维普资讯 http://www.cqvip.com 第24卷第1期 2006年3月NATURAI SCⅢNCE JoURNAL OF HAINAN UNIVERSrIY 海南大学学报自然科学版 V01.24 No.1 Mar.2O06 文章编号:1004—1729(2006)01—0083—07 人工鱼礁建设现状及发展对策研究 陈 心,冯全英,邓中日 (海南大学海洋学院,海南海口570228) 摘要:在论述国内外人工鱼礁的建设现状、鱼礁类型和礁体材料的基础上,分析了我国人工鱼 礁建设工作中存在的问题,并就加强人工鱼礁的基础研究,开展人工鱼礁材料的比较研究,完善 人工鱼礁的选址方法,探索适合子我国国情的人工鱼礁建设模式,健全人工鱼礁管理法规,开展 人工鱼礁增殖效果的监测及评估提出了对策性研究与建议. 关键词:人工鱼礁;存在问题;对策研究 中豳分类号:S 953.1 文献标识码:A 人工鱼礁是人们在大海中经过科学选点而设置的构造物,旨在改善海域生态环境,为鱼类 等水生生物的聚集、索饵、繁殖、生长、避敌提供必要的、安全的栖息场所,以达到保护、增殖渔业 资源和提高渔获量的目的.简言之,人工鱼礁是适合鱼类等海洋生物聚集、栖息的海底渔业工程 设施….人工鱼礁表面附着有很多微生物,生长有大量的藻类,它可以作为鱼类等逃避敌害生物 的隐蔽场所,也可以为海洋中的鱼类、虾类等提供丰富的饵料和良好的生长、繁殖环境;同时,它 可以改变海流的流向和流速,使其产生上升涡流和背涡流等,从而使海底的营养盐类翻起和扩 散,并使海底丰富的营养物质随着海流传送到水体的各层中,从而使海水中营养物质的分布得 到显著改善.人工鱼礁不仅能有效地阻止拖网作业和防止对幼鱼幼虾的捕捞,而且也有利于游 钓休闲渔业的发展;同时,人工鱼礁的建设不仅改善了渔业生态环境,而且还修复了海洋生态环 境,因此,它已成为国内外重视的渔业增殖方式. 1 人工鱼礁的建设现状 一般认为,最早投放人工鱼礁的是美国.1935年,热心海洋的体育性捕鱼者在新泽西州梅 角附近建造了世界上第1座人造鱼礁,第2年,里金格铁路公司在这个州的大西洋城疗养中心 建成了另一座人造鱼礁.当时的人造鱼礁主要是用于休闲游钓渔业的,而不是以渔业增殖为目 的而建造的.二战后,建礁范围从美国东北部逐步扩展到西部和墨西哥湾,甚至到夏威夷.自 1972年美国政府通过92—402号法案以来,美国沿海各州掀起了人工鱼礁建设的高潮,并得到 财政资金的支持,至1983年就建造了1 200个鱼礁群 】,每个礁群的体积均有数万立方米,遍 布水深60 ITI以内的东西沿海、南部墨西哥湾、太平洋的夏威夷岛等海域,礁区的渔业生产力为 自然海区的11倍;每年约有5 400万人到鱼礁区参加游钓活动,游钓船达1 100万艘,钓捕鱼类 收稿日期:2005—08—25 作者简介:陈心(1979一),女,江苏南通人,海南大学海洋学院水产养殖专业2003级硕士研究生 维普资讯 http://www.cqvip.com 海南大学学报自然科学版 2006焦 140万t,其产值相当于全美渔业总产值的35%【3 ;可安排50万人就业,每年游钓渔业的总收入 达180亿美元 引,这正是人工鱼礁的效果;同时,美国还在加大人工鱼礁研究的力度 .世界上 投入资金最多和对鱼礁研究最深入的国家是日本,也有人认为日本是世界上最早建造鱼礁的国 家,予1800年即开始设置鱼礁捕鱼[6].早在1945年,日本就开始进行人工鱼礁的建设,它大体 上经历了3个建礁阶段,包括普通型鱼礁、大型鱼礁和人工礁渔场等,日本对人工鱼礁的研究已 经非常深入,其水产厅属下的几个水产研究所都有专人研究人工鱼礁与鱼类的关系以及人工鱼 礁的效益等方面的问题,而水产工学研究所则专门研究人工鱼礁的机理、结构、材料和工程学原 理.