天津海域牡蛎礁区生态修复示范区域调查分析

    李春青　高丽娜　时文博　陈永平　李连庆

    

    

    

    摘 要：作者以《天津海域牡蛎礁区生态修复与生物资源恢复示范项目》所得底栖生物和游泳动物数据为基础，运用生物多样性指数和生态健康评价法对项目实施的效果进行评价。结论为：由于人工鱼礁的投放使得调查区域生物多样性有所提高，产生了有利于增加游泳动物生物量的变化。项目的实施使得该区域生态环境得到一定程度的修复。

    关键词：生态修复；人工鱼礁；效果调查；生态健康评价法；综合评价

    近年来，由于天津大量海岸工程的兴建，海洋生物生存环境被人造海岸所替代，再加之过度捕捞，天津近岸海域生态环境受到了不同程度的破坏，生物资源量不断下降。为了改变这一局面，《天津海域牡蛎礁区生态修复与生物资源恢复示范项目》尝试在示范区内投入牡蛎礁和人工鱼礁，以期达到构建生态功能群，提升典型海域生态区的生物多样性水平，从而达到对受损海域生态区的生态环境进行有效修复的目的。

    本文以该项目所得底栖生物和游泳动物数据为基础，运用生物多样性指数和生态健康评价法对项目实施的效果进行评价。以期为同类型生态修复综合评价提供技术参考。

    1 研究方法

    1.1 调查区域

    项目示范区位置见图1，其四至坐标为A：117°58′00″E；39°6′00″N，B：117°58′00″E；39°6′10″N， C：117°58′20″E；39°6′10″N，D： 117°58′20″E；39°6′00″N，总面积为25.5 km2。项目调查选取示范区域东南部0.15 km2海域作为代表。在调查区域内平均布设9个采样点（SF1～SF9），并在附近无鱼礁区域布设3个对照点（KF00、KF24和KF25）。

    1.2 调查方法

    1.2.1 底栖生物 每个站位用箱式采泥器（0.05 m2）采泥4次，所有泥样经套筛（0.5 mm孔径）冲洗后，挑拣全部底栖生物作为一个样品，用福尔马林溶液（浓度为5%）固定后，带回实验室进行检验[1]。

    1.2.2 游泳动物 每个站位用单拖网（网口水平宽度为8 m）拖网1 h，将拖网所得生物带回实验室，在实验室对渔获物进行鉴定和统计[1]。

    2 调查项目

    底栖生物和游泳动物。

    3 调查时间

    本底调查于2012年的6月8日进行，效果跟踪调查于2013年的5月24日进行。

    4 评价方法

    4.1 生物多样性指数（H）

    生物多样性采用香农-威纳（Shannon—Wiener）指数进行表示，其公式是：

    H′=-si=1Pilog2Pi

    在公式里S表示种类总数；Pi代表样品中属于第i 种的个体比例，如样品总个体数为N，第i种个体数为ni，则Pi=ni/N。香农-威纳（Shannon—Wiener）指数污染程度分级标准见表1。

    4.2 生态健康评价法

    生态健康评价法主要按照国家海洋局发布的《近岸海洋生态健康评价指南》[2]（以下简称“指南”）进行评价，采用《指南》中“河口及海湾生态系统生态环境健康评价方法”对调查区域进行健康评价。

    5 调查情况

    5.1 底栖生物情况及分析

    从表2和表3可以看出，2013年示范区域通过项目的实施，生物量由2012年的155.8 g/m2降低至42.06 g/m2，降为2012年的27%，底栖生物生物量显著降低。

    从种类组成上看，2012年示范区域调查到5个类群，软体动物在生物量和密度上占有绝对优势，分别占总量的79.4%和93.85%，环节动物和甲壳动物所占比例甚低；2013年示范区域调查到3个类群，环节动物和甲壳动物所占的比例有所上升，生物量由2012年的9.87%和7.16%提高到14.69%和23.47%，密度由2012年的4.58%和0.80%提高到13.79%和6.90%；对照区域2012年和2013年分别调查到5个和4个类群，都是以软体动物为主体构成，生物量上软体动物2012年和2013年占比分别是82.98%和8985%，两者相差不大，密度上软体动物两年也占有相对优势，分别为95.93%和46.46%。

