鄧雅敏，劉 威，何嬌嬌，馮德軍，潘 昀，桂福坤

(浙江海洋大學海洋科學與技術學院，國家海洋設施養(yǎng)殖工程技術研究中心，浙江舟山 316022)

人工魚礁是為了誘集、保護魚類等水產(chǎn)資源，構造生態(tài)和諧的海洋環(huán)境，創(chuàng)造集環(huán)境保護、資源養(yǎng)護、高效生產(chǎn)以及休閑漁業(yè)為一體的海洋經(jīng)濟新形態(tài)，而設置于特定海域的工程構造物[1]。

條石鯛Oplegnathus fasciatus屬暖溫性中下層巖礁魚類，大部分棲息在溫帶、亞熱帶水域巖礁海區(qū)。在我國黃海、東海和臺灣海峽均有分布，是重要的網(wǎng)箱養(yǎng)殖、人工魚礁增殖放流所選用魚種。然而，隨著近年來的大量捕撈，漁業(yè)生態(tài)遭受破壞，資源量急劇下降。因此，投放人工魚礁為典型經(jīng)濟魚類營造適宜的棲息地，改善其生活環(huán)境顯得尤為重要[2-3]。

目前，國內對人工魚礁誘魚效果的研究，主要是在實驗室內比較不同結構的模型礁對魚類的誘集效果[4]，流速和光色對人工魚礁誘集魚群效果影響的報道相對較少。資料顯示，光誘是一種非常有效的聚集魚群的方法[5-6]，同時魚礁區(qū)的環(huán)境條件(水流、水溫、光照強度、餌料的質和量以及敵害生物的密度等)也嚴重影響周邊魚群的移入或遷出[7]。因此，研究流速和光色對人工魚礁誘集魚類的影響具有重要意義。

本研究，利用放置有魚礁模型的實驗室水池，采用魚類行為學的方法，觀察不同環(huán)境因子下條石鯛的分布規(guī)律，分析流速和光色對人工魚礁誘集條石鯛效果的影響，以期為人工魚礁設計投放和實際集魚效果的評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用條石鯛取自浙江省舟山市嵊泗養(yǎng)殖基地，平均體長（7.0±1.0）cm，平均體重（15.0±2.0）g，共42尾。在魚類行為水槽中暫養(yǎng)72 h，暫養(yǎng)期間，水溫保持21～24℃，鹽度為27～33，pH為8.0～8.3，溶氧量約6.5 mg/L。每天投喂2次人工配合飼料，1.5 h后吸出殘餌和糞便。

1.2 試驗裝置

試驗在浙江海洋大學國家海洋設施養(yǎng)殖工程技術研究中心的多功能魚類群體行為水池中進行。如圖1所示，在水池底部中心位置，用PVC管和PE網(wǎng)搭建一個3 m×3 m×0.8 m（長×寬×高）的試驗區(qū)域。將試驗區(qū)平均分成9個區(qū)域，如圖2所示，編號1～9。試驗時，魚礁布置在試驗區(qū)域中心即5號區(qū)域，水深為0.6 m。攝像頭布置在試驗區(qū)域正上方，距離水池2.0 m，監(jiān)測記錄魚類的分布情況。

圖1 多功能魚類群體行為水池示意圖（單位：cm）Fig.1 Sketch of multi-functional fish behavior pool(unit：cm)

圖2 正方形試驗區(qū)域分區(qū)示意圖Fig.2 Sketch of square test area

1.3 魚礁模型

試驗所用魚礁模型結構如圖3所示，該模型礁由45塊0.2 m×0.1 m×0.05 m（長×寬×高）的水泥磚有間隔地搭建而成，2塊磚之間留有空隙，便于條石鯛游入游出。魚礁模型整體高0.45 m，外徑為0.28 m。

