)量為2.73×105ind/m3，6月數(shù)量為4.413×104ind/m3。在6月，腹足類(lèi)及雙殼類(lèi)的幼體大量出現(xiàn)，腹足類(lèi)幼體出現(xiàn)最大值442.05 ind/m3，雙殼類(lèi)幼體數(shù)值為1.12×103ind/m3，也成為了該季節(jié)的優(yōu)勢(shì)種；其次，異體住囊蟲(chóng)(Oikopleurasp.)和肥胖三角溞(Evadnetergestina)在6月也大量出現(xiàn)成為優(yōu)勢(shì)種數(shù)量分別為3.96×103ind/m3、4.14×103ind/m3。

從表1中可以看出，9月和1月，未投礁區(qū)浮游動(dòng)物的種類(lèi)數(shù)小于已投礁的種類(lèi)數(shù)。投礁區(qū)9月份出現(xiàn)38種浮游動(dòng)物，而未投礁區(qū)為15種，1月份投礁區(qū)浮游動(dòng)物為28種，而未投礁區(qū)為12種。9月投礁區(qū)浮游動(dòng)物豐度平均值為1.21×104ind/m3，未投礁區(qū)為1.33×104ind/m3，投礁區(qū)浮游動(dòng)物豐度小于未投礁區(qū)；1月投礁區(qū)與未投礁區(qū)浮游動(dòng)物豐度分別為1.677 ×103ind/m3、1.39×103ind/m3，投礁區(qū)浮游動(dòng)物豐度大于未投礁區(qū)。9月小擬哲水蚤未投礁區(qū)豐度為6.23×103ind/m3是投礁區(qū)豐度3.573×103ind/m3的1.7倍，也是造成投礁區(qū)與未投礁區(qū)浮游動(dòng)物豐度差異的主要種(圖2a)。對(duì)投礁區(qū)與未投礁區(qū)浮游動(dòng)物組成進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，9月對(duì)比結(jié)果為f=3.938，P=0.007，1月對(duì)比結(jié)果為f=5.85，P=0.00，說(shuō)明投礁對(duì)浮游動(dòng)物組成產(chǎn)生了顯著影響。整個(gè)海區(qū)共出現(xiàn)9種水母，投礁區(qū)出現(xiàn)8種，9月出現(xiàn)的水母種類(lèi)最多共7種，水母總豐度為21.5 ind/m3，3月和6月都只出現(xiàn)了2種，3月水母總豐度為246.3 ind/m3，6月總豐度為54.9 ind/m3；未投礁區(qū)出現(xiàn)1種水母，出現(xiàn)在9月份，豐度為0.471 7 ind/m3；1月在投礁區(qū)與未投礁區(qū)均未發(fā)現(xiàn)水母(圖2c)。從多樣性來(lái)看，9月投礁區(qū)較未投礁區(qū)生物多樣性高；從均勻性來(lái)看，投礁區(qū)和未投礁區(qū)差別不大(圖3)。

表1 小石島海域浮游動(dòng)物在不同季節(jié)的種類(lèi)組成及其優(yōu)勢(shì)度

續(xù)表1

注：“+”表示該種出現(xiàn)，“-”表示優(yōu)勢(shì)Y≈0，“*”表示優(yōu)勢(shì)Y> 0.02。

圖2 浮游橈足類(lèi)優(yōu)勢(shì)種、季節(jié)性?xún)?yōu)勢(shì)種及水母類(lèi)種群密度的季節(jié)變動(dòng)Fig.2 The seasonal variation in population density of dominate species for copepods, seasonal larvae and Jellyfishes in Xiaoshidao Islanda.浮游橈足類(lèi)優(yōu)勢(shì)種；b.季節(jié)性幼體優(yōu)勢(shì)種；c.水母類(lèi).T表示已投礁區(qū)；W表示未投礁區(qū)a. Dominant species of copepods; b. dominant seasonal larvae; c. the Jellyfishes. T means artificial reef areas; W means without artificial reefs

圖3 小石島海域物種多樣性及均勻度指數(shù)的季節(jié)變動(dòng)Fig.3 The seasonal variation in species diversity and evenness indices in Xiaoshidao Island “T”表示已投礁區(qū)；“W”表示未投礁區(qū)“T” means artificial reef areas; “W” means without artificial reefs

