日照市海洋牧场示范区人工鱼礁选址适宜性分析

冯英明，许丙彩，郝义，齐欣

(1. 山东省煤田地质局第一勘探队，山东 滕州 277500；2. 日照市海洋发展局，山东 日照 276800)

0 引言

近年来，由于海洋捕捞强度过大，海洋渔业资源透支严重，主要经济鱼类资源日趋衰退，加之海洋污染加剧，严重破坏了鱼虾蟹类的生长繁殖和水生野生动物的栖息场所，导致许多海产品资源量不断减少。加快海洋牧场建设是带动相关产业发展，缓解社会对海洋捕捞业的压力，解决人们生活水平不断提高与海产品供应不足之间矛盾的主要途径。

海洋牧场是指基于海洋生态系统原理，在特定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施，构建或修复海洋生物繁殖、生长、索饵或避敌所需的场所，增殖养护渔业资源，改善海域生态环境，实现渔业资源可持续利用的渔业模式[1]。20世纪70年代末,海洋渔业资源因栖息地破坏、过度捕捞等原因严重衰退后，中国工程院资深院士曾呈奎先生[2-5]就呼吁尽快启动我国海洋牧场农牧化建设与研究。目前，山东、辽宁、浙江、广东、福建、广西等沿海地区采用投石方式建设人工鱼礁，为海洋鱼类建造栖息场所，取得了较好的经济、社会和生态效益。

海洋牧场示范区人工鱼礁选址是否合理，对拟选海域的经济效益、海洋环境的优化和海洋资源的合理有效开发利用都有着重要的影响，也关系到人工鱼礁建设的成败[6]。人工鱼礁选址应避开并远离航道或海防设施，避开河口泥沙淤积区、软泥海底及潮流和风浪过大的海区[7]。前人在人工鱼礁建设开发方面做过较多研究[8-14]，而对日照市人工鱼礁建设选址方面的研究较少[15-17]，该文依托“山东省日照市海洋牧场示范区海底沉积物地球化学调查”项目，在资料收集(1)青岛国海浩瀚海洋工程咨询有限公司，黄家塘湾海域万宝国家级海洋牧场示范区人工鱼礁建设项目海洋环境影响报告书，2018年11月。(2)国家海洋局第一海洋研究所，日照北部人工鱼礁区整体海洋环境影响报告书，2018年1月。(3)国家海洋局第一海洋研究所，日照中部人工鱼礁区整体海洋环境影响报告书，2018年1月。、单波束测量、浅地层剖面测量

及底质取样等基础上，对日照市海洋牧场示范区的人工鱼礁建设的选址适宜性进行分析探讨，为日照市海洋牧场建设提供依据，对增殖和优化渔业资源、改善和修复海洋生态环境、增强现代渔业可持续发展能力具有重要意义。

1 海洋牧场建设现状

日照市高度重视发展海洋经济，大力培育海洋优势产业，为建设蓝色经济区、打造海洋特色新兴城市奠定了坚实基础。近年来，日照市积极实施人工鱼礁建设，打造海洋牧场。目前已审批人工鱼礁区33处，总面积6855hm2，均为已建或在建工程。日照市已创建国家级海洋牧场示范区4个和省级海洋牧场示范区8个(图1)，其中投礁型海洋牧场7个(表1、表2)。海洋牧场聚鱼效应、改善海域生态环境及增殖渔业资源效果明显，并带动了海洋渔业相关产业的发展，生态、社会、经济效益和发展前景逐渐显现。

1—国家级海洋牧场；2—省级海洋牧场；3—渔业保护区图1 日照市海洋牧场分布图

目前占用海域面积较多的国家级和省级海洋牧场主要分布在日照市北部的两城镇东南侧海域和南部的涛雒镇东侧海域(图1)，水深主要为2～25m的海域。北部海域有1个国家级海洋牧场和5个省级海洋牧场，南部海域有3个国家级海洋牧场和3个省级海洋牧场。各个海洋牧场运行现状良好，主要养殖三文鱼、牡蛎、牙鲆、海参、海带等。两城镇东南侧海域海底底质类型主要为黏土质粉砂、砂、砂质粉砂和粉砂质砂，涛雒镇东侧海域海底底质类型主要为砂、含砾砂、黏土质粉砂、粉砂质砂和砂质粉砂等[18]。

表1 日照市国家级海洋牧场示范区

表2 日照市投礁型省级海洋牧场

日照市大力发展海洋牧场建设，规划了“三大片区、一百万亩”海洋牧场，倡导海面、海体、海底多层次生态立体养殖模式。按照海洋牧场功能和建设方式，日照市的海洋牧场主要有投礁型、游钓型、田园型、底播型、装备型等5种类型。

