巢移 陸雪駿 皇甫榮榮 梅宇立
摘 要:本文通過對比分析上海市大金山島保護與開發(fā)利用示范項目實施的前、中、后三個階段生物生態(tài)及漁業(yè)資源監(jiān)視監(jiān)測情況,探討了工程對周邊海域的環(huán)境影響。結(jié)果顯示,本工程對周邊海域的生物生態(tài)及漁業(yè)資源影響較小,并在工程實施后進(jìn)行了工程區(qū)域受損棲息地生態(tài)修復(fù)和漁業(yè)資源修復(fù),較好地恢復(fù)了受損的環(huán)境。
關(guān)鍵詞:生態(tài)修復(fù);漁業(yè)資源;工程項目;監(jiān)視監(jiān)測;環(huán)境保護
中圖分類號:X835 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ?文章編號:1006—7973(2019)06-0103-05
大金山島位于上海市南翼、杭州灣北岸金山區(qū)海域,距陸地約6.2公里。長期以來,金山三島一直沒有對外開放,由于長期人跡罕至,大金山島保留了大量原始的生態(tài)環(huán)境,有較高的保護與開發(fā)利用價值。
上海市大金山島保護與開發(fā)利用示范工程旨在通過新建防波堤、棧橋,改造島內(nèi)道路,建設(shè)海島監(jiān)測監(jiān)視系統(tǒng)等工程措施,改善島內(nèi)生態(tài)環(huán)境和科學(xué)開發(fā)利用條件。通過生態(tài)漁業(yè)資源修復(fù),恢復(fù)島內(nèi)本項目建設(shè)造成的生態(tài)污染,維護海島綜合生態(tài)系統(tǒng)健康。本工程構(gòu)成內(nèi)容較多,但各項工程量相對較小,主要為防波堤施工、棧橋施工、島內(nèi)道路施工,施工工序較為簡單。
本文主要根據(jù)本工程實施前、中、后三次對周邊海域的監(jiān)視監(jiān)測結(jié)果,討論本工程對生物生態(tài)及漁業(yè)資源方面的影響。
1監(jiān)測內(nèi)容和方法
1.1監(jiān)測內(nèi)容
共開展3次監(jiān)測,在工程施工前進(jìn)行1次監(jiān)測,工程施工期進(jìn)行1次監(jiān)測,工程建成后初期開展1期,設(shè)生物生態(tài)站位12個(HJ01、02、04、06、09、11、12、13、14、17、19、20),潮間帶斷面3條(詳見圖1.1-1)。監(jiān)測內(nèi)容包括浮游植物(水樣、網(wǎng)樣)、浮游動物(Ⅰ型網(wǎng))、魚卵仔魚(Ⅰ型網(wǎng))、游泳生物(漁獲物重量、尾數(shù)和生物學(xué)測定,分類群描述)、底棲生物(定性、定量),潮間帶生物(定性、定量)共6項。
浮游生物:①浮游植物水樣:采表、底層樣;②浮游生物網(wǎng)樣:浮游植物用Ⅲ型垂直拖網(wǎng);③浮游動物和魚卵仔魚樣品采用淺水I型浮游生物網(wǎng);④底棲生物定量樣品用0.1m2采泥器采集底泥,每站2次,篩選生物樣,上層用2mm網(wǎng)目,中層用1mm網(wǎng)目,下層用0.5mm網(wǎng)目;其中2個站位(HJ11和HJ14站)采用阿氏網(wǎng)進(jìn)行拖網(wǎng)采集底棲生物定性樣品。采集的樣品均加甲醛溶液固定。通過計數(shù)法和GB17378.7-2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。
游泳生物:游泳生物拖網(wǎng)調(diào)查均按《海洋調(diào)查規(guī)范》(GB12673.6-2007)和《海洋水產(chǎn)資源調(diào)查手冊》(1981)進(jìn)行,使用單拖網(wǎng)[15.0m(寬)×5.0m(高)],網(wǎng)目范圍2~5cm,每網(wǎng)拖曳約0.5h,平均拖速2~3節(jié)。通過計數(shù)法和GB/T12763.6-2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。