3.2 游泳動(dòng)物

從表2中可以看出，3月份游泳動(dòng)物種類(lèi)和數(shù)量較為豐富，共出現(xiàn)11種，6月和9月分別出現(xiàn)游泳動(dòng)物6種和7種，該海區(qū)在10月份也調(diào)查了一次游泳動(dòng)物，僅出現(xiàn)4種。其中許氏平鮋(Sebastesschlegeli)和大瀧六線(xiàn)魚(yú)(Hexagrammosotakii)在每個(gè)季度均出現(xiàn)，是該海區(qū)的優(yōu)勢(shì)種。星鰻(Astrocongermyriaster)除10月份的調(diào)查未出現(xiàn)外，其他月份均出現(xiàn)，也是該海區(qū)的優(yōu)勢(shì)種之一。鲆鰈類(lèi)雖然在各月份均有出現(xiàn)，但數(shù)量甚少。玉筋魚(yú)(Ammodytespersonatus)在其出現(xiàn)的3—6月份數(shù)量較多，而其他種類(lèi)均為零星的出現(xiàn)。

表2 游泳動(dòng)物在小石島海域不同季節(jié)的種類(lèi)組成

注：“T”表示投礁區(qū)，“W”表示未投礁區(qū)。

從表2中可以看出，3、6、9月份，未投礁區(qū)魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)數(shù)小于已投礁的種類(lèi)數(shù)。投礁區(qū)3月份魚(yú)類(lèi)為11種，而未投礁區(qū)為3種，6月份投礁區(qū)魚(yú)類(lèi)為6種，而未投礁區(qū)魚(yú)類(lèi)為3種，9月份投礁區(qū)出現(xiàn)7種魚(yú)類(lèi)，而未投礁區(qū)為3種。

從優(yōu)勢(shì)種游泳動(dòng)物的體長(zhǎng)變動(dòng)及平均體質(zhì)量來(lái)看(表3)，許氏平魚(yú)由的體長(zhǎng)變動(dòng)在6月份最小，為7.75～14.51 cm，而10月份最大，為6.07～24.84 cm；平均體質(zhì)量6月份最小，為37.22 g，9月達(dá)最大值75.13 g，10月為71.95 g， 差異顯著性分析表明，9月與10月平均體質(zhì)量差異不顯著。大瀧六線(xiàn)魚(yú)的體長(zhǎng)變動(dòng)范圍同許氏平魚(yú)由相似，也是6月份體長(zhǎng)變動(dòng)最小，而10月份體長(zhǎng)變動(dòng)最大；平均體質(zhì)量也是6月最低，10月最大130.33 g。星鰻在其出現(xiàn)的3個(gè)月份體長(zhǎng)在增大，體質(zhì)量在升高。玉筋魚(yú)在其出現(xiàn)的月份體長(zhǎng)變動(dòng)不大，從3月到6月體質(zhì)量有所升高。

表3 游泳動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種的體長(zhǎng)及體質(zhì)量的季節(jié)變動(dòng)

3.3 底棲生物

由于抓斗式采泥器對(duì)底棲生物進(jìn)行調(diào)查時(shí)，只能在投礁區(qū)的周邊泥質(zhì)及泥沙質(zhì)區(qū)域進(jìn)行采樣，所以采集到的底棲生物僅代表礁區(qū)周邊。該海區(qū)底棲生物主要為增殖品種菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum)及海珍品刺參，而海燕(Diomedeaalbatrus)在小石島海域的底棲生物調(diào)查期間(3月、6月和9月)均出現(xiàn)，且數(shù)量也超過(guò)其他生物。另外，3月、6月和9月均出現(xiàn)沙蠶(Nereissuccinea)，而馬糞海膽(Hemicentrotuspulcherrimus)僅在3月份出現(xiàn)，其數(shù)量均不多。大型底棲植物主要為大葉藻(Zosteramarina)和石莼(UlvalactucaL.)，3月、6月和9月均出現(xiàn)。

從地籠網(wǎng)采集的大型底棲動(dòng)物種類(lèi)如表4所示，其中3月份種類(lèi)最多，為12種，而6月和9月分別為4種和3種，10月份的調(diào)查未發(fā)現(xiàn)大型底棲動(dòng)物。