1.4 試驗分組

試驗共分A（有礁、無流速、自然光）、B（有礁、有流速、自然光）、C（有礁、無流速、有色光）3部分。試驗工況見表1，其中A為對照組；B設置兩種流速，平均流速分別為2.56 cm/s和4.65 cm/s，記作B1和B2。B1和B2工況下各區(qū)域中心點流速見表2，B2條件下的各區(qū)域流速均大于B1條件下對應區(qū)域的流速；流速沿水流方向基本先減小后增大，在魚礁區(qū)流速最?。籆設置3組不同光色（紅 光、綠光、藍光），分別記作C1、C2和C3。每組試驗觀測時間為08：00～18：00，每隔30 min拍攝1次。每組試驗共計拍攝15次，而后分析照片統(tǒng)計試驗魚在水池試驗區(qū)域的分布情況。試驗期間，盡量保持各項水環(huán)境因子與暫養(yǎng)水槽內的一致，水溫為21～24℃，鹽度為27～33，pH為8.0～8.3，平均溶氧量為6.5 mg/L。如圖4所示為對照組、流速組、光色組試驗效果圖。

圖3 魚礁模型結構圖Fig.3 Sketch of artificial reef model structure

表1 試驗工況Tab.1 Experimental cases

表2 各試驗區(qū)域的流速Tab.2 Flow velocity at each test area

圖4 試驗效果圖Fig.4 Photos of the experiment

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2016處理分析并作圖。利用如下公式計算各試驗區(qū)域內試驗魚的平均聚集率[21]：

其中，Ni為第i次觀察時試驗魚在某區(qū)域聚集的尾數(shù)，M為每組試驗觀察次數(shù)（M=15），S為試驗魚總尾數(shù)（S=42）。

2 結果

2.1 流速對人工魚礁誘集條石鯛的影響

不同流速下，條石鯛在各區(qū)域的平均聚集率如圖5和表3所示。從圖5可以看出，對照組時，各區(qū)域的平均聚集率波動小，8號區(qū)域的平均聚集率最低（3.02%），5號區(qū)域最高（24.29%）；低流速組時，各區(qū)域的平均聚集率波動不大，在3和9號區(qū)域，其平均聚集率達到最小值（0），而在5號區(qū)域其平均聚集率較高，為30.16%；高流速組時，各區(qū)域的平均聚集率出現(xiàn)較大波動，2號區(qū)域的平均聚集率為0，9號區(qū)域也接近于0，但在5號區(qū)域，其平均聚集率高達55.08%。比較對照組、低流速組、高流速組下魚礁區(qū)（5號區(qū)域）的平均聚集率，條石鯛在魚礁區(qū)的平均聚集率隨著流速的增加而增加：高流速組>低流速組>對照組，其余試驗區(qū)域無明顯的變化規(guī)律。

圖5 條石鯛在不同流速下的各區(qū)域平均聚集率Fig.5 Average aggregation rate of O.fasciatus at different flow velocities

表3 不同實驗組次下各試驗區(qū)域的聚集率Tab.3 Aggregation rate at each test area for different cases

2.2 光色對人工魚礁誘集條石鯛的影響

圖6和表3給出了不同光色下條石鯛在各區(qū)域的平均聚集率。由圖可知，與對照組相比，紅光組時，各區(qū)域的平均聚集率波動不大，在5號區(qū)域達到最大，為20.79%；綠光組時，其平均聚集率在5號區(qū)域出現(xiàn)較大波動，達到最小值（5.40%），其余各試驗區(qū)域波動變化不明顯；藍光組時，各區(qū)域平均聚集率的波動最為明顯，其中，1號區(qū)域達到最大值，為35.08%，5號區(qū)域達到最小值，為0.95%。比較對照組、紅光組、綠光組和藍光組下條石鯛在魚礁區(qū)（5號區(qū)域）的平均聚集率，光色組均低于對照組：對照組>紅光組>綠光組>藍光組。

圖6 條石鯛在不同光色下的各區(qū)域平均聚集率Fig.6 Average aggregation rate of O.fasciatus for different light colors