为了更合理地建设人工鱼礁,日本在人工鱼礁建设上出现了新动向,开始建设贝壳礁、高层 鱼礁等,贝壳礁的建设,可以使大部分废弃的贝壳得到有效的利用;而高层礁具有稳固性和位置 不易发生移动的优点,其高度可达40 nl,体积可达3 558空立方米,重量可达121 t,有的礁体的 高度甚至可达70 nl ].目前,日本是世界上人工鱼礁建造规模最大的国家,该国将鱼礁建设作 为发展沿海岸渔业的重大措施,由国家、府县和渔业行业组织联合实施,大型鱼礁经费由国家承 担60%、府县政府承担40%;中小型鱼礁经费则由国家承担50%、地方政府承担30%、渔业行 业承担20%_3J.早在20世纪50年代,日本就投资340亿日元,沉放了1万艘小型渔船,建成了 5 000多座人工鱼礁群,体积达336万m .1976一l981年,日本又投资705亿日元,设置人工鱼 礁3 086座,体积达6 255万nl 引.据报道,日本的渔业产量由1979年的189万t增加到1984年 的338万t_8 J.1952--1966年。 日本在全国设置的各种人工鱼礁达140×10 多座,投资了上亿日 元.1975年投放了336×10 空立方米的人工鱼礁,投资达304亿日元,到1979年共投放736× 10 空立方米,投资达574亿日元.1983年日本又投放近1 000×10 空立方米的人工鱼礁,总投 资额超过1 200亿日元 ].近几年,日本的国家和地方政府每年还投入600亿日元(约折合3.6 亿人民币)用于人工鱼礁的建设,建礁体积约为600万空立方米 J.可见,日本对人工鱼礁的建 设是何等重视;此外,日本出版的有关人工鱼礁的著作也最多.韩国政府也重视人工鱼礁的投 入,自1973年起先后投入了40亿元人民币,建立人工鱼礁区达l4万hm _2 J.亚洲的其他国家如 马来西亚、泰国、菲律宾等投入的资金却不多,投礁数量也少,他们大部分是投放废旧船、废轮胎 等作鱼礁.澳大利亚认识到人工鱼礁会改善环境,予是在一些海域投放了几艘废旧船和几万个 废轮胎,并从1974年开始,在悉尼以南约30 km的波特赫金近海投放了7O万个废轮胎 2].然 而,欧洲国家则认为只要投置一些废旧船和废轮胎就能奏效,很少投放混凝土鱼礁.据调查研究 发现,最好的人工鱼礁是石油平台¨ ,其体积大、空间大、礁体高,且集鱼效果好. 我国台湾省也较早投放人工鱼礁.1975年台湾省政府就投资l3亿元台币建设人工鱼礁, 至今整个台湾岛沿岸均设置了人工鱼礁区 J.1979年,我国在广西壮族自治区的北部湾开始进 行人工鱼礁建设的试验,随后,沿海其他各省也相继进行人工鱼礁的建设,如在广西、广东、山 东、辽宁、河北、江苏、福建和浙江等8个省、自治区的23个县投放了各种人工鱼礁8 586座,总 体积达84 870 nl .1987年我国农牧渔业部对人工鱼礁进行了考察,发现均取得明显的效果¨ , 如广东省予1981--1985年在南澳、惠阳、深圳、电白、湛江、三亚等市县进行试验工作,共投放人 工鱼礁5 443座,总体积达16 546 In 化 .在投放的鱼礁中,绝大多数是以钢筋水泥结构的诱集 性鱼礁为主,少数是保护性鱼礁,此外,还有海参、鲍鱼、牡蛎等浅海增殖鱼礁,也出现了利用礁 区丰富的鱼类资源来开辟游钓鱼礁区的现象(如辽宁省大连市的满家滩试验点).1998年,香港 特别行政区决定在5年内拨款6亿港元,第1期拟投资1亿港元来建设人工鱼礁,计划在香港 沿岸的5个海域设置鱼礁区 .值得一提的是,位于浙江省东南部海面的南麂列岛的人工鱼 维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期 陈心等:人工鱼礁建设现状及发展对策研究 礁,投放规模较大,基础调查研究工作比较深入,因此,被联合国教科文组织列为人与生物圈网 络的海洋类型保护区和国家级海洋自然保护区,此外,在该自然保护区外围,南麂岛开发公司正 计划和初步实施建立人工鱼礁生态渔业 .