悬浮物对鱼卵仔稚鱼的影响分析及其损失评估
——以厦漳跨海大桥工程为例

2010-09-11 09:49罗冬莲
海洋通报 2010年4期
关键词:成鱼稚鱼损失量

罗冬莲

(福建省水产研究所,福建 厦门 361012)

悬浮物对鱼卵仔稚鱼的影响分析及其损失评估
——以厦漳跨海大桥工程为例

罗冬莲

(福建省水产研究所,福建 厦门 361012)

以厦漳跨海大桥工程环境影响评价为例,分析工程施工期产生的悬浮物对鱼卵仔鱼的影响。依据2007年5月评价水域渔业资源调查资料,定量估算施工期悬浮物对九龙江口鱼卵仔稚鱼资源的损失量。结果表明,厦漳跨海大桥施工期悬浮物造成鱼卵资源损失量为14.0 t;仔稚鱼资源损失量为96.8 t。

鱼卵仔稚鱼;影响分析;损失量;评估;厦漳跨海大桥

Abstract:Taking example for the environmental impact assessment of the Cross-ocean Bridge Engineering from Xiamen to Zhangzhou,the influence on fish eggs and larvae owing to the suspended substance in the construction period was analyzed.According to data from the investigation on fishery resource of Jiulong River Estuary,the losses of the fish eggs and larvae due to the suspended substance were calculated.The results showed that the loss of the fish eggs resources caused by the suspended substance was 14.0t,and the loss of the fish larvae resources was 96.8t.

Keywords:fish eggs and larvae; impact; loss; estimation; Cross-ocean Bridge from Xiamen to Zhangzhou

海洋工程环境影响评价中,施工所引起的悬浮物对海洋生态的影响分析很常见,而对渔业资源的损害及评估,特别是对鱼卵仔稚鱼的影响与损害评估却常有缺漏或不足。近几年来,随着沿海地区经济的发展,工业化进程的加快,海洋生态环境问题日益凸显,渔业资源日渐衰退,已严重威胁到当地海洋经济的可持续发展,因此海洋生态环境与渔业资源保护越来越受到重视,而渔业资源的损害评估已成为海洋工程环境影响评价的核心内容。由于渔业资源损害评估方法研究起步比较晚,我国研究者虽然做了多方面探讨[1-8],但如何合理、客观、科学的评估海洋工程建设对渔业资源的损害,特别是对鱼卵仔稚鱼的损害评估,至今还是较难以回答的现实问题。本文以厦漳跨海大桥工程为例,分析工程建设施工期产生的悬浮物对鱼卵和仔稚鱼造成的影响,并根据评价水域现场渔业资源调查资料[9],参照《建设项目对海洋生物资源影响评价技术规程》(SC/T 9110-2007)的有关评估方法[10],结合现有的研究成果,定量评估厦漳跨海大桥工程施工期悬浮物对鱼卵仔稚鱼资源损失量,以期为今后海洋工程建设鱼卵仔稚鱼损益评估及渔业资源保护提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 鱼卵仔稚鱼调查

采用2007年5月在厦漳跨海大桥工程评价水域——九龙江口海域进行的鱼卵仔稚鱼调查资料[9]。在评价海域布设12个站位(图1),用I型浮游生物网(口径50 cm,网长145 cm,孔径0.505 mm)由底至表垂直拖取和水平拖曳10 min采集,并在垂直拖网和水平拖网的网口分别安置垂直网口流量计、水平网口流量计。所获样品均加入5%(V/V)福尔马林固定,在实验室内进行浓缩,依湿重法称重并进行种类鉴定和个体计数[11]。垂直拖网和水平拖网的密度分别用个(尾)/m2和个(尾)/m3表示。

图1 厦漳跨海大桥地理位置及采样站位示意图Fig.1 Cross-ocean bridge engineering position and sampling stations

1.2 鱼卵仔稚鱼资源损失量估算方法

考虑到鱼卵和仔稚鱼潜在的资源增长能力,本文采用个体长成推算法评价[8],即通过平均个体质量(尾重),在一定长成率的前提下,将鱼卵和仔稚鱼的损失量换算成成鱼的损失量。其公式如下:

式中:M为鱼卵和仔稚鱼资源损失量(t);W为鱼卵和仔稚鱼损失数量(个或尾);P为长成率(%);G为成鱼平均重量,即尾重(g/尾)。

2 结果与讨论

2.1 鱼卵仔稚鱼调查结果

2007年5月评价海域共记录鱼卵和仔稚鱼25种,其中鱼卵11种,仔、稚鱼18种。在数量上,以近岸浅海小型鱼类为主。其中浮性鱼卵以石首鱼科和鲱科为主。仔稚鱼以鰕虎鱼科、鲱科、弹涂鱼科为优势。在数量上起主导作用的种类为石首鱼科的叫姑鱼(Johnius belengerii)和鰕虎鱼科等。此外,鲱科的小沙丁鱼(Sardinella sp.)、斑鰶(Clupanodon punctatus)和鳀科的中颌棱鳀(Thrissa mystax)等种类的数量也较为可观。鱼卵平均数量垂直拖网为20.54个/m2,水平拖网为 1.20个/m3。仔、稚鱼的平均数量垂直拖网为 16.61尾/m2,水平拖网为0.47 尾/m3。

2.2 施工期悬浮物对鱼卵、仔稚鱼的影响分析

根据工程分析,厦漳跨海大桥北汊海域采用栈桥施工方式,南汊海域设置施工临时码头,在一系列的桥梁打桩,桩基钻孔、清孔等过程将导致施工海域海水中悬浮物浓度增加,在一定范围内形成高浓度扩散场,将直接或间接对鱼卵、仔稚鱼造成伤害。主要表现为:影响胚胎发育,降低孵化率;悬浮物堵塞幼体鳃部造成窒息死亡,大量的悬浮物造成水体严重缺氧而死亡[12];悬浮物有害物质二次污染破坏水体正常的生物化学过程,破坏鱼类的产卵场、索饵场,破坏鱼类资源的自我更新机制,也使鱼卵、仔稚鱼体内的生理机制发生改变,体内残毒增多,成活率降低[13]。悬浮泥沙沉降后,泥沙对鱼卵的覆盖作用,使孵化率大幅度下降;同时大量的泥沙沉降掩埋了水底的石砾、碎石及水底其它不规则的类似物,从而破坏了鱼苗借以躲避敌害、提高成活率的天然庇护场所[12]。

国外学者研究了悬浮物对蹲孵化率和鱼苗成活率的影响。结果表明,随着悬浮物浓度的增高,蹲孵化率下降明显;随着持续时间加长,蹲鱼苗成活率呈下降趋势。当持续时间为1 152 h,底泥悬浮物的浓度为7 mg/L时,蹲孵化率下降17%;浓度为21 mg/L时,蹲孵化率下降62%;浓度为47 mg/L时,蹲孵化率下降 100%。当底泥悬浮物的浓度为200 mg/L,持续24 h,蹲鱼苗成活率为95%;持续1 008 h,蹲鱼苗成活率为92%[12]。

由于局部悬浮物浓度增高,水色透明度下降,抑制浮游植物繁殖生长,从而导致海域初级生产力下降,进而影响以浮游植物为食的浮游动物的丰度,影响鱼类幼体的摄食率,最终影响其发育和变态。国内外研究人员在这方面做过大量的调查。万瑞景等(2002)发现鯷鱼卵、仔稚幼鱼的密集分布中心正是叶绿素a的高值区[14]。朱鑫华等(2002)也认为鯷鱼卵、仔稚鱼分布对透明度要求较高[15]。张俊彬等(2003)在阳江东平核电站邻近海区鱼卵和仔鱼调查中发现,海水透明度较大,沙底残砾石低的地方采获的仔鱼较多;受浑浊度较高的河口水的影响较小的站位,虽然浮游动物密度不是很高,仔鱼采获数量反而最高[16]。Miller(1974)在研究夏威夷近岸鱼类分布时发现,浊度是影响仔鱼丰度的最主要指标之一,浊度与仔鱼丰度呈负相关关系。他认为:浑浊的水体减小了仔鱼的视野范围,影响它们的集群,从而难以抵御水流对集体运动一致性干扰[17]。Blabert等(1997)在研究Sarawak和Sabah河口的鱼类浮游生物多样性时,发现恶劣的物理条件如高浊度等,导致该两河口的多样性要比其他热带河口低得多[18]。

