凝石胶凝材料作为人工鱼礁材料的可行性研究Ⅱ——供试体附着生物种类与生物量

将用凝石胶凝材料制作的水灰比为0.60、0.55、0.49、0.44的4种凝石供试体和相同水灰比的4种水泥供试体同时投放到同一海域中进行150 d的生物附着对比试验,每隔30 d观察并测定1次供试体表面附着生物的种类和生物量。结果表明:1)投放第30天时,凝石供试体与水泥供试体均无生物附着;第60天、第90天、第120天时,两种供试体表面附着生物的种类相同,均为10种;第150天时,两种供试体表面附着生物的种类相同,均为13种,主要有孔石莼Ulva pertusa、刺参Apostichopus japonicus、虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius、矮拟帽贝Patelloida pygmaea等。2)投放第60天和第90天时,凝石供试体附着生物总量低于水泥供试体,但第90天时,凝石供试体附着生物量的增加速度明显快于水泥供试体;第120天时,凝石供试体附着生物总量已超过水泥供试体;第150天时,凝石供试体附着生物量平均值为344.85 g/cm2,水泥供试体附着生物量平均值为260.15 g/cm2,凝石组明显高于水泥组。3)投放第150天时,4种水灰比的凝石供试体附着生物量平均值分别为58.63、79.32、89.66、117.25 g/cm2,可见在试验范围内,凝石供试体表面附着生物量随着水灰比的降低即凝石胶凝材料含量的增加而增大。试验表明,凝石胶凝材料作为人工鱼礁的造礁材料在生物附着方面比水泥具有优越性,因而凝石胶凝材料作为人工鱼礁造礁材料具有实用性。     

獐子岛海洋牧场秋季渔业资源声学调查与评估

为准确评估獐子岛海洋牧场的渔业资源量,科学评价人工鱼礁的建设效果,2016年11月12日利用獐子岛科研船载双频分裂波束科学鱼探仪系统(Simrad EK60型,120 k Hz、200 k Hz,挪威)结合定置网具对獐子岛海洋牧场的深水鱼礁区进行了渔业资源声学调查,并利用回波积分法分析人工鱼礁区内外的渔业资源空间分布和资源量。结果表明:生物采样共采集鱼类36种,其中虾蟹类、头足类共11种;鱼礁区内捕获鱼类29种,其中虾蟹类、头足类11种,鱼礁区外捕获鱼类24种,其中虾蟹类、头足类9种;鱼礁区内生物资源量平均密度为0.046 ind./m²,而鱼礁区外生物资源量平均密度为0.033 ind./m2,而鱼礁区外生物资源量平均密度为0.033 ind./m²;鱼礁区内单体目标强度为-65～-53 d B的目标物主要分布于20 m以浅水层,单体目标强度为-47～-29 d B的目标物主要分布于30 m以深的底层;鱼礁区外单体目标强度为-65～-57 d B的目标物分布于各水层,目标强度为-55～-25 d B的目标物主要分布于23～30 m水层,底层个体较少。研究表明,人工鱼礁区内水域平均生物资源量密度比鱼礁区外水域高39.4%,人工鱼礁区内生物种类比鱼礁区外水域高20.8%,人工鱼礁对渔业资源的养护效果较好。     

獐子岛海洋牧场海域人工鱼礁区投礁前的生态环境调查与评估

为了建设獐子岛海洋牧场,拟在獐子岛海域范围为39°0'9″³9°0'58″N,122°55'1″39°0'58″N,122°55'1″¹22°55'51″E处投放人工鱼礁,投礁前于2010年6月在拟投放人工鱼礁区域进行了本底调查。结果表明:该海域水深33122°55'51″E处投放人工鱼礁,投礁前于2010年6月在拟投放人工鱼礁区域进行了本底调查。结果表明:该海域水深33³7 m,透明度为4.14 m,底质为硬泥底,海域的流速平缓,平均流速为31 cm/s,叶绿素a含量平均为1.68μg/L,无机氮和活性磷酸盐分别为4.50、8.10 mmol/L,溶解氧和化学需氧量分别为10.22、0.2097 mg/L,水质因子均符合国家Ⅰ类海水水质标准;浮游动物有8种,优势种为强壮箭虫、小拟哲水蚤和大同长腹剑水蚤,浮游植物有11种,优势种为中肋骨条藻和柔弱菱形藻,游泳生物有大泷六线鱼、云鳚和黄鮟鱇等。调查结果表明,该海域水质符合国家Ⅰ类海水水质标准,海域环境优良,是许多生物优良的生息场,适宜投放人工鱼礁。     