2 海洋牧场示范区基本条件

海洋牧场示范区所在海域应具备相应的物理化学、地质水文、生物资源以及周边环境等条件。根据海洋牧场建设规范的要求[19]，海水水深在6m以上且不超过100m，水体交换通畅，流速宜≤1.5m/s，海水水质符合二类以上海水水质标准(无机氮、磷酸盐除外)。海面不得出现油膜、浮沫和其他漂浮物质。悬浮物质人为增加的量≤10mg/L。人为造成的海水温升夏季不超过当地1℃，其他季节不超过2℃。溶解氧>5mg/L，化学需氧量≤3mg/L，生化需氧量≤3mg/L。

海底地形坡度平缓或平坦。海底地质稳定，海底表面具备一定的承载力，沉积物类型以砂为主，淤泥厚度不宜超过0.6m，能保证人工鱼礁的稳定性。海底沉积物符合一类海洋沉积物质量标准[20]。海底无工业、生活废弃物，无大型植物碎屑和动物尸体等。沉积物无异色、异臭，自然结构。沉积物中重金属元素含量满足Hg≤0.2×10-6，Cd≤0.5×10-6，Pb≤60×10-6，Zn≤150×10-6，Cu≤35×10-6，Cr≤80×10-6，As≤80×10-6、六六六≤0.5×10-6、滴滴涕≤0.02×10-6、多氯联苯≤0.02×10-6。有浮游植物、浮游动物以及底栖生物等存在，竞争生物和敌害生物较少，适宜藻类移植以及增殖放流生物集聚、栖息、繁育和生长。

3 日照市人工鱼礁选址适宜性分析

人工鱼礁是海洋牧场系统工程的重要组成部分，是人为在水域中设置构造物，以改善、修复和优化水生生物栖息环境，为鱼类等生物提供繁殖、索饵、生长发育等场所，达到提高渔获质量和保护增殖资源的目的，是建立新渔场或改善近海渔场的一项重要事业[21]。

3.1 选址原则及评价指标选取

3.1.1 选址原则

(1)统筹规划的原则：在进行人工鱼瞧建设选址时必须统筹规划，选址要符合国家、省、市海洋功能区划、海域利用总体规划和人工鱼礁建设规划。禁止在航道、港区、锚地、通航密集区、军事禁区、海底电缆管道通过的区域以及与其他海洋功能区划相冲突的海区建设人工鱼礁，避开倾废区影响区域。

(2)因地制宜的原则：日照近海海底沉积类型多样，在进行人工鱼礁建设选址时，必须经过充分的调查研究，对拟选礁区的水文气象、海底底质和渔业资源状况作详细调查，在充分掌握第一手资料的基础上进行礁区选址。

3.1.2 评价指标选取

人工鱼礁选址涉及海洋物理环境、化学环境和生物环境等多种因素[22]。在进行选址时既要确保全面，又要根据实际情况具体分析研究区域影响人工鱼礁选址的主要因素，使指标体系更简洁、更有效。目前，人工鱼礁选址适宜性尚无明确、统一的评价标准。该文从人工鱼礁的基本特征和建设内容出发，结合日照市海洋功能区定位，将水深地形条件、水动力环境、水质环境、海底底质类型、渔业资源本底条件、海洋功能区划等作为主要选址指标，开展日照市人工鱼礁选址的适宜性评价。

3.2 主要评价指标

科学的开展选址工作，是确保人工鱼礁建设成功有效的前提。海洋牧场人工鱼礁区选址在满足海洋牧场建设规范[19]和人工鱼礁建设技术规范[23]要求的同时(表3)，应选择海洋环境处于正常状态，且很少有污染物输入的海区，在主要的经济鱼、虾、贝的产卵区、越冬区、索饵区、洄游区等区域尤佳。

表3 投礁型海洋牧场选址条件

3.2.1 自然环境指标

日照市海岸带适宜的气候环境为渔业发展提供了优越的自然条件[24]，是海州湾渔场的渔业生物北上光顾的重要海区，其渔业资源丰富而有特色，特别适宜名贵海珍品的增养殖，是适合人工鱼礁建设的海域。较多的科研院所对该海域进行过多次科学调查，积累了丰富的基础资料，对人工鱼礁建设具有重要的指导作用，因此具备人工鱼礁建设的良好资源与环境条件。

(1)水深地形条件：人工鱼礁类型不同，投放海域不同，其投礁的适宜水深也不同。考虑到波浪对鱼礁的冲击作用以及温度和光照等因素的影响，人工鱼礁建设地点一般应离岸500m以上，海区一般水深在5～30m之间，浅海海珍品增殖礁或用于休闲渔业的游钓鱼礁设置在水深10～20m左右为好，鱼类游钓增殖礁设置在水深20～30m左右海域较好。日照市近海渔业养殖区域的海水水深主要介于6～22m之间(图1)，满足投礁型海洋牧场的建设要求，适宜人工鱼礁建设选址。

