海洋牧场建设效益评价研究进展与展望

建设海洋牧场是中国海洋渔业转型升级的关键策略,旨在通过人工干预的方式促进海洋渔业资源增殖和生态环境修复。人工鱼礁和增殖放流是海洋牧场建设的重要手段,人工鱼礁通过改善海域生态环境为鱼类提供适宜的栖息地,增殖放流则直接补充特定的海洋生物种群。文章综述了海洋牧场的发展历程、建设现状及效益评价方法,分析了人工鱼礁的水下物理状态、流场效应、规模效应及其渔业增殖效应,强调了科学布设的重要性;总结了增殖放流标记回捕、统计量分析和模型分析等效应评估方法。尽管中国在这些领域已经取得了显著进展,但仍面临人工鱼礁建设规模与生态效益的关系不明确、增殖放流效果评价的准确度有待提升以及缺乏成熟的定量评估模型等挑战。此外,还提出了未来的研究方向及建议,包括完善评价指标体系、强化技术创新、构建定量评估模型以及加强政策和管理指导等,以期推动海洋牧场科研和实践的发展,实现海洋渔业资源的可持续利用和海洋生态平衡。

基于声学技术定点监测海洋牧场鱼类资源昼夜变化研究

为深入评估海洋牧场人工鱼礁的建设成效,促进海洋资源的有效管理和可持续利用,于2023年7和12月分别在广东珠海大蜘洲和广西北海银滩南部的海洋牧场人工鱼礁区,采用分裂波束式科学探鱼仪(Simrad EK80)对其鱼类资源进行渔业声学定点监测,系统分析了监测海域内的目标强度(Target strength, TS)分布、海域散射系数(Nautical area scattering coefficient, NASC)的昼夜变化及海流状态。结果显示:北海人工鱼礁区的鱼类资源TS变化范围为-51.9~-31.0 dB,平均为-44.8 dB;珠海人工鱼礁区的TS变化范围为-51.7~-25.5 dB,平均为-45.4 dB;人工鱼礁区的鱼类资源TS变化范围及平均值普遍优于对照区,鱼类资源主要在5 m以深的水层分布,且数量更丰富;北海人工鱼礁区底层的NASC与海流速度之间存在显著的正相关关系(p<0.05)。研究结果揭示了海洋牧场渔业资源的昼夜变化规律,丰富了海洋牧场渔业资源监测的研究方法,为海洋牧场效果评估提供了参考依据。

珠海外伶仃海洋牧场生态系统服务价值评估研究

参考千年生态系统评估分类体系,将珠海外伶仃海洋牧场生态系统划分为四大类共15项服务。文中利用生态经济学理论和评估技术方法对珠海外伶仃海洋牧场的生态系统服务价值进行了初步评估。研究结果表明:2020年珠海外伶仃海洋牧场生态系统服务总值为6,749.30×10^(4)CNY/a,单位海域面积为686.60×10^(4)CNY/(km^(2)·a);服务价值构成为:供给服务价值(57.52%)>文化服务价值(37.59%)>调节服务价值(4.88%);其中食品供给价值(55.73%)最大,占据了供给服务价值的绝大部分。此外,调节服务价值和文化服务价值也对海洋牧场生态系统服务产生了一定的影响和贡献。

基于熵权模糊物元法的广东省海洋牧场生态效益评价

海洋牧场是广东省海洋渔业资源养护和环境修复的重要手段之一。为系统评估广东省海洋牧场的生态效益,采用熵权法(Entropy Weight Method)和模糊物元法(Fuzzy Matter Element Method)构建综合评价模型,根据2019—2021年广东省10个海域养护型海洋牧场的生物资源和环境因子调查数据,筛选出透明度、溶解氧、叶绿素、初级生产力、浮游生物多样性等26个关键指标,并制定三类标准作为参照。结果显示,2019—2021年广东省海洋牧场生态效益的综合得分分别为0.588113、0.609307和0.521257,均高于一类标准的评价值(0.462171),表明广东省海洋牧场保持了较高的生态质量,并有效改善了海域的生态环境;初级生产力在生态效益评价中具有较高的重要性,其2021年的得分略有下降,主要受到无机氮含量上升和浮游生物、底栖生物多样性指数降低的影响。研究建议,应进一步完善评价指标体系和加强对外部环境因素影响的研究,以更科学地评估海洋牧场的生态效益。

