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1、第17卷第1期大连水产学院学报Vol.17No.12002年3月JOURNALOFDALIANFISHERIESUNIVERSITYMar.2002·综述·文章编号:1000-9957(2002)01-0064-06人工鱼礁的环境功能与集鱼效果1211陈勇,于长清,张国胜,张硕(1.大连水产学院海洋渔业系,辽宁大连116023;2.大连甘井子区水产局,辽宁大连116024)摘要:人工鱼礁是用于改善海域生态环境,建设渔场和增养殖场的人工设施。人工鱼礁投放到海中后,使周围海域的流、光、音、底质等非生物环境发生变化,这种变化又引起生物环境的变化,使水生生物量增大,从而形成良好的渔场或增养殖
2、场,集鱼效果也非常明显。本文作者综述了人工鱼礁的环境功能和集鱼效果,并分析了今后人工鱼礁研究的发展趋势,特别是人工鱼礁在海洋生态环境改造方面的应用前景。关键词:人工鱼礁;环境功能;集鱼效果中图分类号:S953.1文献标识码:A近年来,中国的渔业生产有了令人瞩目的发展,水产品产量已排在世界前列。但由于过度捕捞和环境污染的影响,渔场遭到破坏,许多水产资源濒临枯竭,如果不采取有效措施修复和保护,近海渔场将像陆地沙漠化一样荒废,渔业发展会受到严重影响。因此,保护和改善海洋生态环境,增大水产生物资源量,势在必行。日本等世界渔业发达国家,在改善渔场环境方面进行了多方面的尝试和研究,其中利用人工鱼
3、礁改善和优化海域生态环境的方法已被广泛采用。人工鱼礁(以下简称鱼礁)是用于改善海域生态环境,建设渔场和增养殖场的人工设施。对鱼礁的系统研究,始于60年代初期的日本,因改造渔场的需要,关于鱼礁的[1,2]环境功能、鱼礁的集鱼效果等研究被提出。随着研究的不断深入,其改善和优化生态环境的作用越来越引起人们的重视,并广泛应用于渔场和增养殖海域生态环境的修复和改善。如今,日本沿岸海域的人工礁渔场有7000多处,有效地改善了沿海生态环境,给水产生物提供了良好的栖息场所,在保护资源的同时,产生了明显的经济效益和环境效益。中国从80年代初,陆续在沿海海域试验性投放了一些鱼礁,当时有了一定的经济效益,
4、但对于鱼礁环境功能和效果的系统研究,尚未见报道。作者结合在日本的研究工作,就鱼礁的环境功能和集鱼效果的研究作一综述,以期为利用鱼礁修复和改善海洋渔场及增养殖生态环境的研究提供参考依据。1鱼礁对环境的影响鱼礁的种类很多,按用途可分为:诱集鱼礁、增殖鱼礁、产卵礁、幼鱼保护礁和藻收稿日期:2001-11-20作者简介:陈勇(1956-),男,副教授,博士。第1期陈勇等:人工鱼礁的环境功能与集鱼效果65礁等;按材料可分为: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;按设置位置可分为:底置鱼礁、中层鱼礁和浮鱼礁等。鱼礁投放海中后,形成新的生态环境,对水生生物的繁殖和
5、成长起着重要作用。鱼礁的环境功能,体现在鱼礁内部以及周围区域的非生物环境和生物环境的变化。1.1鱼礁对非生物环境的影响鱼礁对其周围以及内部的流速流态直接产生影响,鱼礁的外部形状及内部构造不[3]同,其影响程度也不同。黑木等在回流水槽中,观察和测定了圆筒形、四角形鱼礁模型周围水流的变化。根据观测,鱼礁周围的流态可分为3级:a级流,即设置鱼礁模型前的流态;b级流,即鱼礁模型设置后形成的上升流和侧流,其特征是流态紊乱且流向由礁的上方流向礁的后下方;c级流,即流速为0,或有反流的流态。计算了鱼礁的位置、间隔、重叠等状态下的b级、c级流的体积,称之为“流体力学的阴影”,简称流影。计算结果,单个
6、鱼礁的流影高度是礁高的1.5倍,其长度是礁高的6倍以上,大型鱼礁的流影高度大约是礁高的1倍,长度约为礁高的3～5倍,而鱼礁群的流影,由[4]于流的相互干涉呈现大范围复杂的变化。[5]-4佐久田等研究了立方体鱼礁模型的流体力学特性,认为:在雷诺数为3×10时,阻力系数在1.7以下;在模型的侧面,境界层的形状发生偏斜;在上流的底部,有“滞流”区和流速变动很大的区域存在。[6～8]影山等就立方体、三角柱、四角锤型鱼礁模型,在3种不同开口比(鱼礁模型面向水流的礁面开有几个四方型孔洞,称为开口。开口部分的投影面积与礁面的全投影面积比为开口比)情况下,通过水槽和风洞实验,测定了鱼礁模型周围的流态
7、。其结论为:在大开口比的各种模型附近,乱流(流态紊乱)和非乱流共同存在,通过三角柱和四角锤模型内部的流线,发生弯曲形成复杂的流场。另外,模型高度对模型上方乱流领域的影响,三角柱比四角锤大;不同的模型形状,对流速欠损的大小和流速欠损领域影响也不同,但是在开口比小的情况下,这种影响没有。另外,在中心断面上的速度欠损恢复的很快,而在水平断面的则有扩大的趋势;模型后方的流影面积,开口比小的立方体和三角柱比较大。但是,这两者的下流方向的增加比例不同。由于鱼礁周围流速