(2)水动力环境：海流状况是影响人工鱼礁投放成效的一个重要因素，流速影响人工鱼礁的增殖效果和稳定性。流速过大，容易引起海底的冲淤，水循环导致的洗掘现象可能会使礁体与底土层脱离，发生移位或者翻滚；流速过小，水循环会导致较大的沉积，可能造成人工鱼礁被掩盖[6]。因此鱼礁投放海域的流速一般以不超过0.8m/s为宜[25]。根据《日照北部人工鱼礁区整体海洋环境影响报告书》和《日照中部人工鱼礁区整体海洋环境影响报告书》，日照北部的两城镇东南侧人工鱼礁海域，涨急时，潮流整体由北东往南西流，流速介于0.2～0.6m/s。落急时，潮流整体由南西往北东流，流速介于0.15～0.5m/s。日照南部的涛雒镇东侧人工鱼礁海域，涨急时，潮流整体由北东往南西流，流速介于0.3～0.8m/s。落急时，潮流整体由南西往北东流，流速介于0.2～0.7m/s。流速均小于0.8m/s。潮流流速较适宜，水动力条件适中。同时，当地存在天然鱼礁区，有地方性、岩礁性鱼类栖息。具备在此海域规划建设人工鱼礁增殖产业化项目的水动力条件。

(3)水质环境：养殖水域应满足海水透明度好，不混浊，受风浪影响较小，不受污染且不是河口的区域，水质符合渔业水质标准[26]的规定。日照附近海水符合国家一、二类水质标准，水质清洁，海水透明度适中，营养盐含量丰富，理化环境条件优越，饵料生物丰富，适应各种海洋生物生长。具备在此海域建设人工鱼礁的水质环境。

(4)海底底质类型：海洋牧场示范区人工鱼礁区的底质情况将影响礁体的整体稳定性和使用寿命，选址应在底质较硬、泥沙淤积少，海底表面承载力≥4t/m2，淤泥层厚度≤0.6m的水域，有浅层细砂覆盖的坚硬岩石质海床是建造人工鱼礁的理想场所。

日照市北部的两城镇东南侧海域和南部的涛雒镇东侧海域海底底质环境条件较好，海域沉积物以砂为主，湾外沉积有黏土质粉砂，呈NE—SW向分布，向海方向沉积物以粉砂质砂、中粗砂、中细砂、砂砾沉积为主[27]。根据《黄家塘湾海域万宝国家级海洋牧场示范区人工鱼礁建设项目海洋环境影响报告书》，两城镇东南侧人工鱼礁海域海底淤泥层厚度小于0.6m，表层淤泥质粉质黏土的地基容许承载力为5t/m2。根据《日照中部人工鱼礁区整体海洋环境影响报告书》，涛雒镇东侧人工鱼礁海域海底坡度大约0.09，细砂、粉质黏土的地基承载力为6t/m2，满足海底表面承载力≥4t/m2的要求。海底沉积物类型及地基承载力有利于礁体的固泊，符合人工鱼礁的施工、投放条件。

(5)渔业资源本底条件：人工鱼礁的建设海域应选在海洋生物总量大，且生物群体分布密集的海域，尤其是初级生产力发达和叶绿素a含量较高的海域，以此满足生物链的规律[28]。另外，增殖型和幼鱼保护型人工鱼礁投礁的主要目的是增殖和保护海洋鱼类资源。这类人工鱼礁能够起到保护幼鱼的作用，且能够阻止底曳性渔具作业。日照近海属于著名的海州湾渔场北部海区，生物资源、经济物产丰富，主要鱼类128种，甲壳类48种，贝类84种，藻类10余种。既有适宜在人工鱼礁区增殖放流的岩礁性鱼类及甲壳类品种，如黑鲷、牙鲆、半滑舌鳎等，又有皱纹盘鲍、海参、海胆等特别适合近海增殖性人工鱼礁区进行底播增殖的海珍品类。

3.2.2 社会环境指标

人工鱼礁选址除要考虑自然资源和环境条件对人工鱼礁建设的适宜性外，还应考虑海洋功能区划，了解当地的社会经济状况，考虑项目用海与周边用海活动的协调性。人工鱼礁项目选址区域应不与水利、海上开采、航运、海底管线及其他涉海项目和海洋功能区划相冲突。

(1)海洋功能区划：海洋牧场示范区人工鱼礁建设项目要结合海域使用总体规划和功能区划，首先应考虑鱼礁选址海域是否与其海洋功能区划相符合，应尽可能在功能定位为人工鱼礁区的海域投放鱼礁，但考虑到海洋功能区划的兼容性，在少数其他功能区域也可以适量投放人工鱼礁，如海洋保护区、旅游休闲娱乐区、农渔业区。

