为探究人工鱼礁建设对周边海域潮流场和水交换产生的影响,基于Mike21 HD潮流模型,对莱州湾芙蓉岛西侧人工鱼礁建设前后周边海域潮流场和水交换变化情况进行了数值模拟研究。结果表明,相较于鱼礁建设前,涨急时,从平面分布上,鱼礁区东西向流速呈增加趋势,南北向流速呈递减趋势;从垂向分布上,流速变化:底层>中层>表层,底层流速最大增加量8.6 cm·s~(-1)、最大减小量4.3 cm·s~(-1),增加量大于1 cm·s~(-1)的区域与鱼礁区最远距离为303 m,减小量大于1 cm·s~(-1)的区域距鱼礁区最远距离为574 m。落急时,平面流速变化趋势与涨急时基本一致;垂向分布上,底层流速最大增加量7.9 cm·s~(-1),最大减小量3.6 cm·s~(-1),增加量大于1 cm·s~(-1)的区域与鱼礁区最远距离为271 m,减小量大于1 cm·s~(-1)的区域与鱼礁区最远距离为333 m。鱼礁建设后周边海域水交换率增加约0.1%。人工鱼礁投放后,只改变了礁区局部海域的水动力环境,对湾内其他海域没有影响。

为探究人工鱼礁礁龄对附着生物群落结构和功能性状的影响,本研究于2019年5月、8月和10月通过潜水样方取样,调查了莱州芙蓉岛海域人工鱼礁的礁体附着生物。共鉴定出附着生物94种,其中节肢动物门(Arthropoda)种类最多,为33种,软体动物门(Mollusca)次之,为21种。1龄鱼礁(投放时间为1年的短礁龄)附着生物的种类为66种,4～5龄鱼礁(投放时间为4～5年的长礁龄)为79种。不同季节和不同礁龄鱼礁附着生物群落的种类组成和优势种存在差异,在附着生物群落的种类丰富度、多样性指数和均匀度指数方,长礁龄礁区均显著高于短礁龄礁区。本研究选取了摄食习性(feeding habits)、活动能力(mobility)、栖息方式(habitat)、成体大小(body size at maturity)、寿命(longevity)和身体柔韧度(flexibility)6个功能性状(共计21种性状类型),比较了不同季节2种礁龄附着生物群落功能性状的相对丰度。结果表明,本海域人工鱼礁上更易附着滤食性、无活动能力、固着型、长寿命(>5年)、无身体柔韧性、规格极小(<0.05),而滤食性、固着型和无活动能力等性状的相对丰度显著低于1礁龄鱼礁(P<0.05)。附着生物群落的功能多样性和功能冗余程度方面,4～5龄鱼礁高于1龄鱼礁,但差异不显著。本研究运用传统生物多样性指数和生物性状法(BTA)分析了不同季节长、短礁龄人工鱼礁附着生物群落结构和功能性状的差异,为揭示人工鱼礁的生态效应提供了新视角。

人工鱼礁建设是改善底栖生境、提高底栖动物多样性和资源丰富度的重要措施之一，其建设效果与投放时间长短密切相关。为了探究投礁时长对大型底栖动物营养关系的影响，本研究应用稳定同位素技术对比分析了莱州芙蓉岛海域不同礁龄人工鱼礁区和对照区大型底栖动物及其食源的碳、氮稳定同位素组成，计算了不同区域大型底栖动物的食物基础以及消费者的营养级。结果显示：（1）长礁龄区、短礁龄区和对照区的大型底栖动物δ~(13)C值的范围分别为-25.08‰～-13.34‰，-25.86‰～-17.80‰，-25.39‰～-11.06‰；δ~(15)N值的范围分别为10.73‰～15.78‰，10.02‰～14.89‰，10.17‰～15.80‰。（2）相较于短礁龄区和对照区，长礁龄区底栖动物群落营养多样性更高，食物来源多样性水平更高，群落内营养生态位更加多样化，群落结构稳定性较好。（3）以食性为依据将大型底栖动物分为浮游生物食者（Pl）、肉食者（C）、碎屑食者（D）和杂食者（O）等四类摄食功能群，在四类潜在食源（浮游植物、浮游动物、水体悬浮颗粒有机物（POM）和沉积物有机物（SOM））中，浮游植物碳源对除肉食者外的三类消费者的平均贡献率最高（31.40%）。（4）长礁龄区、短礁龄区和对照区的消费者营养级分别介于2.00～3.83，2.00～3.49，2.00～3.87之间；此外在长礁龄区出现了相对多的高营养级捕食者，从而证实长礁龄区的底栖动物群落具有更复杂的营养结构。同时发现，人工鱼礁建设能使大型底栖动物更充分地利用浮游植物碳源，并且能够增加底栖动物群落的营养多样性和丰富度，促进群落中较高营养级动物的增加。本研究结果有助于了解人工鱼礁建设的环境生态效应，为进一步研究底栖生境食物网的物质循环和能量流动提供了基础资料。

