近20年来，由于沿海工业发展和环境污染日益严重导致了海洋生态环境的恶化，而海洋生态环境恶化和过度捕捞是造成目前海洋渔业资源严重衰退的主要原因。人工鱼礁建设是一项保护海洋环境、增殖海洋渔业资源的海洋工程。2001年广东省政府决定投资8亿元，在沿海12个市建设100座人工鱼礁群，拉开了全省大规模建设人工鱼礁的序幕。人工鱼礁所用材料的生物附着效果好坏，直接影响到人工鱼礁集鱼功能的效果。有关人工鱼礁的起源和发展^①及波浪冲击对鱼礁稳定性的影响^[1-2]已有过报道。我国台湾省1974年以后陆续在沿海开始投放人工鱼礁，其所用材料为混凝土构件、废旧渔船和旧轮胎, 1979年我国大陆沿海开始投放人工鱼礁，其所用材料主要是混凝土构件。日本建造人工鱼礁的起始阶段是用竹木材料，后用废旧汽车、废旧渔船及混凝土构件。人工鱼礁材料的试验，美国^[3]有过报导，马来西亚^[4]、菲律宾^[5]、泰国^[6]也准备着手研究，我国目前尚没有这方面的试验研究报导。人工鱼礁材料主要包括废旧渔船、废旧汽车、钢筋混凝土构件、废旧轮胎和木板构件。本试验的目的是比较各种人工鱼礁材料以及经过不同处理后同一材料的生物附着效果，观察人工鱼礁不同材料的礁体投放在海中不同时段附着生物的种类和数量变化，为今后人工鱼礁的礁体选材提供科学依据。

① 何国民, 曾嘉, 梁小芸. 人工鱼礁渔业的起源和发展[J].南海水产研究, 2001(22) : 58－60.

1.   材料和方法

1.1   试验材料

人工鱼礁礁体试验材料有钢筋混凝土板、废旧轮胎、橡胶板、灰沙砖、花岗岩板、红砂岩板、塑料板、木板、旧铝窗框、铝板、生锈槽钢、铁板、镀锌铁板和铜板共14种，各种金属板、塑料板、木板和轮胎等，均采用废旧材料。其中钢筋混凝土板规格为50 cm×30 cm×5 cm，共有8种表面不同粗糙度和不同花纹的试验材料。橡胶板规格为50.0 cm×32.0 cm；灰沙砖规格为24.2 cm×11.5 cm；花岗岩板规格为60.7 cm×15.0 cm；红砂岩板规格为55.1 cm×24.0 cm；塑料板有2种，一种表面光滑的灰塑料板，规格为50.0 cm×30.0 cm，另一种表面粗糙的白塑料板，规格为33.9 cm×22.4 cm；木板规格为44.3 cm×16.6 cm，共有5种表面涂上不同油漆的试验材料；旧铝窗框规格为49.2 cm×7.5 cm；铝板规格为51.3 cm×29.0 cm；铁板规格为50.0 cm×31.0 cm，共有6种表面涂上不同油漆的试验材料；镀锌铁板规格为46.3 cm×38.8 cm；铜板规格为49.8 cm×34.1 cm。

1.2   试验地点

试验在珠江口东澳岛海区进行。该海区是广东省海洋与渔业局的人工鱼礁试验示范礁区，已在2001年投放了3 m×3 m×3 m的钢筋混凝土结构礁体168座，投放旧水泥船8艘。试验地点为2处，一处选在东澳湾口的网箱养殖区外侧，该处水深约5 m，水流活动畅顺，基本不受养殖影响，利用一个固定稳靠的旧鱼排，用乙烯绳(绳长4 m)系牢的试验材料垂直吊挂在鱼排的木框上；另一处选在东澳人工鱼礁示范区内，利用以前投放于海底的钢筋混凝土框架，由潜水员把试验材料垂直系结吊放在构件框架上，该地点水深约8 m，试验水深约6 m。