從表4中可以看出，3、6、9月份未投礁區(qū)底棲生物的種類(lèi)數(shù)明顯小于已投礁的種類(lèi)數(shù)。投礁區(qū)3月份出現(xiàn)12種底棲生物，而未投礁區(qū)為1種，6月份投礁區(qū)底棲生物為4種，而未投礁區(qū)為2種，9月份投礁區(qū)底棲生物為3種，未投礁區(qū)為1種。

表4 大型底棲動(dòng)物在小石島海域不同季節(jié)的種類(lèi)組成

續(xù)表4

注：“T”表示投礁區(qū)，“W”表示未投礁區(qū)。

4 討論

小石島投礁海域3—6月份浮游動(dòng)物密度逐漸增大，其中擬長(zhǎng)腹劍水蚤密度最大，且在6月份達(dá)到最大值，洪氏紡錘水蚤與擬長(zhǎng)腹劍水蚤變動(dòng)相似，在6月份達(dá)到最大值。其他優(yōu)勢(shì)種浮游橈足類(lèi)除小擬哲水蚤外，均在6月達(dá)數(shù)量最大。體長(zhǎng)小于1 mm 的小型橈足類(lèi)是海洋魚(yú)類(lèi)仔稚魚(yú)入口最合適的餌料[21-22]，環(huán)境中不同餌料大小的浮游動(dòng)物豐度不同導(dǎo)致仔、稚魚(yú)的攝食成功率不同，在某種程度上，較高密度的浮游動(dòng)物可以減少仔稚魚(yú)攝食壓力[23]。因此，該海域豐富的浮游動(dòng)物資源特別是浮游橈足類(lèi)為該海區(qū)的仔稚魚(yú)提供了豐富的餌料，成為仔稚魚(yú)生長(zhǎng)的基本條件。這從游泳動(dòng)物的調(diào)查結(jié)果也可以看出，根據(jù)表3，游泳動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種許氏平鲉及大瀧六線(xiàn)魚(yú)均在6月份出現(xiàn)大量幼魚(yú)，這也證明了豐富的浮游動(dòng)物資源剛好為該海區(qū)魚(yú)類(lèi)的生殖提供了豐富的餌料。另外，作為浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種之一的小擬哲水蚤在9月份達(dá)最大值，而該種類(lèi)也被證明是9月份生殖的魚(yú)類(lèi)如花鱸(Lateolabraxjaponicus)的天然優(yōu)質(zhì)餌料[24-25]。而該海區(qū)浮游動(dòng)物網(wǎng)中仔魚(yú)的數(shù)量在9月份也達(dá)到最大值，進(jìn)一步表明了該海區(qū)的人工魚(yú)礁為仔稚魚(yú)提供了豐富的餌料。涂忠等[26]曾指出，在投放人工魚(yú)礁后，豐富的餌料生物和浮游動(dòng)物能形成良好的餌料基礎(chǔ)。除了浮游橈足類(lèi)作為優(yōu)勢(shì)種提供豐富的餌料外，一些季節(jié)性出現(xiàn)的浮游動(dòng)物也為該季節(jié)出現(xiàn)的魚(yú)類(lèi)提供了豐富的餌料，如在夏季，腹足類(lèi)、雙殼類(lèi)、異體住囊蟲(chóng)及肥胖三角溞的幼體大量出現(xiàn)(表1)，也成為了該季節(jié)的優(yōu)勢(shì)種，而這些浮游動(dòng)物可以為該季節(jié)的仔稚魚(yú)提供豐富的餌料，因此，符合該投礁區(qū)域漁業(yè)資源的變動(dòng)規(guī)律。

