枸杞岛海藻场优势种鱼类群体特征及其在不同生境中的差异

为了解枸杞岛岩礁不同底栖海藻分布的海藻场区域鱼类优势群体组成和分布特征,于2009年2月—2010年2月对枸杞岛海藻场和沙地生境的鱼类进行了逐月采样,对其中的鱼类优势种群组成、生物学特征和摄食规律作了比较。结果表明,以大型底栖海藻铜藻为优势种和以孔石莼等小型底栖海藻为优势种的海藻场鱼类全年优势种皆为褐菖鲉、斑头鱼和黄姑鱼。褐菖鲉群体具有近岸活动频繁、群体低龄和小型化、丰度年间变化大的特点,通过性成熟提前、雌性比例远高于雄性、摄食对象多样化的方式应对生存压力,维持对整个群体的补充。斑头鱼和黄姑鱼群体都具有低龄化现象,群体补充主要受洄游群体影响。3种鱼类因生活习性和摄食对象的不同,表现出个体间的生长差异。同时,由于发育不同阶段的食性转化、体型变化和来自上层捕食者的捕食压力,褐菖鲉和黄姑鱼会随着发育阶段的变化,表现出对不同生境的选择利用。斑头鱼食性较为稳定,其活动区域由主要的摄食对象麦秆虫所主导,主要栖息于海藻场生境。     

空间信息技术在海洋牧场中的应用研究进展

空间信息技术作为一种实体空间分布特征信息的技术,可为海洋牧场科学研究提供新的数据源。空间信息技术提供的数据具有全面、系统、高精确的特性,可有力地促进现代海洋牧场的发展。结合国内外研究现状,对空间信息技术在海洋牧场选址建设、海洋牧场渔业资源增殖放流、海洋牧场生物资源与环境监测评价、海洋牧场管理4个方面中的应用进行了归纳和总结,并在此基础上分析了空间信息技术在海洋牧场的应用中所存在的问题,对今后我国现代海洋牧场的建设与发展提出了建议。     

褐菖鲉幼鱼对贻贝养殖生境的利用规律初探

嵊泗海域规模庞大的贻贝养殖生境发挥着养护幼鱼的海洋牧场功能,而探查当地趋礁鱼类在幼体阶段对该生境的利用规律可为当地海洋牧场的设计提供重要参考,为此2018年5—7月对舟山北部枸杞岛贻贝场的褐菖鲉幼鱼、附着生物进行了逐月调查,使用自制网具采集目标生物样品,应用相对密度指数和相关分析法分析了褐菖鲉幼鱼在该生境中的栖息密度、栖息方式和空间分布特征,采用胃含物分析法确定其食性特征,并结合耳石轮纹探究其利用该生境的生长周期。结果显示,褐菖鲉幼鱼的栖息密度时空特征上,5—7月在养殖区贻贝串上的栖息密度分别为(10±6)、(7±5)和(5±5)个/串,时间上呈现逐月递减趋势,随时间的推移养殖区外侧幼体逐渐迁移至内侧近岸区直至消失。栖息方式选择上,褐菖鲉幼鱼栖息数量与贻贝串孔隙大小和附着海藻生物量之间皆呈正相关,但并不显著。饵料利用上,养殖区褐菖鲉幼鱼总体维持较高的摄食强度,各月份平均摄食强度皆高于对照区,主要摄食对象为麦秆虫和钩虾,重量百分比为70.9%和28.3%。栖息周期上,养殖区内褐菖鲉幼鱼耳石平均轮纹数为(57±12)个,其利用养殖贻贝串的周期一般约为2～3月,且该生境中幼鱼耳石纹路间距均匀性和条纹清晰度均明显优于岩礁生境。研究表明,枸杞岛的贻贝养殖生境成为褐菖鲉幼鱼额外的栖息环境,在增殖养护褐菖鲉资源方面发挥了积极作用,因此嵊泗海域在建设海洋牧场时可依据贻贝养殖生境的资源养护原理,通过设置浮体结构强化海洋牧场的饵料场和庇护功能,以提高褐菖鲉种群的补充量,为当地休闲海钓的持续发展提供部分保障。     