在“十五”期间,该公司还计划投资1.8亿元人民 币,投放29万空立方米的人工鱼礁,以形成56个“海上牧场” . 2人工鱼礁的主要类型 人工鱼礁的类型较多,根据其投放的目的和作用,人工鱼礁可以分成生态保护型(公益 型)、渔业开发型和休闲渔业型等种类;按鱼礁的用途,它可以分为诱集鱼礁、增殖鱼礁、产卵礁、 幼鱼保护礁和藻礁等;按礁体的材料,它可以分为钢筋混凝土鱼礁、钢制鱼礁、玻璃钢鱼礁、竹制 鱼礁、木制鱼礁和废弃物鱼礁等;按鱼礁的设置位置,它又可以分为底置鱼礁、中层鱼礁和浮鱼 礁等¨ +这里主要介绍按其组成材料进行的划分,即可以分为以下几种n引. 2.1 混凝土人工鱼礁混凝土人工鱼礁是目前世界上使用最广泛的人工鱼礁之一,由于组成 混凝土的凝胶材料的品种繁多,如有有机的、无机的;气硬性的、水硬性的;有活性的,惰性的;纳 米级超细微粒的;数十毫米尺度的大颗粒凝胶等.这种鱼礁的可塑性强,可制成不同的形状,如 立方体形、金字塔形、管状、块状等.混凝土鱼礁不仅耐腐蚀,而且对鱼类的诱集性能也较好. Santos M N等¨ 在Ria Formosa进行的定期混凝土人工鱼礁的测试发现,该种鱼礁能诱集以下 几种鱼类:Diplodus annularis,Diplodus bellottii,Diplodus vulgaris,Pagellus acarne,Pomadasys incis. US,Liza aurata等. 2.2钢制人工鱼礁钢制人工鱼礁是在工厂制作好部件后,运输至码头,然后才进行现场组装 与投放.钢筋材料适合于制造投放于深海域的大个体鱼礁,钢制人工鱼礁坚固,能够抵抗风浪, 并且不会滑动.目前,日本正在制造的70 m高的鱼礁,就是钢制鱼礁,可以诱集金枪鱼、鲣鱼等, 但是钢制鱼礁的成本高,不易普及推广. 2.3玻璃钢人工鱼礁由于玻璃钢可以制成多种形状,其附着面广、孔穴数量多,因此更适合 鱼类栖息.据统计比较,玻璃钢鱼礁的渔获量要比废弃物制成的鱼礁的鱼获量增加5—6倍. 2.4竹制鱼礁和木制鱼礁 由于竹制鱼礁和木制鱼礁的抗风浪性差,加上易被腐蚀等因素,因 此,这种鱼礁使用较少. 2.5废弃物人工鱼礁早期采用的人工鱼礁类型是用废旧轮胎、废旧汽车、废旧船体等堆放形 成的人工鱼礁,这种人工鱼礁可以使废品重复利用,且成本低.虞聪达等Ⅲ 对用报废船制成的 人工鱼礁进行了铺设模式优选方法的研究,结果表明,船礁能够产生上升流,在雷诺数比较大的 时候能够产生紊流和涡流,水越深,产生的湍流强度就越小,集鱼效果就越低;单体船礁比方体 鱼礁和三角型鱼礁更容易产生上升流和背涡流;大礁体更容易产生湍流.但是,由于有些废品含 有油漆等,容易对环境产生污染,因此,日本正在逐年减少这种人工鱼礁的使用,土耳其也于 1999年1月禁止废弃物人工鱼礁的使用. 由于人工鱼礁的材料要求具有耐久性、经济性、稳定性以及生态性,同时不能有任何污染环 境的物质渗漏,因此材料综合化是人工鱼礁建设的一大趋势.大量的研究资料表明,不同材料组 成的人工鱼礁要比同材料的鱼礁的效果好得多.因为不同的材料可同时发挥不同的作用,从而 诱集多种海洋生物进行生长、栖息和繁殖等,进而使鱼获量增加. 3人工鱼礁的总体发展策略 目前,我国的人工鱼礁建设工作刚刚开始,技术和管理都还不成熟,还有许多方面有待改 维普资讯 http://www.cqvip.com 海南大学学报自然科学版 2006拒 善;而一些发达国家则起步较早,如前面已经提到的,美国是最早进行人工鱼礁建设的国家,日 本则对人工鱼礁建设的研究较为深入,他们的先进经验能为我国的人工鱼礁建设工作提供借 鉴.