本文的調(diào)查結(jié)果也與其他未投礁海區(qū)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明，投礁區(qū)浮游橈足類(lèi)多樣性較未投礁區(qū)高，這和陳濤[27]研究結(jié)果一致，但浮游生物豐度9月未投礁區(qū)較投礁區(qū)高，1月未投礁區(qū)較投礁區(qū)低。水母作為海洋生態(tài)系統(tǒng)中重要的能量傳遞者，其數(shù)量嚴(yán)重影響著漁業(yè)生產(chǎn)以及海洋生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量[28-31]。投礁區(qū)水母種類(lèi)增多且豐度增高，水母增多，攝食浮游動(dòng)物與魚(yú)類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)食物資源，或直接捕食仔稚魚(yú)影響?hù)~(yú)類(lèi)資源補(bǔ)充量[32-34]。9月投礁區(qū)水母種類(lèi)和數(shù)量較未投礁區(qū)多，而1月投礁區(qū)與未投礁區(qū)均未發(fā)現(xiàn)水母，這可能是造成9月未投礁區(qū)浮游動(dòng)物較投礁區(qū)低的原因。在無(wú)水母影響的1月，投礁區(qū)浮游生物豐度高于未投礁區(qū)，說(shuō)明投礁對(duì)浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖起到了促進(jìn)作用。涂忠等[26]在榮成俚島擬投礁區(qū)域的調(diào)查中6月份僅出現(xiàn)4種魚(yú)類(lèi)，而本調(diào)查6月份出現(xiàn)6種魚(yú)類(lèi)，包括高眼蝶(Cleisthenesherzensterni)和黃蓋鰈(Pseudopleuronectesherzensteini)在內(nèi)的典型礁區(qū)魚(yú)類(lèi)，說(shuō)明該海區(qū)的投礁為這兩種魚(yú)類(lèi)提供了棲息的場(chǎng)所。

從游泳動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種的體長(zhǎng)及體質(zhì)量變動(dòng)來(lái)看(表3)，許氏平魚(yú)由和大瀧六線(xiàn)魚(yú)體長(zhǎng)變動(dòng)6月較3月小，平均體質(zhì)量下降，證明在該海區(qū)這兩種礁區(qū)魚(yú)類(lèi)進(jìn)行了生殖，6月份出現(xiàn)幼魚(yú)，說(shuō)明該海區(qū)具有一定數(shù)量的補(bǔ)充群體，這與兩種魚(yú)類(lèi)的生殖習(xí)性相吻合[35-38]。投放人工魚(yú)礁時(shí)，大都選址在魚(yú)類(lèi)及其幼體的索餌場(chǎng)、魚(yú)類(lèi)的洄游通道、捕撈過(guò)度的漁場(chǎng)等海域并且這些海域有定棲性種類(lèi)棲息[16]，而本調(diào)查證明該投礁區(qū)域存在定棲性魚(yú)類(lèi)并已經(jīng)在此定居繁衍。6—9月份，許氏平鮋和大瀧六線(xiàn)魚(yú)生長(zhǎng)均非常明顯，表明該海區(qū)具有豐富的幼魚(yú)餌料生物。從我們的資源調(diào)查來(lái)看，玉筋魚(yú)和方氏云鳚(Enedriasfangi)為小型的餌料生物，其分別在6月和9月出現(xiàn)，其中玉筋魚(yú)數(shù)量較多。由于我們采用的是地籠網(wǎng)，網(wǎng)目較大，捕獲魚(yú)類(lèi)餌料種的效率不高，因此為了后續(xù)更好的評(píng)價(jià)人工魚(yú)礁對(duì)幼魚(yú)生長(zhǎng)的作用，有必要進(jìn)行更細(xì)致的游泳動(dòng)物的調(diào)查。

從底棲生物的調(diào)查看，底棲生物種類(lèi)較少，但通過(guò)浮游動(dòng)物的數(shù)據(jù)分析表明該投礁區(qū)資源生物如對(duì)蝦、蟹類(lèi)的幼體有較多的數(shù)量，且浮游動(dòng)物為其幼體提供了豐富的餌料，但其成體在資源生物調(diào)查中并不多見(jiàn)，表明該投礁區(qū)并未真正的為這些大型底棲生物提供很好的場(chǎng)所，并有待于進(jìn)一步研究其成體數(shù)量較少的主要原因。

由于該海區(qū)大型底棲藻類(lèi)較少，種類(lèi)單一，因此，建議在魚(yú)礁區(qū)建設(shè)“人工藻場(chǎng)”[39-41]，培養(yǎng)多種大型底棲藻類(lèi)，提高海域的初級(jí)生產(chǎn)水平，為海洋生物提供更豐富的食物來(lái)源，并結(jié)合礁區(qū)出現(xiàn)的資源生物做適當(dāng)?shù)馁Y源增殖，最大限度的利用投放的人工魚(yú)礁，使該海域生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)健康的發(fā)展。

[1] Pickering H, Whitmarsh D, Jensen A. Artificial reefs as a tool to aid rehabilitation of coastal ecosystems: investigating the potential[J]. Marine Pollution Bulletin, 1999, 37(8/12): 505-514.