底泥悬浮物沉降后,对水中的底栖生物、鱼卵及鱼苗等有不可估量的影响。Comebell报道了帕德河挖掘金矿后,在淤积期间,24.14~32.17 km处,底栖生物量、鱼类饵料生物量几乎为零[19]。

总之,悬浮物增加以及在物理条件和饵料生物减少的共同作用下,会降低鱼卵的孵化率,还会对已孵化的仔、稚鱼的生长和生存带来不利影响,降低鱼类种群密度,影响渔业资源。

2.3 悬浮物造成鱼卵仔稚鱼资源损失量估算

2.3.1 鱼卵仔稚鱼资源损失量估算参数的确定

2.3.1.1 鱼卵、仔稚鱼损失数量 《渔业水质标准》(GB 11607-1989)规定,悬浮物人为增加的量不得超过10 mg/L[20]。施工过程产生的高浓度悬浮物会影响鱼卵、仔稚鱼的生长发育,并造成部分死亡。本文取悬浮泥沙浓度人为增量超过10 mg/L的水域面积估算其对鱼卵、仔稚鱼的影响损失。根据预测:南北汊主桥影响面积为1.487 2 km2,施工期15个月;北汊南引桥影响面积3.01 km2,施工期30个月;北汊北引桥影响面积0.431 2 km2,施工期9个月;南汊南引桥跨海长度较短,此段施工对鱼卵、仔稚鱼的影响忽略不计。

本评价悬浮泥沙浓度人为增量大于10 mg/L的海域范围内鱼卵和仔稚鱼以10%的死亡率估算。根据本次调查结果[9],2007年5月九龙江口海域鱼卵和仔、稚鱼密度(均值)分别为 20.54个/m2和16.61尾/m2,结合江素菲等(1993)1987年3月至1988年2月在九龙江口逐月的鱼卵、仔稚鱼调查资料[21],鱼类主要产卵期为3月-9月,盛期为5月-8月,仔稚鱼出现较多的月份为3月-8月,尤以5月份为最高,冬季鱼卵、仔稚鱼数量很少。因此估算悬浮泥沙增量对鱼卵的实际影响每年按7个月(3月-9月)计,对仔稚鱼的实际影响每年按6个月(3月-8月)计,1个月以30天计算,悬浮泥沙增量持续影响 15天为一个影响周期[10],则大桥施工期水体高浓度的悬浮泥沙造成鱼卵可能的损失数量为 279.2×106个,其中南北主桥施工53.5×106个;北汊南引桥施工 216.4×106个;北汊北引桥施工 9.3×106个。造成仔稚鱼可能的损失数量为193.6×106尾,其中南北主桥施工37.1×106尾;北汊南引桥施工150.0×106尾;北汊北引桥施工6.5×106尾,计算结果详见表1。

表1 施工期悬浮物造成鱼卵、仔稚鱼的损失数量Tab.1 Loss calculation of fish eggs and larvae owing to the influence of SS

2.3.1.2 鱼卵、仔稚鱼的长成率 本文采用个体长成法推算资源量损失,鱼卵和仔稚鱼损失应定量折合为成鱼,即在工程未实施条件下鱼卵和仔稚鱼长成成鱼的比例,也就是公式中的长成率。在自然条件下,鱼类要经历从鱼卵到仔稚鱼,仔稚鱼到幼鱼,幼鱼到成鱼不同长成阶段。从营养水平上看,内源性营养的受精卵相当于自养生物,属第一级营养水平;仔鱼相当于浮游动物,属第二级营养水平,幼鱼相当于小型游泳动物,属第三级营养水平;本次调查鱼卵、仔稚鱼主要是近岸浅海小型鱼类,本评价将成鱼看作为第四级营养水平[8]。依照食物网营养级和生态效率的理论,海洋生态系统中,初级生产者转化为次级生产者,转换率为2%~34%,平均约为10%。在其食物链中生物个体数量和总重量也随食物环节增加而递减,一般而言,每处于后一环节的生物量,约为其前一环节的1/7~1/10,其波动情况与鱼类的生理状态、年龄及环境条件等密切相关[22,23]。本评价采用平均生态效率为10%计,即生物个体数量随营养级每升高一级,数量仅存10%。受鱼卵孵化和开口摄食的影响,从鱼卵到仔鱼存活率仅有10%,仔鱼到幼鱼也仅存10%;对幼鱼长成成鱼而言,不但有自然死亡,而且还有捕捞死亡,存活率也是10%[5,6]。因此考虑到自然死亡、捕食等作用,本文长成率鱼卵以 0.1%计,仔鱼以1% 计。