1.3   试验时间

试验材料的投放时间是2002年4月9日。试验期间进行了2次跟踪调查采样，一次是投放后3.5个月，另一次是投放后20.5个月。由于窗框、槽钢面积较小，调查采样使用100 mm×100 mm(面积0.01 m²)的采样框进行，对于其它板状材料，由于面积较大，进行重复采样。

2.   试验结果

2.1   附着生物种类

第一次调查采样于2002年7月26日进行，当时表层水温29.8℃，底层水温28.9℃，表层盐度为22.2，底层盐度23.6。此时试验材料吊挂在海中3.5个月后，试验材料大多覆盖着大量的附着生物，共有生物种类17科20种，以网纹藤壶占绝对优势，其中铜板无附着生物，轮胎表面因受过磨擦，附着生物较少。试验材料附着的生物名录如下：

沙蚕科 Nereidae

独齿围沙蚕 Perinereis cultrifera Grube

杂色伪沙蚕 Pseudonereis variegata (Grube)

白色吻沙蚕 Glycera alba (Muller)

矶沙蚕科 Eunicidae

岩虫 Marphysa sanguinea (Montagu)

蛰龙介科 Terebllidae

琴蛰虫 Lanice auricula Hutchings

蚶科 Arcidae

青蚶 Barbatia virescens (Reeve)

贻贝科 Mytilidae

翡翠贻贝 Cercaria pernaviridis Tang

沟纹毛肌蛤 Trichomusculus subsulcatus(Dunker)

海月科 Placunidae

海月 Placuna(Placuna)placenta(Linnaeus)

棱蛤科 Trapeziidae

纹斑棱蛤 Trapezium(Neotrapezium)liratum(Reeve)

骨螺科 Muricidae

黄口荔枝螺 Thais luteostoma (Holten)

石磺科 Onchidiidae

石磺 Onchidium verruculatum Cuvier

藤壶科 Balanidae

网纹藤壶 Balanus reticulatus Utinomi

团水虱科 Sphaeromidae

团水虱 Sphaeroma sp.

钩虾科 Gammaridae

钩虾 Ampelisca sp.

鼓虾科 Alpheidae

短脊鼓虾 Alpheus brevicristatus de Haan

梭子蟹科 Portunidae

日本 Charybdis japonica (A. Milne-Edwards)

扇蟹科 Xanthidae

贪精武蟹 Parapanope euagora de Man

方蟹科 Grapsidae

小相手蟹 Nanosesarma (Nanosesarma) minutum (de Man)

蝴蝶鱼科 Chaetodontidae

马夫鱼 Heniochus acuminatus (Linnaeus)

第二次调查采样于2003年12月26日进行，当时表层水温17.2℃，底层水温18.0℃，表层盐度为29.1，底层盐度为30.2。此时试验材料吊挂在海中20.5个月，试验材料均有附着生物覆盖，共有生物种类31科36种，在钢筋混凝土板、塑料板和铁板附着的生物优势种为翡翠贻贝。在试验材料的小洞内栖息的蟹类有6种，在轮胎的内槽，有裸胸鳝、斑鳍光鳃鱼、细棘 虎鱼和鞭腕虾等种类栖息。橡胶板和轮胎的附着生物较少，也没有翡翠贻贝附着，但吊挂材料的乙烯绳上，均有翡翠贻贝附着。试验材料附着的生物名录如下：

叶须虫科 Phyllodocidae

栗色仙须虫 Nereiphysa castanea (Marenea)

多鳞虫科 Polynoidae

网纹哈鳞虫 Harmothoe dictyophora (Grube)

丝鳃虫科 Cirratulidae

富氏钙珊虫 Dodecaceria fewkesi Berkeley et Bakeley

革囊星虫科 Phascolosomatidae

革囊星虫 Phascolosoma sp.