[2] Yu Jing, Chen Pimao, Tang Danling, et al. Ecological effects of artificial reefs in Daya Bay of China observed from satellite andinsitumeasurements[J]. Advances in Space Research, 2015, 55(9): 2315-2324.

[3] 姜作真, 段鈺. 建設(shè)人工魚(yú)礁, 保護(hù)和增殖海洋漁業(yè)資源[J]. 水產(chǎn)科技情報(bào), 2006, 33(2): 94-96.

Jiang Zuozhen, Duan Yu. Construct artificial reef, protect and enhance marine fishery resources[J]. Fisheries Science & Technology Information, 2006, 33(2): 94-96.

[4] Rilov G, Benayahu Y. Vertical artificial structures as an alternative habitat for coral reef fishes in disturbed environments[J]. Marine Environmental Research, 1998, 45(4/5): 431-451.

[5] Barros F, Underwood A J, Lindegarth M. The influence of rocky reefs on structure of benthic macrofauna in nearby soft-sediments[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2001, 52(2): 191-199.

[6] 劉國(guó)山. 威海雙島人工魚(yú)礁區(qū)大型底棲動(dòng)物與海藻群落演替特征及其生態(tài)作用研究[D]. 青島: 中國(guó)海洋大學(xué), 2014.

Liu Guoshan. The succession and ecological functions of macrobenthos and macroalgae in the artificial reef zone of Shuangdao bay, Weihai[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2014.

[7] Baine M. Artificial reefs: a review of their design, application, management and performance[J]. Ocean & Coastal Management, 2001, 44(3/4): 241-259.

[8] 張碩, 孫滿(mǎn)昌, 陳勇. 人工魚(yú)礁模型對(duì)大瀧六線(xiàn)魚(yú)和許氏平鲉幼魚(yú)個(gè)體的誘集效果[J]. 大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào), 2008, 23(1): 13-19.

Zhang Shuo, Sun Manchang, Chen Yong. The attractive effects of different structural artificial reef models on juvenile Schlegel's rockfishSebastesschlegeliand fat greenlingHexagrammosotakii[J]. Journal of Dalian Fisheries University, 2008, 23(1): 13-19.

[9] Sherman R L, Gilliam D S, Spieler R E. Artificial reef design: void space, complexity, and attractants[J]. ICES Journal of Marine Science, 2002, 59(S): 196-200.

[10] 焦金菊, 潘永璽, 孫利元, 等. 人工魚(yú)礁區(qū)的增殖魚(yú)類(lèi)資源效果初步研究[J]. 水產(chǎn)科學(xué), 2011, 30(2): 79-82.

Jiao Jinju, Pan Yongxi, Sun Liyuan, et al. Effect of artificial reefs on fish multiplication[J]. Fisheries Science, 2011, 30(2): 79-82.

[11] 劉鴻雁, 楊超杰, 張沛東, 等. 青島嶗山灣人工魚(yú)礁區(qū)底層游泳動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征[J]. 生物多樣性, 2016, 24(8): 896-906.

Liu Hongyan, Yang Chaojie, Zhang Peidong, et al. Demersal nekton community structure of artificial reef zones in Laoshan Bay, Qingdao[J]. Biodiversity Science, 2016, 24(8): 896-906.

[12] 劉舜斌, 汪振華, 林良偉, 等. 嵊泗人工魚(yú)礁建設(shè)初期效果評(píng)價(jià)[J]. 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 16(3): 297-302.

Liu Shunbin, Wang Zhenhua, Lin Liangwei, et al. Preliminary evaluation on effects of artificial reef project in Shengsi[J]. Journal of Shanghai Fisheries University, 2007, 16(3): 297-302.

[13] 劉國(guó)山, 佟飛, 蔡星媛, 等. 威海雙島海域人工魚(yú)礁區(qū)大型海藻夏季群落結(jié)構(gòu)變化[J]. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué), 2014, 21(5): 1010-1019.

Liu Guoshan, Tong Fei, Cai Xingyuan, et al. Variation in the macroalgae community structure during summer in the artificial reef zones of Shuangdao Bay, Weihai, Shandong Province, China[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2014, 21(5): 1010-1019.

[14] 陳濤, 王云龍, 廖勇. 象山港人工魚(yú)礁區(qū)浮游動(dòng)物種類(lèi)組成及群落結(jié)構(gòu)特征[J]. 海洋科學(xué), 2014, 38(7): 41-46.

