AR与人工渔樵有何不同？让鱼住上“新家”，打造“智慧海上牧场”

文|江卿曻

编辑|江卿曻

前言

海洋渔业是全球粮食供应的关键要素，对许多国家和地区具有重要意义，但由于污染增加、海岸线开发和硬化、资源开采以及入侵物种的引入，许多海洋物种、栖息地和生态系统遭受了灾难性的下降，

目前，人工鱼礁作为休闲渔业、物种保护和栖息地替代的管理工具，被允许并倡导加以实施，可是，人类对吸引海洋物种的浮动AR的研究，仍旧还处于早期阶段。

那么，AR与人工海草床有什么不同？漂浮的AR及其组合的AR对鱼类具有引力效应吗？它是否可以吸引上层鱼类？

建造人工鱼礁

建造人工鱼礁是不断恶化的海洋物种、其栖息地和生态系统的可行解决方案，AR除了作为种群保护的管理工具，以及通过提供替代的成年栖息地来增加渔业资源外，还被用于吸引周围栖息地的鱼类。

但是，AR部署的成功取决于其物理特性，如构型、材料成分、庇护所、遮荫以及吸引海鱼的有效性。

近几十年来，全世界已经花费了数百万美元用于设计和构建AR，以改善其功能，然而，与上层鱼类相比，部署的底对底层鱼类、牡蛎和海参的恢复和增殖效果更好。

在使用ARs的生物恢复中，鱼类及其栖息地可能已被忽略，漂浮AR是建造漂浮在水中的人工结构的可行方法。

它们有可能利用海洋空间，表现出优异的抗波和海流性能，对海底地质的限制较小，是多礁群的可行排列模式。

不过，利用浮动AR修复生态环境的研究，目前仍处于起步阶，此外，在评估浮动AR的材料、构型和吸引力有效性方面，也依然还存在差距，需要适当的研究。

最常见的珊瑚礁材料是混凝土，它具有稳定的结构，化学性能和服务耐久性，然而，随着时间的推移，混凝土等AR可能会浸入沉积物砂中并变得无效，此外，运输困难和大型重型AR的安装阻碍了高层和浮动AR的建设。

最近，聚氯乙烯和聚丙烯等塑料基材料显示出建造高层AR并保持珊瑚礁弹性的潜力，易于安装，重量轻，耐用性相当，然而，使用柔性材料的AR及其性能评估的研究相对较少。

成功部署表明，复杂的AR可以直接增加食物和住所等重要资源的可用性，并介导生物相互作用，具有更多遮蔽物和遮荫的AR支持更高的鱼类丰度和多样性，研究表明，某些鱼类更喜欢垂直地形，这种偏好与更多的鱼类数量相关。

浮动Ars可以与底部AR结合使用，为垂直和复杂的栖息地创造可能性，然而，这没有先例，也没有对它们吸引和恢复海洋鱼类的潜力进行研究。

大约50%的AR性能评估案例研究发现了部署后成功结果的证据，部署经常忽视当地海洋物种的特定栖息地要求以及他们认为这些区域可行栖息地的程度。

在部署ARs之前，有必要选择当地的海洋鱼类进行生态吸引实验，以达到预期的生态和经济优势，然而，本实验对实验物种和AR类型的选择是有限的，并且在系统性和可持续性方面存在缺陷。

此外，目前尚不清楚如何为不同的目标生物配置人工鱼礁类型和组合，以达到最佳效果，为了提供部署和研究ARs，特别是漂浮ARs的指南，有必要在实验室中模拟自然环境条件，对多物种和多AR生态吸引力进行系统、定性和定量的研究。

在这项研究中，通过使用PP材料开发了两种类型的浮动AR和两种类型的底部AR，利用渤海湾6个典型经济树种对浮动扩变和组合扩增灾的性能进行了评价，目的是确定不同的AR配置，特别是浮动ARs，如何影响海洋物种的吸引效应。