不同人工鱼礁模型对黑棘鲷、中国花鲈和大黄鱼的诱集效果比较

为研究不同人工鱼礁模型对3种海洋鱼类的诱集效果,采用室内模拟试验方法,测定了江苏省启东市海域黑棘鲷Sparus macrocephlus、中国花鲈Lateolabrax maculatus和大黄鱼Larimichthys crocea 3种海洋鱼类幼鱼在3种不同构造的人工鱼礁模型(箱体礁、三角形礁和框架礁)条件下的分布情况。结果表明:3种人工鱼礁模型对黑棘鲷、中国花鲈幼鱼均具有一定程度的诱集效果,对大黄鱼幼鱼无明显的诱集效果;在相同试验条件下,3种人工鱼礁模型对黑棘鲷幼鱼的诱集效果高于中国花鲈幼鱼;3种人工鱼礁模型对黑棘鲷、中国花鲈幼鱼的诱集效果顺序均为M1(箱体礁)>M2(三角形礁)>M3(框架礁)。研究表明,人工鱼礁模型的构造差异和鱼类的生理本能区别共同影响人工鱼礁模型对3种海洋鱼类幼鱼的诱集效果。     

不同人工鱼礁模型对黑棘鲷、中国花鲈和大黄鱼的诱集效果比较

为研究不同人工鱼礁模型对3种海洋鱼类的诱集效果,采用室内模拟试验方法,测定了江苏省启东市海域黑棘鲷Sparus macrocephlus、中国花鲈Lateolabrax maculatus和大黄鱼Larimichthys crocea 3种海洋鱼类幼鱼在3种不同构造的人工鱼礁模型(箱体礁、三角形礁和框架礁)条件下的分布情况。结果表明:3种人工鱼礁模型对黑棘鲷、中国花鲈幼鱼均具有一定程度的诱集效果,对大黄鱼幼鱼无明显的诱集效果;在相同试验条件下,3种人工鱼礁模型对黑棘鲷幼鱼的诱集效果高于中国花鲈幼鱼;3种人工鱼礁模型对黑棘鲷、中国花鲈幼鱼的诱集效果顺序均为M1(箱体礁)>M2(三角形礁)>M3(框架礁)。研究表明,人工鱼礁模型的构造差异和鱼类的生理本能区别共同影响人工鱼礁模型对3种海洋鱼类幼鱼的诱集效果。     

许氏平鲉幼鱼在不同流场环境下的趋礁行为研究

为了分析岩礁性鱼类在不同人工鱼礁流场环境中的空间分布,以许氏平鮋Sebastes schlegelii幼鱼(体质量2.78 g±0.51 g)为研究对象,通过计算流体动力学方法(CFD),分别模拟并分析了立方体框架式鱼礁、圆柱型鱼礁、三角型框架式鱼礁和立方体实心礁在6种来流速度(0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 m/s)下的三维绕流流场,同时通过鱼类行为学实测分析,以礁体所影响的流速大小区域作为依据,观察分析了不同结构人工鱼礁流场效应对鱼类的诱集作用。结果表明:最大上升流高度、迎流区长度及侧流区宽度大小与来流速度大小不相关,迎流区域(Ⅱ区)、上升流区域(Ⅳ区)和侧流区域(Ⅴ区)不随来流速度的变化而改变;不同礁体对鱼类的诱集率随来流速度的变化而变化,框架礁对鱼的诱集率由63.06%减少到52.50%,圆柱礁诱集率由43.06%增加到59.44%,三角礁诱集率由39.17%增加到83.61%,实心礁诱集率由49.72%增加到70.28%,在高流速环境下鱼礁对幼鱼的集鱼效果显著提高,且不同礁体5个区域幼鱼平均分布率总体为背涡流区域(Ⅲ区)>侧流区域(Ⅴ区)>鱼礁内部区域(Ⅰ区)>迎流区域(Ⅱ区)>上升流区域(Ⅳ区)。研究表明,4种礁型中以内部结构较为复杂的三角型框架式鱼礁对试验鱼的诱集效果最好。     

附着藻类床去除城市污水中的氮、磷

采用鞘丝藻处理城市污水,通过静态试验考察了氮磷比、藻类生物量、填料密度、藻细胞饥饿程度等因素对其去除水中NH4^＋-N和PO4^3--P的影响;采用推流式反应器进行动态试验,考察了附着藻类床对NH4^＋-N和PO4^3--P的去除效果。结果表明,当氮磷比为10∶1、填料密度为5 g/L、生物量为1 g/L、藻细胞饥饿2 d时,鞘丝藻对NH4^＋-N和PO4^3--P的去除效果较好;在HRT为3 d的条件下,附着藻类床对NH4^＋-N和PO4^3--P的平均去除率分别为85.9%和63.0%,出水DO浓度大为提高,电导率有所降低。     