Chen Tao, Wang Yunlong, Liao Yong. The species composition and community structure of zoopla-nkton in Xiangshan Bay[J]. Marine Sciences, 2014, 38(7): 41-46.

[15] 廖一波, 曾江寧, 壽鹿, 等. 象山港人工魚(yú)礁投放對(duì)大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 海洋與湖沼, 2014, 45(3): 487-495.

Liao Yibo, Zeng Jiangning, Shou Lu, et al. Impact of artificial reef on macrobenthic community structure in Xiangshan Bay[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2014, 45(3): 487-495.

[16] 吳忠鑫, 張磊, 張秀梅, 等. 榮成俚島人工魚(yú)礁區(qū)游泳動(dòng)物群落特征及其與主要環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2012, 32(21): 6737-6746.

Wu Zhongxin, Zhang Lei, Zhang Xiumei, set al. Nekton community structure and its relationship with main environmental variables in Lidao artificial reef zones of Rongcheng[J]. Acta Ecologica Sinica, 2012, 32(21): 6737-6746.

[17] 陳勇, 劉曉丹, 吳曉郁, 等. 不同結(jié)構(gòu)模型礁對(duì)許氏平鲉幼魚(yú)的誘集效果[J]. 大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào), 2006, 21(2): 153-157.

Chen Yong, Liu Xiaodan, Wu Xiaoyu, et al. Distribution of Schlegel's rockfish (SebastesschlegeliHilgendorf) in different artificial reef models[J]. Journal of Dalian Fisheries University, 2006, 21(2): 153-157.

[18] 國(guó)家海洋局. GB/T 12763.6-2007, 海洋調(diào)查規(guī)范 第6部分: 海洋生物調(diào)查[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008: 6-91.

State Oceanic Administration. GB/T 12763.6-2007, Specifications for oceanographic survey-part6: marine biological survey[S]. Beijing: Standards Press of China, 2008: 6-91.

[19] 趙志模, 周新遠(yuǎn). 生態(tài)學(xué)引論[M]. 重慶: 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社, 1984: 108-119.

Zhao Zhimo, Zhou Xinyuan. Introduction to Ecology[M]. Chongqing: Scientific and Technical Documents Publishing House, 1984: 108-119.

[20] 徐兆禮, 陳亞瞿. 東黃海秋季浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種聚集強(qiáng)度與鮐鲹漁場(chǎng)的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 1989, 8(4): 13-15, 19.

Xu Zhaoli, Chen Yagu. Aggregated intensity of dominant species of zooplankton in autumn in the East China Sea and Yellow Sea[J]. Chinese Journal of Ecology, 1989, 8(4): 13-15, 19.

[21] St?ttrup J. A review on the status and progress in rearing copepods for marine larviculture: advantages and disadvantages among calanoid, harpacticoid and cyclopoids copepods[C]//Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. Mazatlán, Sinaloa, México: Memorías del Octavo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 2006: 970-975.

[22] Lee C S, O'Bryen P J, Marcus N H. Copepods in Aquaculture[M]. Oxford, UK: Blackwell Publishing, 2005.

[23] Makrakis M C, Nakatani K, Bialetzki A, et al. Relationship between gape size and feeding selectivity of fish larvae from a Neotropical reservoir[J]. Journal of Fish Biology, 2008, 72(7): 1690-1707.

[24] Islam M S, Hibino M, Tanaka M. Distribution and dietary relationships of the Japanese temperate bassLateolabraxjaponicusjuveniles with two contrasting copepod assemblages in estuarine nursery grounds in the Ariake Sea, Japan[J]. Journal of Fish Biology, 2006, 68(2): 569-593.

[25] Islam M S, Hibino M, Nakayama K, et al. Condition of larval and early juvenile Japanese temperate bassLateolabraxjaponicusrelated to spatial distribution and feeding in the Chikugo estuarine nursery ground in the Ariake Bay, Japan[J]. Journal of Sea Research, 2006, 55(2): 141-155.

[26] 涂忠, 張秀梅, 張沛東, 等. 榮成俚島人工魚(yú)礁建設(shè)項(xiàng)目——人工魚(yú)礁投放海域資源環(huán)境狀況前期評(píng)價(jià)[J]. 現(xiàn)代漁業(yè)信息, 2007, 22(12): 3-7.

