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四种方形鱼礁对黑鲪和大陇六线鱼的集鱼效果

范文

郑德斌栾凯刘克奉陈卫刘皓姚新华汪志清陈广春

摘要：为了解不同构型的人工鱼礁对鱼苗的聚集效果，利用室内装置，在静水和流水条件下，研究了大窗箱型、大小窗箱型、“卍”字型和双层增殖型四种方形人工鱼礁及其不同组合对于大泷六线鱼（Hexagrammosotakii）和黒鲪（Sebastesschlegelii）的聚集行为的影响。实验结果表明，在静水条件下，大小窗箱型对黑鲪的诱集指数最高，为0.74，双层增殖型对大泷六线鱼的诱集指数达0.8;而在流水条件下，大小窗箱型和双层增殖型诱集指数均大于0.6。在实验的四种礁型中，上述两种礁型的诱鱼效果较好。

关键词：人工鱼礁;集鱼效果;黑鲪（Sebastesschlegelii）;大陇六线鱼（Hexagrammosotakii）

人工鱼礁是人们在海中设置的构造物，随着对鱼礁的系统研究的不断深入，其改善和优化生态环境的作用越来越引起人们的重视，并被广泛应用于渔场和增养殖海域生态环境的修复和改善[1-2]。人工鱼礁建设采用的材料多种多样，常见的有石块、沉船、废旧轮胎和水泥构件等，因流场效应以及声响效应等在不同鱼种间有相应的差异表现[1-3]。随着我国对环境保护提出越来越高的要求，以及科技和经济水平的提高，人工鱼礁材料中水泥构件的建设越来越受到重视。实际在海域使用的水泥构件礁体多种多样，这是由于不同结构的鱼礁所产生的各种效应之差異所致[2]。

无论基于何种机制，有了人工鱼礁就能达到诱鱼、集鱼及为鱼类等水生动物提供栖息隐蔽场所之目的。大量研究证明，聚集在鱼礁区的鱼类有三种：定居性鱼类、恋礁性鱼类和滞留性鱼类，黑鲪（Sebastesschlegelii）和大陇六线鱼（Hexagrammosotakii）都具有较强的恋礁性[4-5]。此外人工鱼礁能产生多种效应而有利于诱集鱼类[5-7]。人工鱼礁投放到海底后，最直接的是流场效应，鱼礁周围会产生多种流态：上升流带动底层营养盐到海水表层，从而提高海域的初级生产力;背涡流可以为多种鱼类、甲壳类提供较为稳定的小环境[7-10]。本研究在静水和流水条件下，研究四种构型的人工鱼礁对于大泷六线鱼和黒鲪的行为影响，为人工鱼礁的结构设计提供科学依据。

1实验设计

1.1实验装置

实验利用室内5m×6m矩形水池进行，池深1.5m。如图1所示，水池中央设置环形隔离板，利用2台水泵（6喷口）产生的推力使水体循环流动，隔离板两侧放置2片网栅，将鱼隔离在实验区域内，实验区为4m×5m之矩形，实验水体为净化海水，水深0.9m，水温变化范围18～23℃。

通过对渤海湾潮流场的模拟，得出了鱼礁投放区域的潮流场特征，在此区域，涨急和落急流速约为0.5m/s，水流速度设计时参考此值区间进行。利用平行安装于图1左上角位置的2台潜水泵使水体产生循环流动，中泵型号流量60m3/h;小泵型号40m3/h;分别开启中、小2个泵，对应产生的来流区平均流速分别为23.4、19.1cm/s和不开水泵的静水状态，水池上方约2m的屋顶横梁悬挂安装有4个高清摄像头（型号为AN-50W3H），实验区两端池底固定2个水下探头（型号为GW0106），分别用于垂直和水平方向的监控和观察，6个探头均通过线缆连接到放置在监控室的控制电脑，可无干扰地监控并记录水池实验区的鱼苗行为（参考王淼等人[3]）。

人工鱼礁模型制作采用的材料为高密度塑料板（厚度5cm），模型制作完成后，将其先置于海水中24h以上备用，鱼礁礁型分别为大窗箱型、大小窗箱型、“卍”字型和双层增殖型（图2-图5）。