深圳杨梅坑人工鱼礁区投礁前后大型底栖动物种类组成的变化

根据深圳杨梅坑人工鱼礁区投礁前(2007年4月)和投礁后(2008年5月)2个航次调查所获底泥中大型底栖动物的资料,探讨了人工鱼礁对大型底栖动物种类组成的影响。结果表明:投礁一年后,人工鱼礁对大型底栖动物的养护作用已初步显现,海域内大型底栖动物种类数由投礁前的20种提高到34种,环节动物的比例有所增加;投礁后海域内大型底栖动物群落的种类组成也发生了较大变化,投礁前后的种类相似性仅为23.3%,优势种发生了较为明显的变化,由投礁前的方格皱纹蛤Periglypta lacerate变为投礁后的方格皱纹蛤Periglypta lacerate、弦毛内卷齿蚕Aglaophamus lyrochaeto和单鳃虫Nothria holobranchiata。     

生物接触氧化法原位修复受污染河水的效果

在滇池北岸典型重污染河道建设了生物接触氧化原位修复示范工程,其采用仿生填料、人工接种菌群和曝气增氧组合技术,共运行两年多,历经了完整的旱季和雨季。对运行效果的跟踪监测显示,示范工程在旱季能够达到稳定、持续的污染物净化效果,能够明显消除黑臭、削减有机物和氮的含量,旱季的平均处理规模为17 000 m3/d,对COD的平均去除率达到40.1%,COD削减量平均为458.6 kg/d,对BOD5的平均去除率为40%,BOD5削减量平均为184.8 kg/d,对总氮的平均去除率达到13.5%,总氮削减量平均为71.5 kg/d,出水透明度可达到1 m以上。在雨季随着降雨量的增大,会影响示范工程的处理效果,但该示范工程并不影响河道的行洪安全,并且雨季过后净化效果能恢复稳定。由此可见,在滇池重污染河道进行生物接触氧化原位修复工程能够有效改善受污染河流水质,减少入湖污染负荷。     

底栖硅藻种类和密度对仿刺参幼体和稚参生长与成活的影响

在水温为22.0²6.0℃下,研究了不同密度的圆筛藻Coscinodiscus sp.、舟形藻Navicula sp.和双肋藻Amphipteura sp.及其等比例组合对仿刺参Apostichopus japonicus体长为40026.0℃下,研究了不同密度的圆筛藻Coscinodiscus sp.、舟形藻Navicula sp.和双肋藻Amphipteura sp.及其等比例组合对仿刺参Apostichopus japonicus体长为400⁵00μm的樽形幼体变态、附着及生长和成活的影响。结果表明:在单一硅藻组中,圆筛藻组幼体的附着率最高(13.3%±2.2%),显著高于舟形藻(6.9%±1.8%)和双肋藻组(5.9%±0.7%)(P<0.05);混合硅藻组的附着率均高于单一硅藻组,其中圆筛藻+舟形藻组幼体的附着率(23.2%±3.2%)显著高于对照组(18.0%±2.16%)(P<0.05)。混合藻类密度为1500μm的樽形幼体变态、附着及生长和成活的影响。结果表明:在单一硅藻组中,圆筛藻组幼体的附着率最高(13.3%±2.2%),显著高于舟形藻(6.9%±1.8%)和双肋藻组(5.9%±0.7%)(P<0.05);混合硅藻组的附着率均高于单一硅藻组,其中圆筛藻+舟形藻组幼体的附着率(23.2%±3.2%)显著高于对照组(18.0%±2.16%)(P<0.05)。混合藻类密度为1²5万个/cm2时,幼体的附着率(27.2%±4.28%)均显著高于对照组(P<0.05)。经过46 d的饲养,单一和混合藻类组幼参的最终体长(P<0.01)和成活率(P<0.05)均显著低于对照组。稚参变态附着后至体长为70025万个/cm2时,幼体的附着率(27.2%±4.28%)均显著高于对照组(P<0.05)。经过46 d的饲养,单一和混合藻类组幼参的最终体长(P<0.01)和成活率(P<0.05)均显著低于对照组。稚参变态附着后至体长为700⁸00μm的10 d内,以3种混合底栖硅藻为食物,之后以营养来源丰富的人工饵料为食,可明显提高仿刺参的生长速度和育苗成活率。