3 討論

人工魚礁具有陰影效果和遮蓋效果，有利于試驗魚的躲避和棲息[8]。對照組試驗結果顯示，在投放魚礁模型之后，條石鯛在魚礁區(qū)的平均聚集率最高，表現(xiàn)出明顯的趨礁性。這與周艷波等[9-12]、田方等[13]、宓慧菁等[14]的研究結果相一致，魚礁模型對試驗魚具有較強的誘集效果。

與對照組相比，兩組流速組的礁區(qū)平均聚集率都有所升高，條石鯛在本試驗中表現(xiàn)出明顯的負趨流效應。這與何大仁等[15]研究的魚有溯流而上的趨流性相悖。引起這種現(xiàn)象，原因可能是：（1）條石鯛長時間在不同流速下游泳，出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，從而聚集在魚礁區(qū)棲息。（2）與流場效應[7,16-18]有關，給定流速后，魚礁的迎流面產(chǎn)生一定程度的上升流，在礁體的背流面產(chǎn)生背渦流。上升流的形成促使礁區(qū)附近水體垂直交換，引起水質的改善，從而誘集條石鯛向魚礁區(qū)聚集。從低流速和高流速組的結果對比看，魚礁模型誘集條石鯛的效果，高流速遠好于低流速。這可能是由于流速過大，導致條石鯛不適應該流速，從而產(chǎn)生避流效應。觀察圖5中不同流速下條石鯛在9個區(qū)域的平均聚集率，礁區(qū)以外的區(qū)域并沒有明顯的變化規(guī)律。可能原因是流場不穩(wěn)定，擾亂條石鯛對魚礁位置的判斷，部分條石鯛把周圍的PVC管和PE網(wǎng)當成可以依附的礁體，從而影響試驗結果。本流速組試驗對實際情況下人工魚礁對魚類誘集效果的模擬并不充分，如實際礁區(qū)的水質、底質、聲音等復合因素對礁體的集魚效果的影響均未進行模擬。因此，在以后的試驗中應當盡可能的充分模擬自然環(huán)境，消除可能產(chǎn)生的誤差。

從圖6可以清晰地發(fā)現(xiàn)不同光色下，條石鯛在礁區(qū)的平均聚集率有明顯的差異。對照組時，條石鯛在魚礁區(qū)的平均聚集率最高，誘魚效果最好，其次是紅光組，再次是綠光組，藍光組誘魚效果最差。藍光組中，9個區(qū)域的平均聚集率波動相當明顯，其中1號區(qū)域的平均聚集率最高，5號區(qū)域最低。條石鯛在本試驗中表現(xiàn)出明顯的負趨光效應。類似現(xiàn)象在魚類研究中已有報道，比如眼斑擬石首魚Sciaemops ocelletus[19]、豹紋鰓棘鱸幼魚Plectropomus leopardus[20]和褐菖鲉Sebastiscus marmoratus[21]。這可能與其長期棲息的生存環(huán)境有關，產(chǎn)生了適應特定環(huán)境下光色的視覺色素細胞，形成了對特定光色的喜好性，但這種機理尚不明確[20]。羅會明等[22]報道，在等亮度條件下，具有視錐系統(tǒng)的魚類可以依據(jù)光波長來辨別顏色。何滔等[23]報道，隨著條石鯛視網(wǎng)膜發(fā)育的完善,條石鯛仔魚會呈現(xiàn)出較強的趨光性。由此可以看出，條石鯛對光色有一定的分辨能力。

4 結論

本試驗探究了流速和光色對人工魚礁誘集條石鯛的影響，通過分析得出以下結論：（1）條石鯛在魚礁區(qū)的平均聚集率隨著流速的增加而增加。（2）對照組和光色組的魚礁對條石鯛都有誘集效果。其中對照組時，魚礁對條石鯛的誘集效果最好，其次是紅光組，再次是綠光組，藍光組最差。條石鯛在本試驗中表現(xiàn)出明顯的負趨光效應。（3）該試驗研究了礁體本身的誘魚效果受流速和光色的影響，后續(xù)還有待于進一步研究魚類其他身體機能（如嗅覺、聽覺和觸覺等）對魚礁誘魚效果的影響。