因此,我们要加强与国外的合作交流和合作研究,取别人所长,补自己所短,通过借鉴别人的 技术和方法,结合自身的实际条件,来提高人工鱼礁建设工作的水平. 在人工鱼礁选址方法方面,发达国家则应用地理信息系统(GIS).因此,我们在人工鱼礁的 选址工作中也可以利用GIS方法,对候选投放地址进行勘测(如勘测海底底质、海洋水纹指标、 海洋生物环境等),进行科学选址. 在人工鱼礁的科研方面,我国还要加大科研力度,不仅要在投礁前对投放地址进行勘测,而 且在投放使用后还要对人工鱼礁的鱼群进行跟踪监测.人工鱼礁的建设不仅仅是为了引诱鱼类 等,更重要的是为了修复已被破坏的海洋环境,因此,人工鱼礁的建设工作要从整个海洋生态系 统的协调发展和持续发展出发,要从长远考虑,这样,才能使所建设的人工鱼礁能够收到最大的 综合效益. 在法律法规方面,发达国家有许多值得我们借鉴的宝贵经验.日本于1986年颁布了“沿岸 渔场准备开发事业人工鱼礁渔场建设计划指南”,该指南对鱼礁渔场建设计划的基本要素、建礁 计划的确定、鱼礁渔场的合理利用等都作了详细的规定,是日本人工鱼礁建设的依据和标准.美 国与日本有所不同,它是实行许可证制度,先通过地方和州政府的审批,然后美国国防部陆军工 程部队根据国家利益、航道、人工鱼礁中的有关内容进行审核,最后才确定是否颁发许可证u引. 由此可见,国外在人工鱼礁建设的各个方面都有了详细的明文规定. 4我国人工鱼礁建设存在的问题及其对策建议 由于我国人工鱼礁的建设起步较晚,在某些具体问题的解决和实施上还不成熟,与发达国 家相比存在明显的差距,其中比较明显的是基础研究薄弱,对材料选择的比较研究尚不深入,人 工鱼礁的选址方法也不完善,缺乏适合于我国国情的人工鱼礁建设模式的研究,相关的法律法 规也不健全等等. 4.1 加强人工鱼礁的基础研究 由于我国近海渔业资源衰退和《联合国海洋法公约》缩减了 实施远洋渔业的作业范围,因此,渔业结构要作大的调整,这使得减少捕捞作业强度,大力发展 海水增养殖业和水产品加工业成为必然的趋势,而发展人工鱼礁就是一种重要的选择.但是,如 何配合渔业结构的调整,加强人工鱼礁应用的基础研究显得十分薄弱,因此,我们不仅要研究人 工鱼礁建设的海区及生态系统的海洋地质地貌、海洋物理、海洋化学和海洋生物等,而且还要研 究人工鱼礁的类型、功能与用途、礁体的材料和形状、选址原则与条件,各种类型礁体的投放方 法和时间,放流增殖鱼类的种类和规格,人工鱼礁的管理体制和规章以及管理机构设置等等[1]. 然而,我国在国家重点基础研究发展计划(简称“973”计划)、国家自然科学基金项目和国家的 高技术研究计划(简称“863”计划)中却很少有这类项目,甚至在农业部及其部属的科研院所的 研究计划中也很少列上此类项目.因此,加强我国人工鱼礁应用的基础研究刻不容缓. 4.2开展人工鱼礁材料的比较研究我国政府为了调整渔业作业结构,采取了以淘汰旧渔船作 为发展人工鱼礁材料的方法,并已在实施之中.在决策时仅仅是参考了一些国外资料,但在我国海 域的具体海况条件下未能开展有效的试验研究.对于钢筋混凝土鱼礁、钢制鱼礁、玻璃钢鱼礁、竹 制鱼礁、木制鱼礁和废弃物鱼礁等类型的礁体材料,是否用旧渔船作材料的人工鱼礁最经济有效? 钢壳船、木材船、玻璃钢船、钢筋混凝土船等旧渔船堆积而成的人工鱼礁的经济技术指标如何?堆 维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期 陈心等:人工鱼礁建设现状及发展对策研究 87 积物的形状和大小的诱鱼效果如何?这些都应作比较试验,才能得出比较科学的结论. 