海女虫科 Hesionedae

结海虫 Leocrates chinensis Kinberg

蛇潜虫 Ophiodromus sp.

蛰龙介科 Terebllidae

扁蜇虫 Loimia medusa (Savigny)

太平洋树蛰虫 Pista pacifica Berkeley

沙蚕科 Nereidae

杂色伪沙蚕 Pseudonereis variegata (Grube)

丝鳃虫科 Cirratulidae

毛须鳃虫 Cirriformai filigera (Delle Chiaje)

龙介虫科 Serpulidae

原管虫 Protula tubularia (Montagu)

海葵科 Actiniidae

侧花海葵 Actinia sp.

蚶科 Arcidae

青蚶 Barbatia virescens (Reeve)

贻贝科 Mytilidae

翡翠贻贝 Cercaria pernaviridis Tang

曲线索贻贝 Hormomya mutabilis (Gould)

骨螺科 Muricidae

黄口荔枝螺 Thais luteostoma (Holten)

白斑荔枝螺 Purpura rudolphi Lamarck

不等蛤科 Anomiidae

中国不等蛤 Anomia chinensis Philippi

棱蛤科 Trapeziidae

纹斑棱蛤 Trapezium (Neotrapezium) liratum (Reeve)

蚶蛤科 Isognomonidae

豆荚钳蛤 Isognonvon legumen (Gmelin)

牡蛎科 Ostreidae

密鳞牡蛎 Ostrea denselamellosa Lischke

藤壶科 Balanidae

纵肋巨藤壶 Megabalanus tintinnabulum zebra (Darwin)

团水虱科 Sphaeromidae

团水虱 Sphaeroma sp.

刺海牛科 Kentrodorididae

斑刺海牛 Kentrodoris maculosa Cuvier

瓷蟹科 Porcellanidae

鳞鸭岩瓷蟹 Petrolistes boscii (Audouin)

美丽瓷蟹 Porcellana pulchra Stimpson

长脚蟹科 Goneplacidae

隆线强蟹 Eucrate crenata de Haan

方蟹科 Grapsidae

中华近方蟹 Hemigrapus sinensis Rathbun

扇蟹科 Xanthidae

光辉圆扇蟹 Sphaerozius nitidus Stimpson

刺蛇尾科 Ophiotrichidae

马氏刺蛇尾 Ophiothrix marenzelleri Koehler

藻虾科 Hippolytidae

鞭腕虾 Lysmata vittata (Stimpson)

鼓虾科 Alpheidae

鲜明鼓虾 Alpheus distinguendus de Man

刺螯鼓虾 Alpheus hoplocheles Coutiere

海鳝科 Muraenidae

裸胸鳝 Gymnothorax sp.

雀鲷科 Pomacentridae

斑鳍光鳃鱼 Chromis notatus (Temminck et Schlegel)

虎鱼科 Gobiidae

妆饰细棘 虎鱼 Acentrogobius ornatus (Ruppell)

2.2   附着生物量

第一次调查采样于2002年7月26日进行，此时试验材料吊挂在海中3.5个月后，在各种试验材料中，这些材料除铜板外，其表面大多被附着生物所覆盖，平均总生物量以塑料板、木板、铁板为多，均在15 158 g · m^-2以上。经过3.5个月在海水中浸泡，优势种是网纹藤壶Balanus reticulatus Utinomi，该物种占总生物量的95%以上。不同试验材料的平均总生物量和网纹藤壶生物量见图 1。

图  1  第一次不同试验材料的平均总生物量和网纹藤壶生物量

Figure  1.  Average total biomass and Balanus reticulatus biomass from various material at the first time