Tu Zhong, Zhang Xiumei, Zhang Peidong, et al. Artificial fish reef near Lidao island in Rongcheng-early assessment on resource and environment in sea area for artificial fish reef[J]. Modern Fisheries Information, 2007, 22(12): 3-7.

[27] 陳濤. 基于浮游動(dòng)物群落的象山港海洋牧場(chǎng)人工魚(yú)礁建設(shè)效果分析[D]. 上海: 上海海洋大學(xué), 2014.

Chen Tao. Variation of artificial reef construction of marine ranching in Xiangshan Bay based on zooplankton community[D]. Shanghai: Shanghai Ocean University, 2014.

[28] Nagai T. Recovery of fish stocks in the Seto Inland Sea[J]. Marine Pollution Bulletin, 2003, 47(1/6): 126-131.

[29] 江紅, 程和琴, 徐海根, 等. 大型水母爆發(fā)對(duì)東海生態(tài)系統(tǒng)中上層能量平衡的影響[J]. 海洋環(huán)境科學(xué), 2010, 29(1): 91-95.

Jiang Hong, Cheng Heqin, Xu Haigen, et al. Impact of large jellyfish bloom on energy balance of middle and upper ecosystem in East China Sea[J]. Marine Environmental Science, 2010, 29(1): 91-95.

[30] 孫松, 于志剛, 李超倫, 等. 黃、東海水母暴發(fā)機(jī)理及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 海洋與湖沼, 2012, 43(3): 401-405.

Sun Song, Yu Zhigang, Li Chaolun, et al. Progress in the jellyfish bloom research in the Yellow Sea and East China Sea[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2012, 43(3): 401-405.

[31] 吳穎, 李惠玉, 李圣法, 等. 大型水母的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 海洋漁業(yè), 2008, 30(1): 80-87.

Wu Ying, Li Huiyu, Li Shengfa, et al. Review on the current situation of macro-jellyfish research and expectations[J]. Marine Fisheries, 2008, 30(1): 80-87.

[32] Purcell J E, Arai M N. Interactions of pelagic cnidarians and ctenophores with fish: a review[J]. Hydrobiologia, 2001, 451(1/3): 27-44.

[33] 丁峰元, 程家驊. 東海區(qū)夏、秋季大型水母分布區(qū)漁業(yè)資源特征分析[J]. 海洋漁業(yè), 2005, 27(2): 120-128.

Ding Fengyuan, Cheng Jiahua. The analysis on fish stock characteristics in the distribution areas of large jellyfish during summer and autumn in the East China Sea region[J]. Marine Fisheries, 2005, 27(2): 120-128.

[34] 嚴(yán)利平, 李圣法, 丁峰元. 東海、黃海大型水母類(lèi)資源動(dòng)態(tài)及其與漁業(yè)關(guān)系的初探[J]. 海洋漁業(yè), 2004, 26(1): 9-12.

Yan Liping, Li Shengfa, Ding Fengyuan. The preliminary studies on the dynamics of macro-jellyfish resources and their relationship with fisheries in the East China Sea and Yellow Sea[J]. Marine Fisheries, 2004, 26(1): 9-12.

[35] 紀(jì)東平. 榮成俚島斑頭魚(yú)和大瀧六線(xiàn)魚(yú)的漁業(yè)資源生物學(xué)研究[D]. 青島: 中國(guó)海洋大學(xué), 2014.

Ji Dongping. Study on the fishery biology ofHexagrammosagrammusandHexagrammosotakiiin Lidao Rongcheng[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2014.

[36] 焦金菊. 人工魚(yú)礁養(yǎng)護(hù)海域經(jīng)濟(jì)生物資源作用的研究[D]. 煙臺(tái): 煙臺(tái)大學(xué), 2010.

Jiao Jinju. Study on the effect of artificial reefs to economic biological resources[D]. Yantai: Yantai University, 2010.

[37] 潘永璽. 人工魚(yú)礁對(duì)生物群落影響的研究[D]. 煙臺(tái): 煙臺(tái)大學(xué), 2010.

Pan Yongxi. Study on the influence of artificial reefs to biocenosis[D]. Yantai: Yantai University, 2010.

[38] 張虎, 劉培廷, 湯建華, 等. 海州灣人工魚(yú)礁大型底棲生物調(diào)查[J]. 海洋漁業(yè), 2008, 30(2): 97-104.