珠海外伶仃海洋牧场春季渔业资源生物碳储量初探

海洋牧场是碳汇渔业的重要组成部分。为评估海洋牧场不同功能区的渔业资源生物储碳情况,利用珠海外伶仃海洋牧场春季拖网调查数据分析渔业资源现状,对渔业资源生物碳含量进行测定,并估算海洋牧场渔业资源生物碳储量。结果显示,珠海外伶仃海洋牧场春季渔业资源生物量为4 505.48 kg,资源密度为458.34 kg·km^(-2),资源密度比对比区高23.34%。硬骨鱼纲的渔业资源生物湿样含碳率为6.53%~17.02%,软骨鱼纲为8.55%~10.19%,甲壳纲为6.70%~11.84%,头足纲为6.48%~9.89%,双壳纲为27.04%~27.39%。珠海外伶仃海洋牧场渔业资源生物碳储量为495.63 kg,碳密度为50.42 kg·km^(-2),碳密度比对比区高46.40%;碳密度排序为:增殖放流区>新人工鱼礁区>旧人工鱼礁区>对比区。初步分析认为,应根据不同渔业资源生物含碳率的差异性,通过投放人工鱼礁、增殖放流等手段调整渔业资源结构,提高海洋牧场的储碳能力。

广西银滩南部海域海洋牧场渔业资源评估

为掌握广西北海银滩海洋牧场海域的鱼类资源状况,分别于2022年3月、2023年1月采用分裂波束式科学探鱼仪(Simrad EK80)对该海域进行了2次声学调查。利用回波积分法并结合拖网采样(网目尺寸:4.0 cm×2.5 cm)对调查海域内生物的尾数密度、生物量密度及空间分布进行了评估分析。结果表明,无论是在人工鱼礁区还是对照区,渔获组成均主要以小型个体为主(2022和2023年的个体平均体质量分别为8.64和29.8 g)。2022年3月人工鱼礁区和对照区声学评估种类平均尾数密度分别为66 003和41 903尾·km^(-2),平均生物量密度分别为726.66和469.90 kg·km^(-2);2023年1月人工鱼礁区和对照区声学评估种类平均尾数密度分别为17 194和11 110尾·km^(-2),平均生物量密度分别为665.94和406.85 kg·km^(-2)。人工鱼礁区表现出明显的集鱼效果。调查海域渔业资源主要分布于5.0 m以深水层,且礁区渔业资源较对照区垂直分布范围更广。2次调查的人工鱼礁区平均单体目标强度(Target strength, TS)均大于对照区,且人工鱼礁区检测出的单体目标较对照区多,分布比对照区更集中,表明人工鱼礁影响了鱼类的资源分布。

基于环境DNA技术的红鳍笛鲷生物量评估方法研究

环境DNA可以定量评估水生生物丰度,但其准确性因引物与构建模式差异而有所不同。以岩礁性鱼类红鳍笛鲷(Lutjanus erythropterus)为对象,采用室内实验和实时荧光定量PCR(qPCR)的方法对红鳍笛鲷引物和探针进行设计与开发,建立DNA浓度与生物量间的关系,解析环境DNA(eDNA)持久性和衰减的过程,初步探究了eDNA技术对红鳍笛鲷生物量评估的可行性。结果显示,当引物退火温度为60℃时,引物扩增效果最好;红鳍笛鲷eDNA浓度与生物量间呈显著正相关(R^(2)=0.93);移出红鳍笛鲷后的20 d内,eDNA衰减浓度与时间呈显著负相关(R^(2)=0.98)。对红鳍笛鲷增殖放流前后的水环境检测结果表明,放流后水体内红鳍笛鲷eDNA浓度显著增加,表明本研究所设计的引物在检测红鳍笛鲷生物量方面的可行性,可为应用eDNA技术开展红鳍笛鲷生物量的准确评估提供理论基础。

广东省海洋牧场发展现状、问题与对策

采用文献查阅、海域实地调查相结合的方法,总结国内外海洋牧场的发展与现状,分析广东人工鱼礁、增殖放流和国家级海洋牧场示范区的建设历程,海洋牧场相关产业的发展现状和存在问题。广东建有50座生态型人工鱼礁区、3个大型人工鱼礁示范区、1个地方人工鱼礁区和15个国家级海洋牧场示范区,合计海域面积1 499.68 km~2,建造投放礁体200.4万空m~3。目前广东海洋牧场存在管理机制不完善、发展理念和认识不统一、用海海域权责不清、建设技术标准和规范缺乏、科技化程度低、产业化开发受限等问题。基于此,提出广东海洋牧场发展的对策:坚持生态优先,加强多部门统筹协作;创建有利于市场化运作的管理模式;突破海域权属问题;建立广东海洋牧场建设技术标准体系;加强广东海洋牧场建设的基础和关键共性技术研究;因地制宜建立广东海洋牧场产业化模式。了解广东海洋牧场的发展现状,借鉴国内外相关经验探究海洋牧场产业的发展对策,可为广东海洋牧场有效管理、高效可持续开发,以及实现广东海洋牧场三产融合发展提供参考。

珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址探讨

海洋牧场选址是海洋牧场建设前需首要考虑的重要环节,适宜的选址是确保海洋牧场建设成功的前提。文章从海岸线稳定性、海洋功能区划、海洋生态红线、养殖水域滩涂规划、海洋工程和设施等5个方面选取了34个指标作为海洋牧场适宜性评价的因素,建立海洋牧场选址指标体系。在此基础上,根据珠海外伶仃岛海域实际情况,选取岛屿海岸线长度和面积变化强度、海洋功能区划、海洋生态红线、养殖水域滩涂规划、港口、锚地、通航密集区、海底管线等8个指标,采用地理信息系统空间分析方法,对珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址进行适宜性评价。结果表明,研究区域内无最适宜和较适宜进行海洋牧场建设的区域,一般适宜和不适宜的区域所占面积分别为33.09和45.59 km2,其中适宜海洋牧场建设区域与珠海市目前已建人工鱼礁和规划海洋牧场区域范围相近。

基于EnhanceFish模型的鱼类增殖放流策略研究:以中山市南朗水域黄鳍棘鲷增殖放流为例

增殖放流是增殖受损生物资源和维持渔业可持续发展的重要途径,效果评估是增殖放流工作的重要环节。本研究引入EnhanceFish模型,从生态容量、种群结构、经济效益等方面对广东省中山市南朗水域黄鳍棘鲷(Acanthopagrus latus)增殖放流效果进行评估,探讨了EnhanceFish模型在我国渔业资源增殖放流效果评估中的应用潜力。结果显示,中山市南朗水域黄鳍棘鲷最大的放流数量为160万尾,最佳放流规格为全长6 cm,可获最大净现值6.2万元,可适当提高捕捞努力量,增加渔民人均收入;EnhanceFish模型能弥补其他评估方式功能单一的劣势,在生态容量评估中结果更精确,在种群结构评估中考虑更全面,在经济效益评估中更节约成本。因此,EnhanceFish模型在我国渔业资源增殖活动中有一定的应用价值。

广东10个海岛潮间带大型经济海藻调查

为摸清广东省海岛潮间带大型经济海藻的种类和优势种生物量,并为其资源保护、开发利用以及海洋牧场建设提供参考依据,于2021年1月—2023年2月,采用定性和定量方法对10个海岛共46个站位开展了调查。结果显示:广东省10个海岛共采集到大型经济海藻55种,其中绿藻门14种,红藻门30种,褐藻门11种。半叶马尾藻(Sargassum hemiphyllum)和小珊瑚藻(Corallina pilulifera)为大部分海岛的主要优势种;其中,半叶马尾藻最高生物量达40.72~55.25 kg·m^(-2),小珊瑚藻最高生物量达4.32 kg·m^(-2)。海萝(Gloiopeltis furcata)和鹿角海萝(G.tenax)的生物量大幅减少,已非优势种类。研究表明广东海岛大型经济海藻优势种资源状况已发生了较大变化,对资源量明显减少的大型海藻经济种类,有必要进行增殖保护。