物种生态学的影响

AR的设计应考虑目标物种的生物学需求，例如为成虫、卵或幼虫提供庇护所，观察到的吸引不同ARs的差异可能与物种的生态习性有关，实验物种的群落生态可能影响了它们聚集或分散到测试珊瑚礁中的行为。

目标物种的生命周期对于部署AR至关重要，双齿鱼是一种欧氏和欧盐鱼，喜欢分散在沿海浅水区，由于它们的光敏性，它们的幼鱼避开珊瑚礁环境，因此，漂浮的AR比其他珊瑚礁更能吸引。

南美白乳杆菌的自然栖息地是泥泞的海底，它们是夜间活动，除SB外，ARs在光照实验条件下，对南美白乳杆菌的吸引力较低。

此外，个人体型也会影响吸引力的效果，44种鱼类中黄斑乳杆菌I值显著较高，这种价值可能是因为黄斑乳杆菌个体比其他鱼类大，它们的性腺在第一次成熟时往往更大，以及珊瑚礁吸引巨大鱼类的强大能力。

AR的配置是影响吸引力效果的关键因素，研究表明，人造材料的微观结构复杂性和耐用性会强烈影响吸引力，更复杂的结构吸引了更多的物种，将五种单独的AR放入实验室水箱中。

它们对被测试生物的吸引力，主要取决于珊瑚礁的内部空间区域和阴影区域，在这项研究中。

与其他珊瑚礁类型相比，SB和TD在单AR吸引实验中效果最好，吸引人的是因为SB具有较大的比表面积和紧密排列的人造海草，这提供了良好的覆盖率和更阴影的区域。

TD两侧都是开放的，并具有屋顶结构，允许物种穿梭和聚集，然而，SA的吸引力低于SB和TD，南澳人工海草的稀疏排列产生的隐蔽空间较少，覆盖效果比SB差，但南澳和南澳人工海草的数量相同。

由于有效空间和水深有限，漂浮的AR可能无法充分发挥其功能，不足以为底层鱼类提供有效的庇护所，水深和池空间的限制不仅影响了设计的人工鱼礁的有效性，还可能对生物产生影响。

比如浅水深度可能会影响底栖鱼类、虾和方霄适应底部昏暗环境的行为，驱使它们寻找其他庇护所或聚集在水箱周围。

结果表明，AR类型对受试物种的吸引力差异显著，但使用方法的成对比较表明，并非所有配置的吸引效应都存在显着差异，换句话说，基于特定AR配置之间的相似程度与所研究物种的吸引力的假阳性结果之间没有显着差异。

可是，0个AR在吸引实验物种方面的显著差异，反映了物种生境选择的差异，五个AR模拟了两种不同的栖息地类型。

海草床和传统珊瑚礁表明海洋的底层替代了栖息地，相比之下，浮礁代表中层和上层，仅研究了底部的AR，并将其纳入与其他研究的比较中。

不过，结果表明，虽然底部ARs在吸引其他物种方面具有更好的效果，但浮动ARs在吸引上层鱼类方面具有更好的效果。

吸引力可能是生活史和配置的结合，实验物种倾向于选择符合其生活史习惯的栖息地，鉴于庇护所空间的可用性更高。

对于喜欢珊瑚礁栖息地的物种来说，具有小壁龛的复杂海底结构，可能比浮礁更具吸引力，漂浮的珊瑚礁可能为上层鱼类，提供中上层的避难所和食物。

合并后的 AR 会更好吗？

比较了浮动AR和底部AR的各种组合，对实验物种的吸引作用，除血蜥外，所有构型的吸引力效应均有显著差异，表明各种垂直组合结构对被测物种具有不同的吸引力作用。

FA+SA和FB+SA对物种的吸引作用较小，这可能与SA中人工海藻的稀疏排列有关，与其他珊瑚礁类型相比，它产生的隐藏空间和覆盖效果较少，导致这些珊瑚礁的吸引效果较弱，这与上述结论相同。