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钢筋混凝土板总生物量幅度是5 010~19 560 g · m^-2，以表面较粗糙、有粗砂突起的混凝土板总生物量为最多，达到19 560 g · m^-2，其次是有凹凸条带纹的混凝土板，总生物量为15 982 g · m^-2，可见表面粗糙的混凝土板要比表面光滑的更有利于生物的附着；木板总生物量的幅度是10 026~23 460 g · m^-2，总生物量以涂有红丹防锈漆的木板为最多，达到23 460 g · m^-2；铁板总生物量的幅度是9 069~24 307 g · m^-2，总生物量以涂有绿漆的铁板为最多，达到24 307 g · m^-2；塑料板试验了2种，其中灰色塑料板的总生物量较高，为23 053 g ·m^-2，白塑料板的总生物量较低，为8 963 g · m^-2。

第二次调查采样于2003年12月26日进行，此时试验材料吊挂在海中20.5个月后，第二次采样时，有些试验材料已脱落或丢失。本次采样的生物量比第一次有所减少，但生物种类有所增加，达到36种。在各种材料中，平均总生物量仍以塑料板为最多，为8 619 g · m^-2，钢筋混泥土板的平均总生物量为2 352 g · m^-2，铁板为1 927 g · m^-2，废旧轮胎的平均总生物量为432 g · m^-2，橡胶板的平均总生物量为最低，只有46 g · m^-2。附着生物的优势种是翡翠贻贝，附着在塑料板、铁板和钢筋混凝土板上的翡翠贻贝均占总生物量的90%以上。不同试验材料的平均总生物量和翡翠贻贝生物量见图 2。钢筋混凝土板总生物量幅度是1 501~3 940 g · m^-2，以表面较粗糙、有粗砂突起的混凝土板总生物量为最多，达到3 940 g · m^-2；铁板总生物量的幅度是1 818~2 036 g · m^-2，总生物量以表面较粗糙的铁板为最多，达到2 036 g · m^-2。

图  2  第二次不同试验材料的平均总生物量和翡翠贻贝生物量

Figure  2.  Average total biomass and Cercaria pernaviridis biomass from various material at the second time

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3.   小结

人工鱼礁礁体材料的试验，对于不同的海区，由于地理位置、气候和生物群落结构不同，试验材料的生物附着效应是有差异的。本试验是在邻近珠江口的万山群岛东澳岛海域进行，该海域属咸淡水交汇区，生物多样性丰富，且生物种类季节性交替十分明显，在试验材料上采获的生物种类达到50余种，可见本海域人工鱼礁试验材料上的附着生物具有复杂多样性。

人工鱼礁试验材料投放后3.5个月，试验材料的表面均覆盖有大量的附着生物，说明了在试验材料入水后不久，即有大量附着生物幼体在材料表面附着，并不断衍生长大。这些附着生物，都是各种鱼虾的天然饵料，必然吸引鱼群在礁体周围聚集，具有良好的集鱼效果。

附着生物的种类有明显的季节变化，第一次取样是在夏季，附着生物的优势种是网纹藤壶，几乎占据了试验材料的整个表面，占总生物量的比例达到95%以上。第二次取样是在冬季，网纹藤壶已经消失，取而代之的优势种是翡翠贻贝，翡翠贻贝占总生物量的90%以上，可见该海域的附着生物也是在不断更替，并不是附着以后就一成不变。随着海水温度的下降和海水盐度升高，网纹藤壶会老化和自然脱落，取而代之的是翡翠贻贝的幼体附着。

几种试验材料的生物附着效果比较，以塑料板、木板、铁板和混凝土板的附着效果较好，都有大量的生物附着，铜板的生物附着效果最差。由于实施渔船的淘汰制度，这些废旧渔船大多数为铁木结构或钢筋混凝土结构，均适宜用作人工鱼礁的建造材料。由于建造新的人工鱼礁构件采用铁木等材料价格较高，也浪费资源，而钢筋混凝土结构有较好的生物附着效果，故大多采用钢筋混凝土结构。用钢筋混凝土建造的人工鱼礁构件，表面无需处理，并保持一定的粗糙度，更有利于各种生物的附着。