人工魚礁資源增殖生態(tài)學(xué)的研究.pdf

1、本文圍繞修復(fù)和優(yōu)化增養(yǎng)殖海域生態(tài)環(huán)境的主題從人工藻礁、海珍品增殖礁、金烏賊產(chǎn)卵礁及人工魚礁增殖實(shí)踐等方面進(jìn)行了比較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，通過投放人工藻礁和藻場(chǎng)建設(shè)，可以使海藻資源得到增殖，凈化海區(qū)環(huán)境，防止海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化，提高了海區(qū)的初級(jí)生產(chǎn)力。此外還可以吸引各種魚類，同時(shí)藻場(chǎng)的建設(shè)、藻類的大量繁生又可以為海膽等海珍品增殖提供優(yōu)良的增殖場(chǎng)，還可以為金烏賊等經(jīng)濟(jì)種類提供天然的產(chǎn)卵附著基，從而形成一個(gè)良性的生態(tài)系統(tǒng)。本文共由5個(gè)部分構(gòu)成，第一部分人

2、工魚礁發(fā)展現(xiàn)狀綜述；第二部分人工藻礁附著效果及藻場(chǎng)建設(shè)的實(shí)驗(yàn)研究；第三部分海膽的聚礁行為及增殖礁的研究；第四部分金烏賊繁殖行為及資源增殖的研究；第五部分人工魚礁增殖實(shí)踐研究。 本論文第一部分實(shí)驗(yàn)共分四個(gè)章節(jié)，具體內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 1、藻礁的設(shè)計(jì)必須滿足所要增殖的目標(biāo)藻類的生理需要，光照是藻類生長(zhǎng)的首要因素之一。在9±0.5℃水溫條件下，研究了不同光照強(qiáng)度下海帶幼孢子體在不同材料附著基上的附著和生長(zhǎng)情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

3、不同材料附著基和光照強(qiáng)度對(duì)海帶幼孢子體的生長(zhǎng)都有極顯著影響(P<0.01)。自然光照條件下，海帶幼孢子體在PVC波紋板上附著密度最大，但在鏡面上的生長(zhǎng)效果最好，且與其他組附著基差異顯著(P<0.05)。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)25001x、15001x、5001x的光照條件下，海帶幼孢子體在鏡面、石棉瓦、混凝土材料制作的附著基上生長(zhǎng)效果較好。實(shí)驗(yàn)證明自然波動(dòng)的光強(qiáng)是海帶幼孢子體生長(zhǎng)的最佳光照條件，表面粗糙且具反光功能的材料是海帶幼孢子體適宜的附著基。

4、 2、人工藻礁的材料和礁體形狀的不同，將直接影響到礁體上附著藻類的種類和密度，進(jìn)而影響到人工藻礁修復(fù)海底植被的效果。同時(shí)增殖不同的目標(biāo)藻類，對(duì)礁體材料和結(jié)構(gòu)要求也會(huì)不同。實(shí)驗(yàn)采用不同材料與形狀的人工藻礁附著鼠尾藻和海帶苗種，觀察了礁體表面的附著及生長(zhǎng)情況，同時(shí)將礁體投入海中，對(duì)比觀察了自然條件下不同材料和形狀礁體上的海藻附著及群落演替情況。結(jié)果表明：(1)不同材料礁體上附著的鼠尾藻幼體數(shù)量之間存在顯著差異(P<0.05)。其中鮑

5、魚殼礁體上的附苗數(shù)量最多，鐵皮和橡膠礁體上未見苗種附著；(2)不同材料礁體上的海帶附著率無顯著差異(P>0.05)；(3)不同形狀礁體上附著的鼠尾藻幼體數(shù)量之間無顯著差異(P>0.05)；(4)不同形狀礁體上海帶幼體的附著率無顯著性差異(P>0.05)；(5)自然條件下，礁體放入海中四個(gè)半月，附著的藻類共有3個(gè)門中的13個(gè)種，優(yōu)勢(shì)種為綠藻門(Chlorophym)的石莼類(Ulvaceae)和滸苔類(Enteromorpha)；(6)自

6、然附苗條件下，混凝土和煤灰制作的實(shí)驗(yàn)礁體的藻類附著效果較好，橡膠、玻璃鋼、鮑魚殼和牡蠣殼制作的礁體略差，鐵皮礁體效果最差，不同材料問差異顯著(P<0.05)；(7)不同形狀的礁體實(shí)驗(yàn)證明，凸形表面的礁體藻類的附著率顯著好于凹形礁體(P<0.05)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)礁體表面藻類的附著率和藻類的葉片長(zhǎng)度之間存在著一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。 3、在進(jìn)行藻場(chǎng)選擇時(shí)，藻場(chǎng)的光照強(qiáng)度是一個(gè)非常重要的因素，而影響光照強(qiáng)度的直接因素就是藻礁的放置水深。實(shí)驗(yàn)通過

