基于海洋生态系统管理（MEBM）需求的莱州湾生态修复种类筛选与修复保护建议

2022-05-30张培超李少文张孝民耿晓刘海鹰

中国水产 2022年5期

文/张培超李少文张孝民耿晓刘海鹰

作者单位：1.山东省海洋资源与环境研究院 2.烟台开发区王懿荣高级中学 3.烟台开发区高级中学

一、概述

基于海洋生态系统的管理(Marine Ecosystem-based Management，MEBM)研究是近年来国内外的研究热点之一。早在20世纪90年代，西方国家通过借鉴陆地“基于生态系统的管理（EBM）”，形成了MEBM的初步概念，经过几十年发展，目前海洋学领域对于MEBM所包含的原则仍存在不同的认识。欧盟保护海洋环境战略会议曾对其定义为：MEBM是基于对生态系统及其动态最可靠的科学知识，对人类活动的一体化综合管理。通过识别和管理影响海洋生态系统健康的人类活动，实现维持生态系统完整性，并可持续利用生态系统产品和服务功能。

海湾具有相对完整的地理单元，其适宜的空间尺度是开展MEBM的理想区域。到目前为止，国际上针对海湾整治已经开展了多个卓有成效的MEBM实践，比如日本东京湾和美国切萨皮克湾计划。莱州湾作为我国传统渔业生产作业区，海洋生物资源丰富，也是众多经济物种资源的重要产卵场和索饵场。随着围填海工程建设、过度捕捞、不良渔具渔法滥用等人类活动影响，目前莱州湾主要海洋生物资源呈现小型化、低龄化特征，部分物种濒临灭绝或已经灭绝，生物多样性显著降低；优质、大型经济生物资源种群数量急剧下降，尤其是生态关键种的过度捕捞导致食物网断裂、生态位空缺，生态系统处于不稳定状态；低质、小型、生命周期短、营养级水平低的种类资源相对上升，并引发多起生态灾难，如浒苔爆发、有害水母泛滥、赤潮频发、海星肆虐等，诸类生态灾难的多发均与生态失衡密切相关。

笔者团队常年在莱州湾开展生态资源外业调查。本研究基于2021年开展的2个航次（春季5月和夏季8月）外业调查，根据海水环境、叶绿素a、浮游动物、浮游植物、底栖动物、鱼卵仔稚鱼、游泳动物等方面调查结果，分析莱州湾生态系统薄弱环节，筛选基于MEBM的莱州湾生态修复种类，为莱州湾资源可持续利用提供理论依据。

二、莱州湾生态环境现状、生态薄弱环节分析及修复种类筛选

（一）生态环境现状

1.海水环境

海水水质处于中度污染水平，无机氮超标比较严重，春季5月55%站位超标，夏季8月48%站位超标。水体总体呈现富营养化和轻度有机污染水平，春季5月17.5%站位水体呈富营养化，夏季8月22.6%站位富营养化，集中分布在西南部近岸海域尤其是河口附近海域。春季5月氮磷比（N/P）平均为420，夏季8月氮磷比（N/P）平均为180，失衡严重，在潍坊市、东营市近岸海域尤为突出。

2.生物环境

妈妈说：“把卷子拿来。”我看得出妈妈是压着气，不一会儿，彗星就要撞地球了。出乎意料地，她竟然没有打我。小兔子都到手了，狼还不下口。

（1）叶绿素a的年平均浓度为6.32 mg/m，浓度分布呈现西高东低的趋势，小清河河口水域为高值中心，龙口周边海域为低值中心。

（2）浮游植物种类以硅藻居绝对优势（>80%），甲藻种类数明显上升；细弱圆筛藻为目前主要优势种，主要优势种有从角毛藻属转变为圆筛藻属的趋势；硅藻/甲藻比下降，细胞丰度以硅藻占绝对优势，但甲藻比例有升高趋势。

（3）浮游动物种类以桡足类和浮游幼体最多；优势种包括强壮箭虫、中华哲水蚤、真刺唇角水蚤等，桡足类生物量占优势；夏季浮游幼体类比例较高。

（4）底栖动物种类共217种，主要类群为环节动物、软体动物和节肢动物，主要优势种有凸壳肌蛤、丝异须虫、紫壳阿文蛤、小头虫、不倒翁虫、扁玉螺、丝鳃虫等；底栖动物生物量处于较低水平。

（5）鱼卵仔稚鱼种类共33种；鱼卵优势种以斑鰶、鳀、多鳞鱚、短吻红舌鳎为主，仔稚鱼优势种以虾虎鱼、鲱䲗、赤鼻棱鳀为主。

3.渔业资源

春季5月共调查发现游泳动物73种，其中鱼类42种，甲壳类27种，头足类4种，主要优势种包括短吻红舌鳎、鳀、口虾蛄、日本鼓虾和枪乌贼等。夏季8月共调查发现游泳动物64种，其中鱼类36种，甲壳类24种，头足类4种，主要优势种包括矛尾虾虎鱼、口虾蛄、日本蟳、枪乌贼和黄鲫等。