大型海藻生境的生态功能及其在海洋牧场应用中的探讨

大型海藻是近岸海洋生态系统生态过程的重要驱动者之一,由大型海藻所形成的海藻场栖息地在维持海洋生物摄食、生长和繁殖等生命活动中扮演着极为重要的角色。然而,近年来受环境变化和人类活动等因素的影响,全球范围内许多沿海国家都出现了海藻场快速退化的现象,且对以海藻场为关键栖息地的海洋生物造成了不可忽略的影响,这一状况在我国尤为严重。为保障海洋生物资源可持续利用,海藻场修复已成为我国近岸海域生态环境保护的重要工作之一。但由于对海藻及其构造生境的生态功能认识不足,有关海藻场修复的目标定位、实现路径等存在较大的盲目性。本文从海藻场修复的角度出发,先分别对海藻及其构造生境的生态功能进行了阐述,而后对海藻养殖区是否可替代天然藻场被纳入到海洋牧场的建设中以及海藻生境生态功能的量化测定提出了几点思考,以期为今后海藻场修复工作合理、高效地开展和海藻养殖产业的可持续发展提供参考。     

两种人工鱼礁单体模型静态堆积效果

我国人工鱼礁建设呈规模大型化和结构多样化的发展趋势,并开始向深水区域拓展。本研究采用静态堆积实验,类比研究了我国近海框架型鱼礁单体与HUT型鱼礁单体在堆积建设单位鱼礁时的成堆效果与堆积表现。从鱼礁单体结构形态的角度,分别比较了两种单体模型在成堆过程中的空方增长率、空方体积比及其高度贡献率随单体数量的变化。结果显示:①在相同的单体使用量下,框架型单体鱼礁的空方增长率高于HUT型单体,形成单位鱼礁的规模和底面积相对较大,适用于海流较缓、水深较浅的海域;HUT型单体形成单位鱼礁的空方体积比框架型鱼礁高,形成单位鱼礁形态较为高耸且透空、透水性较好,适用于水深相对较大的海域。②从单体对单位鱼礁高度的贡献率角度考量,同时使得两种单体特性的差异充分展现,建议使用框架型单体进行单位鱼礁建设,堆积数量应超过28个,选用HUT型鱼礁单体时,堆积数量则应超过40个。     

蓝色增长背景下的海洋生物生态城市化设想与海洋牧场建设关键技术研究综述

近年来,世界范围内为解决过度捕捞、污染、不可持续的沿岸渔业方式对栖息地、栖息地生态功能以及物种多样性产生的不可逆转破坏,以及传统渔业、养殖业转型难、环境污染大、渔业资源衰退、渔民生计受到威胁等严峻问题,开展了大量的实验与理论研究。其中以FAO提出的"蓝色增长"与我国提出的"海洋牧场"理念框架最具针对性与代表性。伴随着新趋势与理念的产生,相关技术必须及时提供支撑。然而,围绕"蓝色增长"与"海洋牧场"的环境整体性与技术可行性及其关键支撑技术,尚未得到很好的整合与开发。本文通过对学界海洋牧场建设目标、核心工作以及其潜在问题进行梳理,整合目前"蓝色增长"与"海洋牧场"的主流技术,借鉴城市生态学中这一已经发展较为成熟学科的相关技术与体系,提出海洋生物的生态城市化设想及海洋生物生态城镇化设想的海洋牧场选址与规划、生境营造、生物资源增殖与行为控制以及管理四大关键技术,并详细分析了相关技术的实用性与技术整合的实用性,以期为海洋牧场相关研究者提供系统性的技术支撑与参考。     