7、垂掛海帶苗于10m水深的自然海區(qū)中，觀察了海帶苗在不同水深的生長(zhǎng)情況。經(jīng)過15d的掛苗發(fā)現(xiàn)，水深不同，海帶幼體的平均長(zhǎng)度之間存在顯著性差異(P<0.05)，爛苗率差異顯著(P<0.05)。在3m水深處，海帶平均長(zhǎng)度為18.63cm，爛苗率達(dá)到50％。隨著水深的增加，海帶平均長(zhǎng)度一直低于20cm，爛苗率一直高于50％。在10m水深處，海帶平均長(zhǎng)度只有7.6cm，爛苗率達(dá)100％。 4、人工藻礁是進(jìn)行藻場(chǎng)建設(shè)的重要手段，但由于海膽等

8、食草類生物的攝食，影響了藻類的生長(zhǎng)，從而影響人工藻場(chǎng)的建設(shè)效果。本實(shí)驗(yàn)通過設(shè)計(jì)幾種不同形狀的藻礁，觀察其防止海膽攀爬的效果，篩選出了兩種可以有效防止海膽食害的人工藻礁，從而為解決海膽過量攝食影響藻場(chǎng)建設(shè)的問題，為人工藻礁的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。 本論文第二部分以海膽等海珍品為研究對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)的方法，觀察了其聚礁行為并對(duì)相關(guān)增殖礁進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果如下： 1、海膽以其較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值已成為重要的增殖對(duì)象，但在增

9、殖之前需要通過投放人工增殖礁等方式對(duì)增殖場(chǎng)進(jìn)行改造。本實(shí)驗(yàn)通過設(shè)置不同長(zhǎng)度、不同寬度、不同高度以及不同形狀的縫隙，觀察了中間球海膽和光棘球海膽對(duì)不同縫隙的選擇性，以期對(duì)人工增殖礁的設(shè)計(jì)提供參考。結(jié)果顯示，中個(gè)體組和小個(gè)體組中間球海膽對(duì)長(zhǎng)72cm、寬4cm和高5cm的縫隙選擇性最高，而大個(gè)體組對(duì)長(zhǎng)96cm、寬4cm和高24cm縫隙的選擇性最好，三種規(guī)格海膽對(duì)一字形和隨機(jī)形縫隙選擇率最高，隨著殼徑的增加，有效誘集空間有不斷增大的趨勢(shì)。對(duì)不同

10、尺寸的縫隙，光棘球海膽未表現(xiàn)出明顯的選擇性，對(duì)于不同形狀縫隙，其對(duì)隨機(jī)形縫隙的選擇性最好。在增殖礁的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)增殖規(guī)格的大小調(diào)整礁體尺寸，以滿足海膽的行為習(xí)性和對(duì)縫隙空間的需求。 2、作為目前重要的水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)種類，對(duì)海膽食性和餌料選擇性的研究?jī)H僅局限于自然海域和養(yǎng)殖試驗(yàn)，對(duì)其在增殖場(chǎng)中的攝食選擇研究報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)以光棘球海膽和中間球海膽為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，選用海帶、鼠尾藻、孔石莼和江蘺作為餌料，設(shè)計(jì)使用工字形和井字形增殖礁，觀察了礁

11、體形狀對(duì)海膽?zhàn)D料選擇性的影響。結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)礁體的投放對(duì)光棘球海膽的餌料選擇性影響較為明顯，對(duì)中間球海膽的餌料選擇性影響較小。結(jié)果證明：光棘球海膽是更適宜開展增殖的品種。同時(shí)也應(yīng)根據(jù)增殖海區(qū)的海藻種類和分布狀況選擇適宜的增殖礁形。 3、無論是底播增殖還是移植增殖，增殖場(chǎng)的環(huán)境條件都是海膽增殖成功與否的關(guān)鍵因素，其中水環(huán)境又是一個(gè)及其重要的因子。水流對(duì)海膽的棲息、生長(zhǎng)、呼吸代謝甚至免疫力都會(huì)產(chǎn)生一定影響。本研究在不同水溫及饑餓條件