潮間帶生物:先用GPS進(jìn)行定位,在高、中、低潮帶分別采集潮間帶生物(定量和定性)樣品,采集的樣品均加甲醛溶液固定。通過計數(shù)法和GB17378.7-2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。
1.2評價方法
1.2.1多樣性指數(shù)(H')
2海洋生態(tài)和漁業(yè)資源變化對比分析
2.1浮游植物
2.1.1 種類組成
監(jiān)測海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)較為簡單,共鑒定浮游植物5門25屬32種,其中硅藻門20屬27種。硅藻門中,圓篩藻屬的種數(shù)最多,共5種;其次為直鏈藻屬,有3種。硅藻在整個監(jiān)測海域的浮游植物種類組成和群落結(jié)構(gòu)中占重要地位。工程前、工程中、工程后監(jiān)測海域浮游植物種類數(shù)呈下降趨勢(圖2.1-1),但工程后浮游植物門的數(shù)量較工程中有所增加。
2.1.2 細(xì)胞密度及其分布
工程后、工程中,監(jiān)測海域浮游植物網(wǎng)樣和水樣細(xì)胞平均密度均較工程前有所下降(表2.1-1),可能與工程施工建設(shè)有關(guān)。工程后浮游植物水樣細(xì)胞平均密度均較工程中有所增加,說明工程結(jié)束后,浮游植物密度得到一定的恢復(fù)。
2.1.3生物多樣性評價
監(jiān)測海域浮游植物各項生態(tài)指標(biāo)見表2.1-1。
由于中肋骨條藻數(shù)量巨大,種間密度分布極不均勻,導(dǎo)致監(jiān)測海域浮游植物多樣性指數(shù)和均勻度等各項生態(tài)指標(biāo)值普遍偏低。對于整個監(jiān)測海域浮游植物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)均值來說,工程中的均值小于工程前。工程后浮游植物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)均值大于工程前。
2.2 浮游動物
監(jiān)測海域浮游動物群落結(jié)構(gòu)較為簡單,共鑒定浮游動物14種(不包括9種浮游幼體和仔魚),包括7個類群。其中橈足類最多為7種。海域工程前后浮游動物種類數(shù)變化不大。工程后監(jiān)測海域浮游動物的生物量均值大于工程中、工程前,工程后總密度均值與工程前相當(dāng)。工程后監(jiān)測海域浮游動物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度均值大小與工程前的均值相當(dāng)。工程后和工程前浮游動物的多樣性指數(shù)、豐富度均值大小較工程中的均值略低。
2.2.1種類組成
監(jiān)測海域共鑒定浮游動物14種(不包括9種浮游幼體和仔魚),共包括7個類群。其中橈足類最多為7種,占總種數(shù)的50%。
工程前,監(jiān)測海域共鑒定出浮游動物6種(不包括3種浮游幼體和仔魚)共3個類群;工程中,監(jiān)測海域共鑒定出浮游動物12種(不包括8種浮游幼體),共包括6個類群;工程后,監(jiān)測海域共鑒定出浮游動物7種(不包括2種浮游幼體),共包括4個類群。
從浮游動物種類組成和生物類群上看,監(jiān)測海域工程后、工程前比工程中有所減少,這可能與季節(jié)變化有關(guān)。同為冬季的工程后比工程前在種類組成和生物類群數(shù)量上相當(dāng),說明工程前后浮游動物變化不大。
2.2.2 生物量和密度
工程后監(jiān)測海域浮游動物的生物量均值大于工程中、工程前,工程后總密度均值與工程前相當(dāng)。
2.2.3 生物多樣性評價
監(jiān)測海域浮游動物各項生態(tài)指標(biāo)見表2.2-1。
工程后監(jiān)測海域浮游動物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度均值大小與工程前的均值相當(dāng)。工程后和工程前浮游動物的多樣性指數(shù)、豐富度均值大小較工程中的均值略低。
2.3 底棲生物