    由表4和表5可以看出，2013年示范区域的生物多样性指数变动范围在0～1.84，平均值118，对照区域在0～0.43，平均值0.23，2012年示范区域的变动范围在0～2.37，平均值1.26，对照区域在0.95～2.55，平均值1.50。两年的香农-威纳（Shannon—Wiener）指数示范区域相差不大，属于中度污染水平（1

    5.2 游泳动物情况及分析

    由表6和表7可以看出，2013年示范区游泳生物平均生物量为11.31 kg/网·h，2012年示范区为8.63 kg/网·h，项目实施后示范区生物量是实施前的1.31 倍。2013年示范区平均生物密度为1 548尾/网·h，2012年为642.5尾/网·h，项目实施后是实施前的2.41倍。人工鱼礁投放后游泳生物密度和生物量均高于本底调查情况，这表明示范区域项目实施后游泳生物资源比实施前丰富。

    由图2-图5和可以看出，从种类组成上来看，2012年示范区域呈现一枝独秀的局面，甲壳类在生物量和密度上均占据绝对优势，分别为574 kg/网·h和493尾/网·h，占总量的665%和76.7%；项目实施后，鱼类和头足类的生物量为4.50和1.60 kg/网·h，相较于2012年的2.09和0.80 kg/网·h而言，二者均有较大幅度的增加，分别是2012年的2.16倍和2.0倍；二者的密度由原来的120.33和29.17尾/网·h变为778和233尾/网·h，分别是2012年的6.47倍和7.99倍；鱼类生物量占总量比例由原来的24.2%增至39.8%，密度由18.7%增至50.3%，超越了甲壳类的34.7%。这种变化说明，通过人工鱼礁的投放为鱼类和头足类的索饵和栖息提供了方便，增加了上述生物的生物量，从而丰富了示范区生物多样性。

    

    由表8可以看出，2012年示范区生物多样性指数香农（Shannon—Wiener）指数（H）为1.67，根据污染程度分级标准，属于中度污染（1

    5.3 生态健康评价

    根据《指南》提供的计算方法，我们将海洋生物健康评价结果列于表9之中。虽然项目实施前后海洋生物均处于不健康状况，但比较数值后，不难发现项目实施后海洋生物的健康值高于对照海域和实施前的结果，分别高出28.3%和8.7%。据此推断，由于人工鱼礁的投放海洋生物健康状况略有改善。

    6 结论

    6.1 底栖生物方面

    通过项目的实施，示范区域底栖生物的生物量比本底调查时有所下降，区域内的环节动物和甲壳动物组成比例有所提高。这说明，人工鱼礁的投放改变了海底的环境组成，产生了有利于环节动物和甲壳动物繁衍生息的变化；为维持或提高底栖生物生物多样性提供了有利条件。

    6.2 游泳动物方面

    项目实施对于水环境的改善作用，为游泳动物繁衍生息提供了很好的环境条件；项目实施促进了浮游动植物等食物链底端物种量的增加，为游泳动物提供了丰富的饵料；再加之鱼礁对于生物幼体的保护作用，使得功能群顶端生物资源量比实施前丰富了很多。

    6.3 生态健康评价方面

    由生态健康评价法的评价结果可以看出，海洋生物的健康状况虽属于不健康状态，但健康值2013年较2012年有所提升，据此可以判断人工鱼礁的投放对海洋生物健康状况产生了积极的作用。

    通过以上用生物多样性指数和生态健康评价法对项目实施的效果进行综合评价后，我们可以看出该项目的实施对于海洋生物产生了利好的影响。

    参考文献：

    [1] 孙万胜，温国义，白明，等.天津大神堂浅海活牡蛎礁区生物资源状况调查分析[J].河北渔业，2014（9）：23-26

    [2] HY/T 087-2005，近岸海洋生态健康评价指南[S].北京：国家海洋局，2005

    （收稿日期：2015-03-18）