12、下，觀察了不同規(guī)格中間球海膽的耐流情況，同時(shí)分析了耐流前后海膽耗氧率和氨氮排泄率的變化。結(jié)果表明： 10℃水溫、飽食狀態(tài)下，平均殼徑2.01cm的小個(gè)體組的耐流速度值最高，達(dá)88.7cm/s，平均殼徑為3.47cm的中個(gè)體組為80.4cm/s，平均殼徑為5.72cm的大個(gè)體組的耐流速度最低，只有68.4cm/s，隨殼徑增加，最大耐流速度不斷下降。隨著水溫的升高，各個(gè)體組的最大耐流速度有先上升后下降的趨勢(shì)；隨著饑餓天數(shù)的增加，各個(gè)體組的

13、最大耐流速度有不斷下降的趨勢(shì)。而耐流后海膽的耗氧率和氨氮排泄率均有不同程度的上升，且隨著流速的增大，各個(gè)體組海膽的耗氧率和氨氮排泄率也逐步升高。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)海膽棲息環(huán)境及增殖水域的選擇提供參考依據(jù)。 4、不同的礁體結(jié)構(gòu)和擺放模式會(huì)對(duì)魚類的誘集效果產(chǎn)生影響，但對(duì)海膽、海參和鮑等海珍品的誘集效果影響多大，還未見有相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以三種經(jīng)濟(jì)海珍品刺參、中間球海膽和皺紋盤鮑為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過設(shè)置三種模型礁，觀察了不同增殖礁形及其不同的組合

14、模式對(duì)三種海珍品的綜合誘集效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)、礁體數(shù)量的多少對(duì)三種實(shí)驗(yàn)對(duì)象的分布均產(chǎn)生影響。礁體數(shù)量越多，個(gè)體在礁區(qū)的總分布率越高，即誘集效果越明顯。同種數(shù)量礁體，三種實(shí)驗(yàn)對(duì)象在礁區(qū)的分布率略有差異，模型礁對(duì)海參誘集效果要略好于海膽，而對(duì)海膽誘集效果好于鮑魚。(2)、礁體形狀影響三種實(shí)驗(yàn)對(duì)象的分布率。從結(jié)果可以看出，相同數(shù)量的礁體，梯形礁的誘集效果略差，十字形礁略好于梯形礁，誘集效果最好的為立方體礁，但不論礁體數(shù)量多少，海參、海膽和

15、鮑魚在礁區(qū)的總分布率均未超過40％。(3)、4個(gè)礁體實(shí)驗(yàn)時(shí)，礁體的擺放形式及組合模式對(duì)誘集效果有一定影響。無論何種礁體，成田字形擺放對(duì)三種實(shí)驗(yàn)對(duì)象的誘集效果比成一字形擺放的誘集效果好，特別是海參和海膽，三種礁形田字形擺放的誘集效果明顯好于一字形。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，適宜的礁形和擺放模式是提高增殖礁建設(shè)效果的關(guān)鍵因素之一。 本論文的第四部分首先從分類地位和分布、形態(tài)特征、生活習(xí)性、資源與漁業(yè)狀況等方面綜述了金烏賊的生物學(xué)特征，重點(diǎn)介紹

16、了金烏賊繁殖生物學(xué)，同時(shí)使用室內(nèi)水下攝像等方法實(shí)際觀測(cè)了金烏賊的交配行為及產(chǎn)卵過程。根據(jù)金烏賊的繁殖行為習(xí)性，設(shè)計(jì)開發(fā)了3種不同類型的金烏賊產(chǎn)卵礁，并在實(shí)驗(yàn)海區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。最后從產(chǎn)卵礁、人工藻場(chǎng)建設(shè)和人工育苗等方面對(duì)金烏賊資源保護(hù)及增殖技術(shù)進(jìn)行了探討，為金烏賊增殖及資源可持續(xù)利用提出了建議與參考。 本論文的第五部分為人工魚礁增殖實(shí)踐篇。結(jié)合山東省漁業(yè)資源修復(fù)行動(dòng)規(guī)劃，對(duì)俚島人工魚礁建設(shè)項(xiàng)目預(yù)投放海域進(jìn)行投礁前本底調(diào)查并對(duì)環(huán)境

17、進(jìn)行前期評(píng)估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海區(qū)氣候溫和濕潤(rùn)，水溫適宜，年平均水溫12.8℃，鹽度穩(wěn)定在33～35；水深合適，灘涂區(qū)平均水深8～11m左右，外海區(qū)平均水深17～21m左右，透明度較高。該海域底質(zhì)類型為淤泥(3～10cm)一半硬質(zhì)沙泥底(20～50cm)-硬質(zhì)底。海區(qū)海水相對(duì)較清澈而潔凈，污染較輕，水質(zhì)各因子均符合漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)指標(biāo)符合國(guó)家二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，適宜鮑魚、海參、海膽等海珍品及各種珍貴魚類的生長(zhǎng)繁衍。項(xiàng)目海區(qū)浮游生物資源相對(duì)