1.2实验对象

选取实验鱼种为苗种孵化车间中养殖的黑鲪和大泷六线鱼共180尾，先将其暂养于另一水池中15d，期间投喂饲料（以配合饲料为主）。待实验开始时，两种鱼随机各取30尾（体长8～10cm）分别进行实验。鱼苗培养前，把鱼礁模型放置于培养池中，使鱼苗适应环境，避免实验开始时产生应激反应。

1.3实验方法

通过悬挂在水槽上方的摄像头进行鱼苗分布观察记录，将摄像头的摄像区域确定为距离礁体放置区前后1.5m范围，而大于该范围的区域视为远礁区。每个处理实验时间为3d，每天上午9：30-11：00，下午13：00-15：40，同时开启4台水上摄像头和2台水下摄像头，对水槽内幼鱼的行为和分布进行实时监视，每隔5分钟截取一次图像，每个摄像头每天截取50张图像，进行鱼苗分布计数。

1.4数据处理方法

1.4.1平均出现率（P）实验对象的平均出现率（P）为鱼苗在观察区出现的总次数占鱼苗在实验区出现的总次数的百分比，计算公式如下：

式中：P为鱼苗的平均出现率，Ni为鱼苗在观察区的出现次数，ni为鱼苗出现在实验区总次数。

1.4.2诱集效率指数（I）实验鱼苗的平均出现率（P）与实验区面积（S）之间的比值。

式中：I为诱集效率指数;P为平均出现率;S为实验区面积（参考周艳波等，2011）[6]。

所有实验数据均以3个平行组数据的平均值表示，并采用单因素方差分析（ANOVA）和Duncan检验法统计分析。

2实验结果

2.1静水条件四种鱼礁对二种鱼苗集鱼效果

在静水条件下四种鱼礁对于两种鱼苗的诱集效果有显著差异（P<0.05），表现为大小窗箱型>双层增殖型>大窗箱型>“卍”字型。两种鱼苗的诱集效率指数都大于0.4，四种礁型中大小窗箱型对黑鲪的诱集指数最高，为0.74;而双层增殖型对大泷六线鱼的诱集指数达0.8（见图6）。鱼礁两两组合时（组合1-6分别为：1.“卍”字型+双层增殖型;2.大小窗箱型+双层增殖型;3.大小窗箱型+“卍”字型;4.大窗箱型+双层增殖型;5.大窗箱型+“卍”字型;6.大窗箱型+大小窗箱型），组合4（大窗箱型+双层增殖型）的诱集效果最好：黑鲪和大泷六线鱼的诱集指数分别达0.64和0.9（见图7）。黑鲪和大泷六线鱼鱼苗的恋礁性都较强，这与鱼苗的栖息性相关。

2.2流水條件四种鱼礁对二种鱼苗集鱼效果

在流水条件下四种鱼礁对于两种鱼苗都有显著的诱集效果（P<0.05）：在流速19.1cm/s条件下，四种鱼礁中双层增殖型对黑鲪的诱集指数最高，为0.73，大窗箱型最低，为0.5;双层增殖型对大泷六线鱼的诱集指数达0.8，“卍”字型最低，为0.4（见图8）。在流速23.4cm/s条件下，双层增殖型对黑鲪的诱集指数最高，为0.83，大窗箱型最低，为0.62;“卍”字型对大泷六线鱼的诱集指数达0.9，最低的为大小窗箱型达0.79（见图9）。两种鱼苗恋礁性都较强，在各组实验中除流速19.1cm/s条件下的“卍”字型鱼礁和流速23.4cm/s条件下的双层增殖型鱼礁外，其他的条件下大泷六线鱼的诱集效果指数均大于黑鲪，大泷六线鱼趋礁性更明显（P<0.05）。综合来看，大小窗箱型和双层增殖型诱集指数均大于0.6，诱鱼效果比较好。

3讨论

目前开展人工鱼礁建设是海洋生物资源增殖保殖的一个效果良好、常用的手段。天津海区底质平坦，以泥沙底居多，对于海洋来说基本是一个荒漠，因此开展鱼礁建设对环境生态资源保护来说是十分必要和有利的。黑鲪是往年天津海区比较常见的鱼类，近几年随着环境的变化及捕捞的影响，其数量越来越少。黑鲪和大泷六线鱼鱼苗的恋礁性都较强，基本在礁区能长时间滞留[6-10]。本实验采用的是8～10cm的鱼苗作为实验对象，但是在实验准备过程中，发现鱼礁对于黑鲪成鱼的诱集效果更好，对于本实验大小的鱼礁模型，黑鲪成鱼基本会栖息于鱼礁内。由于实验条件有限，人工鱼礁对成鱼诱集实验有待于进一步的研究。

