祥云湾海洋牧场人工牡蛎礁群落特征及其生态效应

• Main Author: 杨心愿
• Other Authors: 杨红生
• Format: Other/Unknown Material
• Language: Chinese
• Published: 2019
• Subjects: Charybdis; Crassostrea gigas
• Online Access: http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/156799

海洋牧场遵循与自然共建原则，重视生境修复和资源养护，是我国海洋渔业产业升级的重要方向。人工牡蛎礁由牡蛎等附着生物和人工构造物组成，具备多项生态功能，是海洋牧场建设的关键技术手段。本文立足祥云湾海洋牧场，通过试板实验、潜水采样和布设地笼网研究人工牡蛎礁的群落特征及其生态效应，以期为现代化海洋牧场建设提供理论支撑。主要结果如下： 1. 人工牡蛎礁的群落特征 祥云湾海洋牧场人工牡蛎礁共鉴定出 16 种附着生物，分属 6 个不同门类， 软体动物长牡蛎 Crassostrea gigas 、紫贻贝 Mytilus edulis 和节肢动物尖额麦秆虫 Caprella penantis 在总密度和总生物量上所占比例超过 95% ，上述三种附着生物均具备一定的生态功能，有利于建立稳定且多样的生态系统。在 6 m 以浅海域，人工牡蛎礁附着生物总生物量随水深增加呈上升趋势，底层长牡蛎生物量显著高于中层和表层，长牡蛎和尖额麦秆虫的生物量呈显著负相关，不同水深下长牡蛎的生物附着规律可能与幼虫的避光性、食物来源以及其他附着生物的竞争作用有关。祥云湾海洋牧场小型水泥沉箱的生物附着效果良好，长牡蛎的附着密度为 276 ind. m -2 ，平均壳高为 42.63 mm ， 30-40 mm 范围内所占比例为 42.53% ，有助于所在海域牡蛎礁生态系统的恢复和重建，但是小型水泥沉箱的结构设计过于简易，存在尺寸过大、附着面积偏小以及礁体底部阻碍水体流动等可改进之处。 2. 人工牡蛎礁的环境效应 在 5 m 范围内，靠近人工牡蛎礁，表层沉积物的有机质含量呈上升趋势、中值粒径呈下降趋势，人工牡蛎礁的存在会改变周边流场，更有利于小粒径物质的沉积，礁体上的附着生物碎屑和滤食性贝类的假粪可能是礁旁有机质的主要来源。人工牡蛎礁礁旁表层沉积物的 C/N 和 C/Chl- a 显著高于对照区，进一步表明礁旁有机质中生物碎屑而非新鲜藻类所占的比例更高。小型底栖生物对底栖环境的变化非常灵敏，其群落特征常被纳入海洋环境健康评估中，祥云湾海洋牧场共鉴定出 8 类小型底栖生物，主要包括线虫类 Nematoda 、多毛类 Polychaeta 和桡足类 Copepoda 。小型底栖生物的空间异质性较高，不同调查站点的总丰度和生物多样性均存在显著差异。在 5 m 范围内，随着与人工牡蛎礁距离增大，小型底栖生物的总丰度呈下降趋势，有机质含量和其总丰度呈显著正相关。小型底栖生物总丰度增大，可为高营养级海洋生物提供食物来源，在一定程度上表明人工牡蛎礁能够增加所在海域的渔业生产潜力。 3. 人工牡蛎礁的资源效应 人工牡蛎礁区和对照区渔业资源种类总数分别为 31 和 30 ，礁区内鱼类种数相较于对照区高出 50% ，表明礁区内外渔业资源种类组成存在一定差异，人工牡蛎礁区可能更适宜鱼类生长。人工牡蛎礁区渔业资源的生物多样性和对照区无显著差异，但是礁区内单位捕捞努力量渔获量显著高于对照区。祥云湾海洋牧场渔业资源的优势种主要包括矛尾鰕虎鱼 Chaeturichthys stigmatias 、日本蟳 Charybdis japonica 和许氏平鲉 Sebastes schlegelii 。人工牡蛎礁建设有助于提升祥云湾海洋牧场的渔业产量，原因在于牡蛎附着使得礁体表面结构更为复杂，有利于其他海洋生物的避敌和生长，牡蛎等滤食性贝类是连接初级生产和更高营养级生物的重要中间环节；此外，人工牡蛎礁区优势种的资源密度远高于对照区，牡蛎对脉红螺表现出较强的正面作用，进一步证明人工牡蛎礁具备资源养护作用。但是，人工牡蛎礁并不能完全替代红树林、海草床和盐沼等其他关键生态系统，切忌因盲目投礁而破坏相关物种的产卵场、索饵场等自然生境。