4.3完善人工鱼礁的选址方法我国海域辽阔,黄海、东海、南海海区的海洋地质地貌、海洋物 理、海洋化学和海洋生物的差异较大,就是在同一海区不同区域的海况也千差万别,特别是海区 底质不同对人工鱼礁的沉降速度影响较大,如美国东部特拉华湾(Delaware Bay)的一个沙浪区 域,一个人工鱼礁的礁体基部曾经在一年的时间内堆积沙丘厚度达0.75 m_】 .水中过高的泥沙 含量不仅会掩埋礁体结构,妨碍生物附着,而且还会掩埋附着的底栖生物,减少光的穿透力,从 而影响人工鱼礁的效果,此外,人工鱼礁投放的海水深度对渔业资源的增殖效果影响也较大.所 以,在美国,人工鱼礁通常投放在近海的水深处,很少在近岸的浅水处_硎J.还有,海流状况对人 工鱼礁的功能也有较大影响,水的循环和沉积会影响固着性底栖动物的生物量及其分布 ¨.以 上说明,人工鱼礁的选址研究是非常重要的,我国在这方面要加强研究 J. 人工鱼礁的选址是人工鱼礁建设过程中的关键所在,选址不当往往会造成建礁工作的前功 尽弃.影响礁址选择的因素有水深、海底地形、海水底质、温度变化、盐度等 J,这些因素对人工 鱼礁的集鱼效果,人工鱼礁是否会沉降、滑动等都有影响.目前,由于我国人工鱼礁建设还基本 上是新生事物,选址方法还不是很完善,基本上是采用目测的方法或仅凭经验判断,因此投放位 置不是很准确 J.另外,人工鱼礁在海流等因素的影响下,礁体还易发生漂移.2003年,汕头市 的陈武法报道 J,福建省采用多功能卫星导航仪定位投放人工鱼礁,该方法一般误差小于5 nl, 精确误差小于3 m+但是,投礁工作需在晴朗天气进行,在雨雾或多云天气,则影响信号的接受, 从而影响人工鱼礁的投放. 4.4探索适合于我国国情的人工鱼礁建设模式鉴于人工鱼礁显著的渔业资源增殖效益,我 国目前正积极地推进人工鱼礁的建设,沿海各省也正在筹集较多的资金进行人工鱼礁建设.为 了提高人工鱼礁的建设效益,必须对人工鱼礁的类型、功能、用途、礁体材料和形状、选址原则与 条件,各种类型礁体的投放方法和时间,放流增殖鱼类的种类和规格,人工鱼礁管理体制和规章 以及管理机构设置等等进行规范.所以,开展适合我国国情的人工鱼礁建设模式研究,建立适合 我国国情的人工鱼礁的基本建设模式和标准及其相应的技术操作规程显得十分重要和迫切. 4.5健全人工鱼礁管理法规我国的人工鱼礁建设还处于刚刚起步阶段,因此在人工鱼礁建 设方面的法律法规尚不尽如人意,虽然已出台了《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人 民共和国渔业法》、《中华人民共和国海域使用管理法》等相关法律法规,但还是不够,这些法律 法规在遇到具体问题的时候,还不能圆满地解决问题,比如,人工鱼礁建设最终由哪个部门审理 和决定?项目建设的审批执行程序如何等等,这些在现有法律中还没有体现出来Ⅲ ;另外,人 工鱼礁如何建设和管理?增殖的渔业资源如何保护和利用等等,这些也需要用法规来规范.可 见,随着我国人工鱼礁建设工作的日趋成熟,健全相关的法律法规已追在眉睫. 4.6开展人工鱼礁增殖效果的监测及评估 由于受到多方面(如物理、环境、社会等)的影 响 ],人工鱼礁的增殖效果波动性很大,因此,需要对这些影响因素作长期连续的调查研究,这 样才能掌握其动态的变化规律,及时正确地评估人工鱼礁的增殖效果.国外在这方面的研究报 道较多,而国内则罕见.Einbinder S等[】叫通过植物食性鱼类对离鱼礁不同距离的藻类的反应实 验,发现鱼类对离鱼礁20 m远的饵料没有反应,由此得出了饵料的分布情况对人工鱼礁集鱼效 果的影响.Miller M W r圳通过对人工鱼礁周围的生态因子的研究(提高水质,调整水温等),促 进了人工鱼礁的增殖效果.Santos M N等【1 用了42个月的时间,对他们所建设的人工鱼礁进行 了聚集鱼类的数量和种类的监测. 