马鞍列岛海域渔业资源声学评估

为掌握马鞍列岛岛礁海域渔业资源时空分布特征及其与环境间的关系,于2016年12月、2017年3月与5月,使用BioSonics DT-X科学回声探测仪辅以拖网采样对该海域进行3次声学调查。调查结果显示,2016年12月、2017年3月与5月分别评估鱼类46、32、43种,3次声学调查评估鱼类平均丰度密度分别为2.7×104、1.98×104和1.45×104尾/km2,鱼类平均资源量密度分别为0.33、0.34和0.30 t/km2,海域内评估鱼类资源总量分别为132、141和126 t。结果显示,3次调查鱼类丰度密度逐渐递减,3月资源量密度和资源量最高,其次为12月和5月。海区底层资源密度最高,中层次之,表层最少,资源密度水平分布与水深之间无明显线性关系,底层资源丰度密度与底质中粉砂质含量呈显著正相关性(R20.75)。近礁区资源丰度密度远高于远礁区,近礁区各月资源丰度密度与温度、盐度无显著线性关系,与溶解氧之间呈一定线性关系(R2=0.72);远礁区各月资源丰度密度与温度呈显著线性关系(R2=0.91),与溶解氧间线性相关性较弱(R2=0.63),与盐度间无明显线性关系。研究证实声学方法在马鞍列岛岛礁海域渔业资源评估中具有良好的作用效果,为后续进一步开展岛礁海域以及人工鱼礁区渔业资源增殖效果评估研究提供了科学依据与现实基础。     

嵊泗人工鱼礁海域鱼类和大型无脊椎动物群落结构特征

为了探明鱼礁生境中群落结构的组成情况,评估人工鱼礁投放取得的生态效果以及探索人工鱼礁投放对整个资源组成情况的影响,根据2004年-2007年嵊泗海域人工鱼礁区及周边海域和自然海域的资源调查资料,对比分析了上述3个海域的资源种类组成、优势种、多样性等群落结构特征。共发现鱼类和大型无脊椎动物150种,其中鱼礁区119种。鱼类和节肢类在生物量和数量上均占较高比例,为3个海域的主要资源组成。鱼礁区在历次调查中共发现季节性优势种类11种,随时间的推移,鱼类作为优势种的次数增多。同步调查中,鱼礁区丰富度和多样性高于其余2个海区,最高丰富度和多样性分别为6.349和3.303,鱼礁周边海域分别为3.982和2.158,自然海域为5.751和3.003。3个区域之间,鱼礁区和自然海域的相似度最高;其次是鱼礁周边海域和自然海域;鱼礁周边海域与鱼礁区的相似度最低。结论认为,鱼礁的投放有利于生物的栖息和聚集,对鱼类的诱集和分布影响明显。     

米字型人工鱼礁流场数值模拟与水槽实验的比较

采用LES(大涡模拟)紊流模式,对定常来流速度下按实际尺寸缩小10倍的米字型人工鱼礁单体附近流场进行三维数值模拟,同时利用相同尺寸的水槽实验验证该数值计算方法的可行性。在数值模拟与水槽实验中分别设置了0.2、0.4、0.6、0.8、1.0以及1.2 m/s 6种来流速度,并比较礁体附近三个方向上流速变化的情况。结果表明,数值模拟中约80%的测点速度与水槽实验结果吻合。而且,具有较大差异的值都发生在礁体上方开口中心位置附近的测点,该位置流场变化强烈且水槽实验测量有一定难度,易产生误差,因此对比结果差异较大是可允许的。综合比较结果,初步认为利用三维数值模拟计算方法模拟人工鱼礁的流场变化是可行的,今后可利用该数值计算方法替代复杂的水槽实验,甚至可以对实际投放礁体的原始规格以及所放置的海域进行等比例模拟,更清晰准确地对人工鱼礁周围流场变化进行详细研究。同时对不同结构的人工鱼礁和人工鱼礁群周围的流场进行系统分析,从而实现人工鱼礁的优化配置。     

人工鱼礁流场风洞实验与数值模拟对比验证

人工鱼礁增殖渔业资源的生态效益一定程度上取决于其产生的流场效应,因此流场效应的研究是人工鱼礁生态效益研究的关键.数值计算是研究人工鱼礁流场效应的新方法,但其可行性和准确度还没有得到广泛验证.本研究针对正方体、三棱柱及金字塔型人工鱼礁实体模型,根据流动相似性原理设定相对应的来流速度,分别利用风洞实验和数值模拟研究了人工鱼礁周围的流场,选择具有代表性测点的水平和垂直方向流速,无量纲化后进行对比.研究表明,两实验测点流速平均误差约8%,大多数测点的u*(x方向无量纲流速)差别甚微,且变化趋势基本相同,从而验证了数值计算模拟人工鱼礁流场的可行性和准确性.