監(jiān)測海域共鑒定底棲生物5個門36種。該海域底棲生物多樣性較差,群落結(jié)構(gòu)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。工程后定量樣品中共鑒定出底棲生物4個門9種,定性樣品中共鑒定出底棲生物3個門7種。工程中底棲生物種類高于工程后和施工前。工程前底棲生物生物量較高主要受個別甲殼類等生物量較高的種類影響,生物量平均值較工程期和工程后要高。
2.3.1 種類組成
監(jiān)測海域共鑒定底棲生物5個門36種。工程后,監(jiān)測海域定量樣品中共鑒定出底棲生物4個門9種,定性樣品中共鑒定出底棲生物3個門7種。工程中,監(jiān)測海域定量樣品中共鑒定出底棲生物3個門11種,定性樣品中共鑒定出底棲生物3個門6種。工程前,監(jiān)測海域定量樣品中共鑒定出底棲生物2個門6種,定性樣品中共鑒定出底棲生物3個門15種。
監(jiān)測海域定量樣品中底棲生物種類組成均比較簡單,主要以個體較小的環(huán)節(jié)動物為主,尤其是工程區(qū)海域種類較為單一,底棲生物種類數(shù):工程中>工程后>工程前(圖2.3-1)。
2.3.2密度和生物量
受杭州灣海域整體環(huán)境影響,大型底棲生物密度和生物量總體較低,群落結(jié)構(gòu)簡單。底棲生物密度均值:工程中>工程前>工程后;底棲生物生物量均值:工程前>工程中>工程后。
2.4 潮間帶生物
2.4.1種類組成
大金山島3條潮間帶斷面均為巖石底質(zhì)。共鑒定潮間帶生物3個門13種。工程前,監(jiān)測海域共鑒定出潮間帶生物3個門4種。工程中,監(jiān)測海域共鑒定出潮間帶生物2個門6種。工程后,監(jiān)測海域共鑒定出潮間帶生物3個門9種。
2.4.2密度和生物量分布
工程前大金山島潮間帶生物不同潮帶的密度和生物量具有一定差異,密度變動范圍為16~80個/m?,生物量變動范圍為26.58~1626.71 g/m?,不同潮帶生物量表現(xiàn)為:低潮帶>中潮帶>高潮帶,3條斷面的潮間帶生物密度和生物量比較結(jié)果均為:斷面1>斷面3>斷面2。
工程中大金山島潮間帶生物不同潮帶的密度和生物量具有一定差異,密度變動范圍為44~400個/m?,生物量變動范圍為40.32~9808.03 g/m?,低潮帶生物密度高于其他潮帶,不同潮帶生物量表現(xiàn)為:低潮帶>中潮帶>高潮帶,3條斷面的潮間帶生物密度和生物量比較結(jié)果均為:斷面1>斷面2>斷面3。
工程后大金山島潮間帶生物不同潮帶的密度和生物量具有一定差異,密度變動范圍為8~232個/m?,生物量變動范圍為94.98~858.65 g/m?,低潮帶生物密度一般高于其他潮帶,不同潮帶生物量表現(xiàn)為:低潮帶>中潮帶>高潮帶。
工程中潮間帶生物密度、生物量比工程前變化不大。
2.5 魚卵、仔稚魚
監(jiān)測期間共鑒定出魚卵與仔、稚魚8種。共鑒定游泳生物29種,其中魚類最多為15種,蝦類8種,蟹類6種。工程后、工程前監(jiān)測站位均未檢出魚卵、仔稚魚。檢出的站位均為工程期的監(jiān)測站位。工程期與工程前后魚卵、仔稚魚的差異,是由于不同季節(jié)造成的。從游泳生物種類組成和生物類群上看,監(jiān)測海域工程后、工程期比工程前略有減少,但屬正常變化范圍之內(nèi)。
2.5.1種類組成
監(jiān)測期間共鑒定出魚卵與仔、稚魚8種,另有1個未定種。其中已鑒定到種的4種,鑒定到屬的2種,鑒定到科的2種。工程后、工程前監(jiān)測站位均未檢出魚卵、仔稚魚。檢出的站位均為工程期的監(jiān)測站位。
工程期,魚卵共鑒定出1種,為鳳鱭。仔、稚魚共鑒定出8種,已鑒定到種(目、科、屬)的10種,隸屬于2目6科。其中鱸形目種類最多,4科4種,占仔、稚魚總種類數(shù)的50%;其次為鯡形目,1科2種,占仔、稚魚總種類數(shù)25%。
工程期與工程后、工程前魚卵、仔稚魚的差異,是由于不同季節(jié)造成的。
2.5.2密度
工程期,監(jiān)測海域的魚卵、仔稚魚總密度平均值為2.476個/m3,變化范圍為未檢出~7.857個/m3。
2.6 游泳生物
2.6.1種類組成
監(jiān)測海域共鑒定游泳生物29種,魚類最多為15種,蝦類8種,蟹類6種。