维普资讯 http://www.cqvip.com 海南大学学报自然科学版 2oo6年 人工鱼礁投放对海域渔业资源的变动,对周围物理、化学和生物等环境,对交通运输等究竟 有何影响?这只有对人工鱼礁作长期的监测分析,才能作出科学的评价;同时,只有将生态调查 和社会调查相结合,进行全面的、动态的监测,才能正确指导人工鱼礁的建礁工作,提高人工鱼 礁的增殖效果.所以,我国需要加强这方面的监测工作,这样才能正确评估人工鱼礁的增殖效 果,从而实现渔业资源的可持续发展. 联合国第4l届大会确定2l世纪为开发海洋的时代,海洋被称为人类社会生存的第二空间 和可持续发展的重要根基.鉴此,美国的NSGCP(国家海洋赠款学院计划)计划在大湖区建造世 界上最大的淡水人工鱼礁,预计投资回报率达2.75倍 . 海洋面积占地球表面积的70%以上,但由于一些自然及人为的因素,使得海洋资源的破坏 日益严重,如果不注意保护,那么后果将不堪设想,海洋生态就会象沙漠一样荒芜.海洋牧场化 是海洋渔业经济可持续发展的一条有效途径,通过向海洋中投放人工鱼礁,不仅可以挽救日益 衰退的渔业资源,而且还能够有力地修复已被破坏的海洋环境.但是,要彻底解决这些问题,不 是一朝一夕的事,它还需要海洋工作者的长期努力,需要对人工鱼礁建设的各个方面(材料、构 造、投放方法与投放环境等)进行不断的探索,这样才能在开发海洋资源的同时,使海洋环境得 到稳定的协调发展.总之,人工鱼礁在海洋资源开发与海洋环境保护中承担着重要的使命,具有 巨大的开发利用价值. 参考文献: [1]张本,孙建璋.南麂列岛人工鱼礁休闲渔业设计与初步实施[J].渔业现代信息,2002,17(9):3—7. 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A Stusying on Prsent Situation of Man-made Reef Constructions and Its Development Countermeasures CHEN Xin,FENG Quail—Ying,DENG Zhong—Ri (Oceanographic College,Hainan University,Halkou 570228,China) Abstract:This article discussed the present situation,types and materials of man-made reefs con— struction in China and other countries.Then it exposed some problems existed in mall-made reef con— struction in China.Finally,the paper provided some constructive suggestions and countermeasures on how to strengthen the basic researches and comparable study on material characteristics,to optimize the methods of site location.to quest for the patters suitable for the situation of China,and to monitor and as8e88 on the effectiveness of ifsh assemblage about man-made reef construction. Key words:mall-made reef;existing problems;countermeasure