此外，FB + SB和FB + TD对测试物种的吸引效果优于其他组合模式，与上述单个AR的吸引效果相同，FB优于FA，而SB和TD的单礁吸引效果最好，自然，这两种组合，支持更多的庇护所和空间，具有最好的吸引效果。

研究了组合和单一AR的吸引力效果，组合AR略优于单个AR， 但Wilcoxon符号秩测试结果没有差异，因此，尽管与单个AR相似，但组合AR显示出所需的吸引效果，AR的复杂和综合拉力取决于栖息地作为物种寻找食物、住所和产卵场的场所的有效性。

推测坦克和组合AR模型的尺寸可能是有限的，当AR为指定尺寸时，该坦克已达到饱和，增加了30种物种，其他无法进入礁区的幼鱼由于幼鱼在礁区外的领地行为而无法进入礁区外的阴影区，以驱赶其他试图进入其领地的幼鱼。

此外，物种遵循它们的生活史，上层鱼类谨慎地访问上层栖息地，底层鱼类谨慎地捕获下层栖息地。

浮动AR和底部AR的组合可能对海洋物种更具吸引力，耦合浮动AR可用作吸引海洋中不同物种的变通办法，因为它们可以确保底层和趋光物种的综合生境，然而，浮动AR及其组合在生态修复中的使用仍处于起步阶段。

浮动AR的设计起源于鱼类聚集装置，已经使用多年，然而，FAD被用来快速聚集鱼类，使渔民更容易捕获它们， 与FADs相比，应在更大的区域和更长的时间内，监测漂浮的人工鱼礁，以使鱼类种群受益并提高生产力。

此外，世界上许多沿海国家都建造了海洋牧场并放置了大量的AR，其中绝大多数是底部AR，由于高度有限，对AR上方水域的影响可能相对不足，AR无法充分利用整个水空间。

为了提高全面、立体化的发展，将底层AR与浮动AR结合，共同发布，可能是一种相当多的做法，已经确定，浮礁和底礁的组合相互补充，并影响综合利用。

建立组合的AR是有效的，并且组合配置提供了额外的避难能力，可以提高物种丰度，正如先前的研究所证明的那样，研究了ARs对水箱中53种物种的吸引力，但结果可能与放置在海洋中的ARs不同，后者往往具有更高的物种丰度，AR不仅限于提供庇护所，还包括合理的摄食和产卵场。

人工鱼礁可以作为产卵增强工具

珊瑚礁渔业中的鱼类生态学表明，鱼类采集与诱饵和逃逸行为密切相关，主要是诱饵密度、可能的出口点以及对诱饵的需求影响物种在珊瑚礁周围的行为，此外，定居在人工鱼礁上的底栖群落的组成可以强烈影响珊瑚礁的吸引力。

由于人工诱饵与物种实际饮食的显著差异，以及投掷诱饵在海中不会产生理想的吸引效果，因此本实验没有在礁石区投饵，此外，通过提高产卵成功率和早期生命阶段存活率，AR的创建有望促进物种恢复的目标。

根据研究，人工鱼礁可以作为产卵增强工具，吸引成年鱼产卵，并为成功的卵沉积、孵化和幼虫出现创造有利条件，未来，将专注于将新型柔性AR和传统珊瑚礁整合到水中。

利用潜水观察、水下摄影、钓鱼等技术观察和收集AR周围、内部和附着在AR上的卵和生物样本，以研究AR的实际吸引力，并为AR的设计和放置以及海洋牧场的发展提供参考。

AR在吸引不同物种方面的有效性，取决于它们的生活史，底部ARs对底层鱼类更有效，漂浮ARs对上层鱼类有效。

结语

我们要懂得去珍惜保护鱼类，要像爱护自己的眼睛一样珍爱海洋生物，同时，渔业资源保护工作也需要逐步规范有序，为生态保护和高质量发展贡献力量！

参考文献：

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