日照市海洋牧场人工鱼礁选址主要位于人工鱼礁建设布局规划海域，符合《山东省黄海海洋生态红线划定方案(2016—2020年)》的管理要求，项目建设符合《山东省人工鱼礁规划(2014—2020年)》与《日照市人工鱼礁建设布局规划(2013—2020年)》的相关要求。

(2)生态渔业与旅游：传统渔场都有良好的渔业资源本底条件，饵料生物丰富，适合各种经济鱼类的栖息生长。不管此类海域现在资源状况如何，在这里投放人工鱼礁，创造新的人工生态系统，都有利于恢复和养护渔业资源。

日照沿海旅游业资源丰富，休闲渔业发展前景看好。投放人工鱼礁对于旅游景点开展游艇观光、垂钓、潜水探险猎奇等增色不逊，能够提高游客的兴趣和景点的吸引力。在人工鱼礁选址时，考虑了与当地发展海上生态旅游项目相结合，为滨海旅游业增添了活力和新亮点。

4 评价结果及分析

日照市4个国家级海洋牧场示范区和8个省级海洋牧场示范区中，适宜建设人工鱼礁的海洋牧场有7个，主要位于北部的两城镇东南侧海域和南部的涛雒镇东侧海域(图2)。另外5个海洋牧场，由于在离岸距离、水深、海底沉积物类型、海洋规划等方面不满足要求，不适宜建设人工鱼礁。

适宜建设人工鱼礁的7个海洋牧场所处海域离岸3～20km，水深6～22m，水深适宜，满足人工鱼礁选址条件。沉积物以粉砂质砂、中粗砂、中细砂、砂砾沉积为主，海底地势平缓，坡度约0.09，淤泥层厚度小于0.6m，海域的海底表面承载力为5～6t/m2，流速介于0.2～0.8m/s，有利于礁体的固泊，符合人工鱼礁的施工、投放条件。海域海水水质符合国家一、二类水质标准，水质清洁，饵料生物丰富，适宜各种海洋生物生长。选址在此进行规划建设人工鱼礁，从海洋功能区划、海域生态系统及与周边其他用海活动方面考虑也是适宜的。

5 人工鱼礁建设建议

5.1 鱼礁投放要安排合适

鱼礁投放作业应尽可能采用定点安放的方式，同时需避开周边保护对象的繁殖期(4月—7月)，尽量减轻对保护对象的影响。施工期间合理安排进度，掌握天气变化，如遇大风天气，悬浮物很容易扩散，应停止投礁作业，以降低施工海域悬浮物浓度及扩散范围，减少投礁作业对施工海域及临近海域环境的影响。

5.2 完善海洋环境监管机制

海洋环保监管部门要完善海洋环境监管机制。针对人工鱼礁建设改善海洋生态环境进行重点跟踪监测评估，对人工鱼礁的相关科学问题，如流场效应和生态系统等展开研究，对重点礁区周围渔业建立渔捞日志制度，长期收集资源状况资料，同时定期采样监测生态环境状况。加强对人工鱼礁养殖区域和毗邻渔业海域的跟踪监测，通过监测及时掌握污染物排放情况及对临近海域环境的影响程度。了解施工期和营运期防治污染措施的有效程度以及用海过程中产生的问题，预测该区域环境变化趋势，为环境管理和人工鱼礁的建设管理提供科学依据。

1—投礁型国家级海洋牧场；2—投礁型省级海洋牧场；3—规划鱼礁区图2 人工鱼礁建设适宜区分布图

5.3 减少工程对环境的影响

海洋牧场人工鱼礁建设项目要注意避免和减少工程对环境的影响。在投礁选点和礁体选型上要充分论证，以免有碍航道的畅顺；在水流不畅通，水交换率低的浅水区，人工鱼礁布点不宜过密，以免影响渔场的水质。

6 结论

(1)日照市4个国家级海洋牧场示范区和8个省级海洋牧场范区中，不适宜建设人工鱼礁的海洋牧场有5个，适宜的有7个，主要位于北部的两城镇东南侧海域和南部的涛雒镇东侧海域。7个适宜建设人工鱼礁的海洋牧场所在海域离岸3～20km，水深6～22m，水深适宜。沉积物以砂为主，海底地势平缓，坡度约0.09，淤泥层厚度小于0.6m，海底表面承载力为5～6t/m2，流速介于0.2～0.8m/s，有利于礁体的固泊。海水水质清洁，饵料生物丰富，适宜各种海洋生物生长。

(2)日照市人工鱼礁建设区域在满足海洋牧场建设规范和技术规范要求的同时，还符合国家、省、市海洋功能区划和海域利用总体规划，符合人工鱼礁建设规划。在对海区进行本底调查的基础上，科学规划设置鱼礁区。