Zhang Hu, Liu Peiting, Tang Jianhua, et al. Investigation on the macrobenthos of artificial reefs area in the Haizhou Gulf[J]. Marine Fisheries, 2008, 30(2): 97-104.

[39] 李美真, 詹冬梅, 丁剛, 等. 人工藻場(chǎng)的生態(tài)作用、研究現(xiàn)狀及可行性分析[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化, 2007, 34(1): 20-22.

Li Meizhen, Shan Dongmei, Ding Gang, et al. Status of artificial macro-algae farm research, its ecological function and construction[J]. Fishery Modernization, 2007, 34(1): 20-22.

[40] 于沛民, 張秀梅, 郝振林, 等. 藻場(chǎng)的生態(tài)意義及人工藻場(chǎng)的建設(shè)[J]. 齊魯漁業(yè), 2006, 23(6): 49-50.

Yu Peimin, Zhang Xiumei, Hao Zhenlin, et al. The ecological meaning of sea-grass field and the construction of artificial sea-grass field[J]. Shandong Fisheries, 2006, 23(6): 49-50.

[41] 于沛民. 人工藻礁的選型與藻類(lèi)附著效果的初步研究[D]. 青島: 中國(guó)海洋大學(xué), 2007.

Yu Peimin. The choice of material and shape of artificial alga reefs and the elementary investigation of attachment of algas[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2007.

The effects of ecological restoration of the artificial reef in Weihai offshore

Yuan Xiaonan1,2, Liang Zhenlin3, Lv Zhenbo1,2, Wang Yingli4, Sun Xiaohong3

(1.ShandongKeyLaboratoryofMarineEcologicalRestoration,ShandongMarineResourceandEnviromentResearchInstitute,Yantai264006,China; 2.CollegeofMarineSciences,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China; 3.MarineCollege,ShangdongUniversity(Weihai),Weihai264209,China; 4.WeihaiAquaticSchool,Weihai264300,China)

This study was to understand the effects of artificial reef on the ecological restoration according to the investigation of marine biological resources around the artificial reef areas in the northern Yellow Sea from March 2013 to January 2014. Results showed that 55 zooplankton species occurred in the four seasons in this area, and the larvae of benthic species and planktonic copepods were the two dominant groups, in which the former one was the seasonal species in summer and autumn while the latter was dominant all the time. 14 species of nekton was found in this domain, dominated by reef fish. 12 benthic species were also found, in which the Diomedea albatrus was the dominant one, but it was the main predatory organism in the nearshore aquaculture. As the fishery resources in benthos, shrimps, crabs, and mollusc were presented as dominant species. The comparison between artificial reef areas and control areas showed that there were more species in the artificial reef areas. According to our results, the artificial reefs served for the ecological restoration and improved the biological diversity in these areas. To improve the primary production in the artificial reef area, the seaweed and large alga proliferation should be enhanced according to our investigation.

artificial reef; zooplankton; nekton; benthos; population quantity

10.3969/j.issn.0253-4193.2017.10.005

Q958.8

：A

：0253-4193(2017)10-0054-11

2016-12-29；

：2017-06-07。

中國(guó)博士后科學(xué)基金“仔稚魚(yú)的攝食與浮游動(dòng)物功能群關(guān)系研究”(2014M561913)；山東省水產(chǎn)研究所開(kāi)放基金“威海市近海人工魚(yú)礁區(qū)漁業(yè)資源評(píng)價(jià)和仔稚魚(yú)數(shù)量變動(dòng)研究”(201214)。

袁小楠(1992—)，女，山東省臨沂市人，主要從事浮游動(dòng)物以及仔稚魚(yú)攝食研究。E-mail:yuanxiaonansd@163.com

*通信作者：孫曉紅，女，講師。E-mail：sunxiaohongsd@163.com

袁小楠，梁振林，呂振波，等. 威海近岸人工魚(yú)礁布設(shè)對(duì)生物資源恢復(fù)效果[J].海洋學(xué)報(bào)，2017，39(10)：54—64,

Yuan Xiaonan, Liang Zhenlin, Lv Zhenbo, et al. The effects of ecological restoration of the artificial reef in Weihai offshore[J]. Haiyang Xuebao，2017，39(10)：54—64, doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2017.10.005