通过调查结果发现，莱州湾渔业资源群落的顶级捕食者以及对生境要求较高的种类目前已经绝迹或大幅减少，群落小型化明显，优势种以小型鱼类和甲壳类为主；各功能群的种类组成、生物量季节波动剧烈，功能群多样性低；游泳动物群落平均营养级仅3.5，仅相当于浮游动物食性鱼类（次级消费者）水平；平均营养级变低，与高营养级的顶级捕食者数量减少有关，也与目前的捕食者主要是低龄个体有关。

与20世纪60年代相比，莱州湾食物链发生了较大程度改变，碎屑食性鱼类和水母食物链比例增加，肉食性鱼类食物链比例降低；莱州湾食物网复杂程度弱，能量流动途径少，再循环率低，生态系统稳定性差（见表1）。

表1 莱州湾食物链变化趋势

（二）生态薄弱环节分析

对莱州湾生产力、功能群、生态位、营养级、食物网进行研究的结果表明，目前，莱州湾属初级生产力水平较高海域，饵料生物水平较高，放流修复种类的食物支撑条件良好。生态薄弱环节主要表现为：海域富营养压力严重，氮磷比失衡；营养级降低，食物链缩短，渔业资源个体组成小型化，直接摄食浮游动植物的鱼类（低营养级鱼类，多为中上层鱼类）比例增多；顶级捕食者缺失、优势种种群规模剧烈波动，群落更加小型化，稳定性较差；同功能种团在种类和生物量上季节波动剧烈，多样性较低；游泳动物群落的优势种仍以小型中上层鱼类为主，甲壳类和头足类的优势地位进一步提高。

（三）修复种类筛选

针对氮磷比失衡严重，筛选藻类为修复种类；针对浮游生物饵料水平高、底栖生物饵料水平低的特点，筛选多毛类中的沙蚕为修复种类；针对浮游生物饵料丰富、滤食性贝类种群规模较小的特点，筛选贝类为修复种类；针对顶级捕食者缺失、饵料鱼类丰富且年间波动剧烈的特点，筛选肉食性鱼类，控制中级消费者种群规模；针对水母较多、天敌较少的特点，筛选银鲳为修复种类（见表2）。

表2 莱州湾生态薄弱环节及修复措施

1.大型藻类

根据各种大型海藻吸收氮磷对比试验，综合考虑大型海藻生物学特性和生理生态学特性等特征，结合野生条件下各种大型海藻生态特性观察，筛选种类为大叶藻、鼠尾藻、多管藻（见图1）。

图1 莱州湾大叶藻（左）与鼠尾藻（右）移植

2.多毛类

多毛类中的沙蚕是诸多经济鱼虾蟹的饵料，是整个莱州湾生态系统食物链和食物网中的重要环节之一，可通过摄食动植物残体引起底部扰动而对沉积物化学性质产生影响，还可通过挖穴活动对沉积物—水界面营养盐交换通量产生影响，筛选种类为双齿围沙蚕（见图2）。

图2 莱州湾双齿围沙蚕放流现场

3.滤食性贝类

滤食性贝类等具有净化水体（滤食浮游植物、降低氮磷浓度、降解生物毒素等）、耦合水层—底栖环境、保护生物多样性和营造生物生境等功能，筛选种类为魁蚶、牡蛎（见图3）。

图3 莱州湾魁蚶放流现场

4.鱼类

银鲳为浮游动物食性鱼类，食物链较短，增殖潜力大。鲳类是目前黄渤海域已知唯一的喜好摄食水母幼体的鱼类，增加银鲳种群规模有助于抑制有害水母。

褐牙鲆是重要的大型经济鱼类，属营养级较高的肉食性鱼类，其饵料主要是小型鱼类和无脊椎动物，食物基础丰富（见图4）。

图4 银鲳（左）与褐牙鲆（右）

三、莱州湾生态修复保护措施建议

（一）合理规划空间，科学设置保护区

针对重要保护区域，如莱州近海等重要的“三场一通道”区域，遵循综合性、多模式、立体化等原则，稀疏筏架密度，压缩养殖规模，合理规划近海养殖，科学布局养殖方式，确定合理的养殖密度；控制贝类及藻类养殖密度，降低筏式养殖密度，科学规划网箱养殖种类、密度；滩涂、近岸浅水区按限制养殖区和禁止养殖区的管控要求，清理整顿非法和不符合分区管控要求的海水养殖，提倡多营养层次生态立体化养殖。

针对重要保护物种，如莱州湾重要“三场一通道”区域的生态关键种、特色土著种、濒危种，在其产卵期和越冬期设置生态红线区；对于产卵场秋冬季（9月～11月）产卵的种类，如半滑舌鳎、玉筋鱼等，设置临时休渔保护区；对于滩涂关键种类，如文蛤、毛蚶、四角蛤蜊等，依据不同贝类的繁殖习性，设置底栖贝类保护区，制定特种贝类禁捕期，实行贝类限数量、限规格采捕。