從游泳生物種類組成和生物類群上看,監(jiān)測海域工程后、工程期比工程前略有減少,分析其主要原因為金山海域游泳生物數(shù)量本來種類數(shù)較少,其主要變化主要受到采樣隨機性所致。
2.6.2生物量、密度和多樣性評價
監(jiān)測海域工程前、工程期、工程后游泳生物密度、生物量和生態(tài)指標(biāo)統(tǒng)計結(jié)果見表2.6-2。
監(jiān)測海域游泳生物密度平均值:工程前>工程期>工程后,生物量平均值:工程后>工程前>工程期。
工程期監(jiān)測海域游泳生物的多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)均值小于工程后、工程前的均值。工程后多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)均值與工程前均值相當(dāng)。
3 海洋生態(tài)恢復(fù)措施及實施情況
3.1 工程區(qū)域受損棲息地生態(tài)修復(fù)
修復(fù)模式采用小型人工魚礁,依托新建防波堤構(gòu)建,根據(jù)工程影響(主要是1019m的防波堤建設(shè)改變了潮間帶)規(guī)模,通過拋石魚礁結(jié)合牡蠣的形式進(jìn)行潮下帶受損棲息地生態(tài)修復(fù)。共整理容積約為200立方拋石魚礁,分三個批次投放固定近江牡蠣6150串。
3.2 漁業(yè)資源修復(fù)
漁業(yè)資源修復(fù)以增殖放流和底播兩種方式進(jìn)行,構(gòu)成品種均為金山島海域及其鄰近水域土著種,確保能夠存活繁殖。分三個批次共計放流大黃魚30140尾,黑鯛20130尾,焦河藍(lán)蛤820公斤(約25萬粒);分四個批次放流脊尾白蝦共計10057.8公斤(約500萬尾),分兩個批次放流中華絨螯蟹共計5042只。
4結(jié)論
(1)施工期內(nèi)本工程防波堤、棧橋建設(shè)對相應(yīng)區(qū)域的底棲生物等造成永久性的損害;本工程防波堤、棧橋建設(shè)產(chǎn)生的懸浮泥沙對漁業(yè)資源造成短期損害。此外,在項目運行期防波堤的建設(shè)將會對潮間帶、潮下帶生境產(chǎn)生一定的影響。
(2)通過對比分析,本項目對大金山島周邊海域的海洋生態(tài)和漁業(yè)資源有一定的影響,但影響不大。
(3)在棲息地修復(fù)區(qū)和放流鄰近水域,于2017年4月28日、2017年9月3日開展修復(fù)前后跟蹤監(jiān)測生態(tài)環(huán)境和漁業(yè)資源。修復(fù)后大金山島及其鄰近海域浮游植物、浮游動物、底棲生物、潮間帶生物及游泳動物種類、密度及多樣性指數(shù)方面均較修復(fù)前有一定提升。修復(fù)物種大黃魚、黑鯛、焦河藍(lán)蛤及脊尾白蝦投放后,在該海域的出現(xiàn)頻率均較修復(fù)前有所增加,投放后跟蹤監(jiān)測結(jié)果初步表明上述物種的增殖放流取得了一定效果,表明修復(fù)生物隨著時間的推移,已經(jīng)在監(jiān)測海域從少到多,并在群落中占據(jù)一定生態(tài)位,成長良好,生物密度較為穩(wěn)定,取得預(yù)期修復(fù)效果。近江牡蠣在投放后其平均密度總體呈現(xiàn)增多趨勢,隨著子二代逐漸附著近岸拋石并長成,牡蠣礁修復(fù)成效已初步顯現(xiàn)。
(4)由于工程前、中、后,以及漁業(yè)資源修復(fù)前后兩次監(jiān)測,持續(xù)時間較短,本文中的結(jié)論僅能反映本項目對大金山島及周邊海域的環(huán)境的短期影響,不能反映長遠(yuǎn)影響。為了解、掌握、分析和復(fù)核本工程對海域生態(tài)影響的評價結(jié)果,及時反映工程對周圍海域生態(tài)、漁業(yè)資源狀況的影響,建議對工程海域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行長期跟蹤監(jiān)測,及時提出合理化建議和對策、措施,最終達(dá)到保護周圍海域生物多樣性和漁業(yè)資源的目的。
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