基于2019年莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区渔业资源调查数据，利用Ecopath with Ecosim 6.6 (EwE)软件构建了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统Ecopath模型，系统分析了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统的能量流动规律和结构特征，估算了仿刺参(Apostichopus japonicus)的生态容量。Ecopath模型由16个功能组组成，基本涵盖了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统能量流动的主要过程。结果发现，生态系统各功能组的营养级范围为1.000～3.978，其中，花鲈(Lateolabrax maculatus)处于最高营养级；生态系统总转换效率为10.6%，来自初级生产者的转换效率为10.8%，来自碎屑的转换效率为10.1%；生态系统总流量为2596.108 t/(km~(2)·a)，其中44%来自碎屑；系统总初级生产量/总呼吸量为1.454，连接指数为0.402，系统杂食指数为0.211，Finn′s循环指数和平均路径长度分别为8.86%和2.98。结果表明，芙蓉岛人工鱼礁区生态系统成熟度和稳定性较低，食物网结构较简单。根据模型计算得出，仿刺参的生态容量为131 t/km~(2)，是现存量的6.55倍，具有较大的增殖潜力。

2010?2011年对莱州湾莱州海域和招远海域人工鱼礁区及附近海域鱼卵和仔稚鱼的种类组成和数量分布进行了水平和垂直拖网调查,以期为研究人工鱼礁对产卵鱼类的诱集效果以及对鱼卵和仔稚鱼的庇护效应等提供参考资料。调查结果表明:2010年调查海域共采集鱼卵16 088粒、仔稚鱼2 487尾,隶属于7目14科19属19种,其中,鱼卵样品以鲱形目(Clupeiformes)最多,鲻形目(Mugiliformes)次之,而仔稚鱼样品以鲻形目最多,颌针鱼目(Beloniformes)次之;2011年共采集鱼卵9 948粒、仔稚鱼1 778尾,隶属于4目14科21属21种,其中,鱼卵和仔稚鱼样品均以鲈形目(Pe...

根据2010~2011年莱州人工鱼礁海域春、夏、秋、冬4个季节共8个航次的化学需氧量(COD)、无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)、总氮(TN)、总磷(TP)、有机碳(TOC)等要素的分析结果,运用N/P比值、有机污染指数A和富营养化指数E等方法,对投放人工鱼礁海域不同年份水体的质量状况进行了评价,分析了该海域水环境在人工鱼礁投放后的变化。结果表明,投礁区第2年DIN含量明显降低,而DIP含量略有上升,使得海区中的DIN/DIP值降低,由89.60降低到44.54。2011年和2010年投礁区DIN/DIP有显著性差异(P0.05),表明人工鱼礁对水...

为探究大连小窑湾海域人工鱼礁布设后对周围海域水动力特性及水体交换能力的影响，基于非结构化三角形网格的MIKE3河口与海岸模型，对大连小窑湾海域进行数值模拟，模拟结果与实测数据吻合良好，说明构建的模型合理可靠。研究表明：①鱼礁布设后，位于鱼礁布设点上的测点因水深减小流速增加，远离礁区海域测点的流速变化较小，鱼礁区迎流面海域出现上升流，背流面出现下降流，底层海域的上升流效应较表层海域显著；②人工鱼礁的投放会引起局部流场发生变化，受鱼礁堆阻流作用影响鱼礁堆迎流面、背流面海域流速减小，主流轴两侧流速增加，鱼礁堆附近海域的流速呈缓急相间分布；③人工鱼礁投放后，小窑湾湾顶、湾中的水体半交换期缩短，湾口附近海域水体交换能力变化较小，小窑湾整体海域水体交换率略有增加。本研究为人工鱼礁合理布局以及规范工程建设提供理论指导。

2009年7月和2010~2011年春、夏、秋、冬4个季节共9个航次对莱州金城人工鱼礁区域和对照区域的沉积环境进行调查,并对投礁前后沉积物粒径、总氮(TN)、总磷(TP)、有机碳(TOC)和硫化物等指标的变化进行分析。结果表明,投礁后沉积物类型没有发生改变,但沉积物粒径有所增加。2009年7月,沉积物中值粒径和平均粒径均值分别为(0.156±0.084)mm和(0.157±0.076)mm,投礁后的2010年7月,沉积物中值粒径和平均粒径均值分别为(0.160±0.079)mm和(0.162±0.092mm),且礁区沉积物中值粒径和平均粒径要高于对照区。2009~2011年7月,沉积物中其他指...