通过实验发现，四种鱼礁的集鱼效果有差异（P<0.05），在静水条件下，大小窗箱型对黑鲪的诱集指数最高，为0.74，双层增殖型对大泷六线鱼的诱集指数达0.8;而在流水条件下，大小窗箱型和双层增殖型诱集指数均大于0.6，诱鱼效果比较好。大窗箱型和“卍”字型鱼礁的集鱼效果较差，主要是因为其提供的遮蔽区域较少;且在有水流时，其中心部位的流速会高于其迎面，而不利于鱼类的栖息。大小窗箱型在实验中是小窗面迎流，其对水流的改变最大，同时其提供的涡流和遮蔽处较多，所以其对鱼苗的诱集效果最好。双层增殖型礁也能提供较多的栖息位置，其诱集效果要好于“卍”字形和大窗箱型。在人工鱼礁建设过程中，考虑到海区物种的多样性，应当以不同的鱼礁组合进行建设。根据本实验结果，笔者认为应该采用大小窗箱型和双层增殖礁的组合进行建设。一是能起到较好的集鱼效果;二是能提供较多的鱼礁表面积，有利于海区内的鱼类、贝类增殖。

本实验是模拟海水环境进行的集鱼效果实验，实验结果比较接近在自然海区的生态状况，相对于数模实验等，可提供一个更加直观、直接的实验结果。同时，海区中影响生物生态的因素很多，海洋生物的种类也多种多样，各个海区的环境也差异巨大，人工鱼礁的功能在生态、增殖等各方面的功能有待于进一步的研究。

参考文献：

[1]陈勇，于长春，张国胜.人工鱼礁的环境功能与集鱼效果[J].大连水产学院学报，2002，17（1）：64-69.

[2]斯广杰，陈丕茂，陈勇，等.海洋底栖生物生态学的研究进展[J].安徽农业科学，2009，37（19）：9026-9029

[3]王淼，章守宇，王伟定，等.人工鱼礁的矩形间隙对黑鲷幼鱼聚集效果的影响[J].水产学报，2011（11）：88-95.

[4]陈勇，刘晓丹，吴晓郁，等.不同结构模型礁对许氏平鲉幼鱼的诱集效果[J].大连水产学院学报，2006，21（2）：154-157.

[5]王磊.人工鱼礁的优化设计和礁区布局的初步分析研究[D].青岛：中国海洋大学，2007.

[6]周艳波，蔡文贵，陈海刚，等.10种人工鱼礁模型对黑鲷幼鱼的诱集效果[J].水产学报，2011，35（5）：711-717.

[7]张怀慧，孙龙.利用人工鱼礁工程增殖海洋水产资源的研究[J].资源科学，2001，23（5）：6-10.

[8]张硕，孙满昌，陈勇.人工鱼礁模型对大泷六线鱼和许氏平鲉幼鱼个体的诱集效果[J].大连水产学院学报，2008，3（1）：13-19.

[9]崔勇，关长涛，万荣，等.布设间距对人工鱼礁流场效应影响的数值模拟[J].海洋湖沼通报，2011（2）：59-65.

[10]李冠成.人工鱼礁对渔业资源和海洋生态环境的影响及相关技术研究[J].海洋学研究，2007，25（3）：93-102.

Abstract：Inordertostudytheeffectivenessofartificialreefswithdifferentconfigurationsinattractingjuvenilefish，theeffectsoffourkindsofsquareartificialreefsandtheircombinationsontheaggregationbehaviorofHexagrammosotakiiandSebastesschlegeliiwerestudiedunderstaticandflowingwaterconditionsusingindoordevices.Theresultsshowedthatthemaximumattractionindexoftwo-size-windowtypewas0.74，andthatofthedouble-layermultiplicationtypewas0.8.Undertheflowingwatercondition，theattractionindicesofthesetworeeftypeswerebothgreaterthan0.6.Theattractioneffectsofthesetworeeftypeswerebetterthantheothertwotypes.

Keywords：artificialreefs;fishattractingeffect;Sebastesschlegelii;Hexagrammosotakii

（收稿日期：2019-07-10;修回日期：2019-08-02）

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