俚岛人工鱼礁生态养护效果及共生态系统综合效应的初步评价

摘要

本文以荣成俚岛人工鱼礁区为研究对象,开展了人工鱼礁投放前后的跟踪调查及投礁区与对照区的对比调查,初步评估了俚岛海域人工鱼礁的生态养护效果,同时研究分析了不同类型人工礁体及自然礁石上大型附着藻类群落的演替规律、礁区和对照区游泳动物群落的动态变化及其与环境因子的相互关系,并从生态系统健康状况和生态系统服务功能价值两个方面对俚岛海域人工鱼礁生态系统的综合效应进行了评价。主要研究结果如下:
　　 2006-2008年间,对俚岛人工鱼礁示范区的近岸礁区和远岸礁区分别开展投礁前本底调查(2006年)以及投礁1年(2007年)、2年(2008年)后的跟踪调查,结果显示:礁体投放后,礁区水体pH值和溶解氧(DO)含量显著升高,2007年和2008年礁区水体溶解氧含量分别是本底调查时的1.75倍和1.53倍；COD和BOD5在2007年调查时偏高,2008年有所下降；氨氮含量变化不大；礁区叶绿素a的含量、底栖生物和游泳动物的种类及生物量均有所增加。
　　 2009-2010年开展了近、远岸礁区及相应对照区生态因子的季度月对比调查,结果表明:礁区水体的溶解氧含量、COD、BOD5均高于对照区,而氨氮、磷酸盐和硅酸盐含量低于对照区；叶绿素a的含量,在2009年礁区高于对照区,其中2月份远岸礁区和8月份、10月份近岸礁区叶绿素a的含量均显著高于其对照区,而2010年仅2月份远岸礁区的对照区叶绿素a的含量显著低于其他3个区域,其余各季度月不同区域间叶绿素a含量差异不显著,人工鱼礁的生态辐射效果明显；水体浮游植物优势种为硅藻门的圆筛藻属和根管藻属及甲藻门的夜光藻属的种类,2009年礁区浮游植物数量显著高于对照区,2010年除2月和11月近岸礁区与其对照区的差异不显著,其他月份礁区浮游植物数量高于对照区；浮游动物优势种为哲水蚤属和箭虫属的种类,且礁区浮游动物生物量均高于其对照区；礁区底栖生物、游泳动物种类数和生物量均高于对照区,仅春、秋季游泳动物种类数在区域间相差不大,综合分析结果表明,人工鱼礁的生态养护效果明显。
　　 研究了不同类型人工礁体及自然礁石上大型附着藻类群落动态变化规律。结果表明,投礁3年后,人工礁体附着的藻类群落渐趋成熟；在附着藻类中,以红藻门的种类数最多,褐藻门的生物量最大:石块礁和自然礁石上藻类群落结构相似度较高,均比混凝土礁上的群落结构复杂。分析认为,投放石块礁是该海域藻场修复较好的礁材选择。通过分析藻类群落动态与环境因子相关关系发现,水温是影响藻类群落的首要因素,其次,人工鱼礁区以pH值为藻类群落的第二制约因子,而自然海底则以营养盐水平为第二制约因子。
　　 研究了人工鱼礁区与对照区游泳动物群落动态及其与环境因子的相互关系。结果表明,俚岛人工鱼礁区游泳动物以鱼类为主,其中岩礁性鱼类占绝对优势；春、秋季礁区和对照区的游泳动物群落结构相差不大,而夏、冬季礁区游泳动物群落结构比对照区复杂；同时发现水温是影响游泳动物群落结构的决定性因子,而相同季节、不同区域间游泳动物群落的差异主要由水深等因子决定。
　　 最后,对俚岛人工鱼礁生态系统健康状况进行了评价。结果表明,其健康状况良好,且随着投礁时间的推移,人工鱼礁生态系统健康状况将有望得到进一步改善。同时对俚岛人工鱼礁生态系统服务功能进行了价值评估,该区域鱼礁生态系统的3个类型8项服务功能价值总额为年均5478.795万元,单位面积平均价值为5.65×106万元／km2。由此说明,投放人工鱼礁并积极进行增养殖生产,可大幅提高生态系统的服务功能,并由此产生可观的经济效益。