珠海外伶仃人工鱼礁对鱼类资源养护效果初步评估

【目的】探索珠海外伶仃人工鱼礁海域鱼类资源增殖效果及礁区生境动态变化,为人工鱼礁的合理建设和规划提供科学依据。【方法】分别于2006年8月及2009年8月、2016年5月,采用拖网调查方式对珠海外伶仃人工鱼礁区附近海域进行本底和跟踪调查,分析游泳生物种类组成、鱼类资源密度和丰度变化,确定优势种和群落特征指数,并通过礁区和对比区生态能质变动趋势分析礁区生态效应和结构稳定性。【结果】调查共采集游泳生物71种,经鉴定隶属于8目34科46属,其中鱼类36种,占50.70%;甲壳类32种,占45.07%;软体类3种,占4.23%。礁区鱼类占比从39.13%提高到63.89%。珠海外伶仃人工鱼礁区附近海域鱼类资源密度和丰度在投礁后明显增加,礁体的投放吸引了中下层鱼类聚集。根据优势种分析结果可知,中下层鱼类为人工鱼礁区附近海域主要优势类群。短吻鲾和二长棘鲷等鱼类成为礁区及其临近海域的绝对优势种类,本底调查中的优势种如黄斑蓝子鱼等大鳞舌鳎等优势度降低。群落特征指数T检验结果表明,礁区与对比区丰富度指数为极显著差异(P<0.01);礁区生态能质值显著高于对比区(P<0.05)。【结论】人工鱼礁区建设对有效影响范围内鱼类资源恢复具有明显促进作用,以人工鱼礁为基础、资源修复为关键的海洋牧场建设,是未来发展的趋势和重点方向。

北部湾北部沿岸海域鱼类资源时空分布特征及多样性变化

【目的】掌握北部湾北部沿岸海域鱼类资源时空分布特征及群落结构多样性变化趋势,为其渔业资源科学管护及合理开发利用提供科学依据。【方法】于2018年1月(冬季)和8月(夏季)采用底拖网调查方式对北部湾北部沿岸海域的30个调查站位进行渔业资源调查数据采集,通过扫海面积法、生态特征指数法、丰度/生物量比较法(ABC曲线)等手段评估鱼类资源空间分布及多样性变化,并结合历年文献资料,与不同历史时期的鱼类资源状况进行比较。【结果】在北部湾北部沿岸海域共调查捕获鱼类140种,隶属于14目57科89属,以鲈形目为绝对优势类群,且生态群落优势种组成在季节间存在明显差异,即鱼类群落结构受季节变化的影响,夏季优势种为鹿斑鲾、二长棘鲷和短吻鲾,冬季优势种包括鹿斑鲾、矛尾虾虎鱼、大头白姑鱼和带鱼。北部湾北部沿岸海域鱼类丰度呈现极显著的季节差异(P<0.01,下同),夏季(146.3×103 ind/km2)>冬季(36.8×103 ind/km2),但不同海域间的丰度差异不显著(P>0.05,下同);鱼类生物量也存在极显著的季节差异,表现为夏季(1394.73 kg/km2)>冬季(328.24 kg/km2),不同海域间的生物量差异也不显著。在物种多样性方面,夏季北部湾北部海域鱼类群落各多样性指数[Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J')和Margalef物种丰富度指数(D)]总体上明显高于冬季,而不同海域间的差异均不显著。ABC曲线分析发现,鱼类丰度曲线一直在生物量曲线上方,说明鱼类群落结构受中度及以上的干扰,即个体较大鱼类的优势度被削弱,主要以生长较快、个体相对较小的鱼类为主。【结论】北部湾北部沿岸海域渔业资源量和多样性指数较历史水平均呈下降趋势,且群落结构更替明显。因此,今后应在渔业资源持续监测的基础上,改善北部湾生态环境,加强渔业资源养护管理,降低人为干扰,以确保鱼类群落的功能多样性和可持续开发利用。

2018-2023年珠江口鱼类群落结构变化及其与环境因子的关系

珠江口是中国重要的渔场和水产资源繁殖保护区。为掌握珠江口渔业资源现状及变化趋势,分别于2018—2023年春、秋季开展了6次底拖网调查,探究了珠江口海域鱼类群落结构组成及其与环境因子的关系,以期为渔业资源的科学管理和有效保护提供依据。结果显示,珠江口海域6个航次调查共鉴定鱼类168种,隶属于17目55科119属。优势种与重要种的组成以中小型底层鱼类为主,包括短吻鲾(Leiognathus brevirostris)、棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、前鳞骨鲻(Osteomugil ophuyseni)、鳓(Ilisha elongata)、七丝鲚(Coilia grayi)和红狼牙鰕虎鱼(Odontamblyopus rubicundus)。鱼类的平均质量资源密度和平均尾数资源密度均表现出明显的季节和年际差异,最高值分别出现在2020年秋季和2020年春季。聚类分析表明,春季鱼类群落结构可分为4组,表现为年际差异和空间差异并存。秋季鱼类群落结构可分为3组,仅表现出年际差异。典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)进一步揭示了春季鱼类群落结构主要受盐度、水温和水深的影响,而秋季则主要受透明度、活性磷酸盐、水深和水温影响。