根据2003-2004年对海州湾人工鱼礁海域进行4个航次的调查结果,运用对比方法,分析了该海域的水质、底泥和浮游生物等在人工鱼礁投放前后的变化。结果表明,人工鱼礁投放所产生的上升流将沉积于底泥的氮营养盐携带至上层,使得鱼礁区的海水特性由氮限制转变为磷限制;鱼礁区与对照区点的浮游植物组成相似度由投礁前极高的0.963下降到投礁后3个月的0.863和7个月后的0.685,群落结构发生了较大变化;同时,鱼礁区的浮游动物个体增重率明显,达到了对照区的5倍之多,十分有利于渔业资源的增殖,人工鱼礁对于海域生态环境的改善作用得到了确认。

基于考虑不同形状大小、组合规模的人工鱼礁投放于不同水域环境后形成的流态变化有较大差异,设计x、y、z三个方向不同通透方式的单个正方体人工鱼礁,采用LES(大涡模拟)紊流模式,对定常来流速度下人工鱼礁单体附近流场进行三维数值模拟,建立反映礁体结构的通透系数与礁体产生流场变化的关系。结果显示:上升流和背涡流的规模随通透系数增加而减小;来流方向上,礁体迎流面、背流面的通透系数变化对上升流和背涡流规模影响较为显著,而内部结构的变化则作用不明显,礁体上方与侧方的开口对上升流和背涡流的影响也不显著。迎流面通透系数变化是背涡流规模影响的主要因素。方形单礁缓流区体积随通透系数Tin增大呈线性减小,关系为Vx=...

利用近5 a的实测海浪数据,定义了波浪能资源开发的可用波高,从波浪能流密度的大小、波周期、波浪能资源开发的可用波高出现频率、波浪能资源储量等方面着手,对台湾周边海域的波浪能资源进行分析,为海浪发电、海水淡化等波浪能资源开发工作提供科学依据。研究发现:①台湾周边大部分海域的能流密度在3 kW/m以上,相对大值区分布于基隆、澎湖、花莲、成功大武附近海域,成功大武附近海域的年平均能流密度高达7.15 kW/m。能流密度在1月和10月最大,7月为全年最低。②台湾岛西部海域的海浪波周期多在4.5～5.5 s,台湾岛以东海域、北部的基隆附近海域、南部的鹅銮鼻附近海域的波周期在6.0 s左右。③台湾周边海域...

为了解人工鱼礁区鱼类和大型无脊椎动物的数量变动及群落扰动情况,于2003、2004、2005和2007年采用底拖网对人工鱼礁区及邻近对照区进行了调查。结果表明:海州湾人工鱼礁区调查共鉴定鱼类和大型无脊椎动物96种,其中鱼类和节肢类是人工鱼礁区游泳生物的主要种类,分别占55.21%和35.42%,而软体类与棘皮类则分别占7.29%和2.08%。鱼礁区的生物种类数、生物量、丰富度和多样性指数除了呈现明显的季节变化外,年平均生物种类数、生物量、丰富度和多样性均高于对照区,鱼礁增殖效果明显。此外,通过ABC曲线分析发现:除投礁后第4年的鱼礁区春季和秋季外,投礁前和投礁后第1年、第2年的鱼礁区以及对照区...

为了提高人工鱼礁选址的有效性,本研究以岛礁海域保护型人工鱼礁选址适宜性评价为例,基于多准则决策方法,结合专家系统、层次分析法、GIS空间分析对马鞍列岛海域进行了分析。通过文献综述和专家经验提取影响保护型人工鱼礁选址适宜性的主要准则(物理因素、生物因素和管理因素)和对应的次级准则(底部坡度、底质类型、海流、水深;渔获量、资源密度、幼鱼量、幼鱼扩散;与污染源距离、与航道距离、离岸距离)。通过两两比较法和层次分析法计算主要准则和次级准则的权重,结果显示物理因素、生物因素和管理因素的权重分别为0.481、0.40

2013年4月–2014年3月,采用组织学和实验生态学方法研究了山东莱州湾海域小刀蛏(Cultellus attenuatus)的性腺发育、生殖周期、胚胎及幼虫发育。结果显示,在繁殖季节,小刀蛏性别可通过性腺颜色区分,雌性为白色,雄性为黄色;1个生殖周期为1年,性腺发育经历增殖期、生长期、成熟期、排放期和休止期5个阶段;莱州湾繁殖期为6月中旬–7月上旬。小刀蛏受精卵卵径为50–55μm,在水温26℃、盐度28的条件下,经24 h发育至D形幼虫,10 d后幼虫发育变态为稚贝。对莱州湾小刀蛏繁殖生物学的研究,