2.3.1.3 渔获物成鱼平均重量 依据渔业资源生物学对鱼类成体定义:以达到食用商品规格体质量为准[24]。渔获物成鱼个体平均重量应该是调查区域渔获物所有鱼种成体重量的加权平均值。本评价成鱼平均重量综合考虑现场鱼卵和仔稚鱼调查结果中的主要种类成鱼的平均重量,并结合本次渔业资源调查拖网、流刺网、笼捕三种作业主要渔获成鱼平均体重确定。

根据本次调查结果[9]:鱼卵叫姑鱼数量最多(占86.9%),其次为青鳞小沙丁鱼(占7.2%)、斑鰶(占2.2%);仔、稚鱼鰕虎鱼数量最多(占73.3%),其次为小沙丁鱼(占19.3%),圆吻海鰶(占2.4%),参考本次渔业资源调查这几种主要鱼类成鱼体重,进行加权平均计算,得出本海域鱼卵、仔稚鱼自然生长的主要鱼类平均每尾成鱼体重标准为35.1 g。

2007年5月在九龙江口海域底层拖网调查有效作业 10网次,累计拖曳作业 2.751 h,渔获重量86.34 kg,渔获尾数17 859尾。渔获物种类共有48种,其中鱼类有 23种,主要有凤鲚、青鳞小沙丁鱼、花鰶、叫姑鱼、孔鰕虎鱼、斑尾复鰕虎鱼和红狼牙鰕虎鱼等,平均体重31.83 g。流刺网调查渔获重量6 476 g,渔获尾数97尾,种类有13种,全部为鱼类,平均体重为66.78 g。除了中华海鲶以外,其它 12个种类均为中小型鱼类。笼捕作业调查共放渔笼 25个,放置在海底时间 24 h,渔获重量4 239.05 g,渔获尾数112尾。渔获物种类有31种,其中鱼类 21种,主要有叫姑鱼、中华海鲶、斑头舌鳎、长体鳝等,平均体重为50.57 g[9]。综合以上结果,本评价成鱼个体平均重量以50 g/尾计。

2.3.2 施工期悬浮物造成鱼卵、仔稚鱼资源损失量评估 根据2.3.1.1中的鱼卵、仔稚鱼损失数量的计算结果,大桥施工期水体高浓度的悬浮泥沙造成鱼卵可能的损失量为279.2×106个,造成仔稚鱼可能的损失量为 193.6×106尾。鱼卵长成率为0.1%,仔鱼为1%,成鱼平均重量为50g/尾。则厦漳跨海大桥施工期高浓度的悬浮泥沙造成鱼卵可能的资源损失量为:279.2×106×0.1%×50×10-6=14.0(t);造成仔稚鱼可能的资源损失量为:193.6×106×1%×50×10-6=96.8(t),详见表 2。

表2 施工期悬浮物对鱼卵、仔稚鱼资源影响损失量估算Tab.2 Loss calculation of fish eggs and larvae resources owing to the influence of SS

3 结 论

厦漳跨海大桥施工导致海水中悬浮物浓度增加,在一定范围内形成高浓度扩散场。在悬浮物增加以及在物理条件和饵料生物减少的共同作用下,会降低鱼卵的孵化率,还会对已孵化的仔、稚鱼的生长和生存带来不利影响,直接或间接对鱼卵、仔稚鱼资源造成损害,其中鱼卵资源损失量为14.0 t;仔稚鱼资源损失量为96.8 t。

致谢:鱼卵、仔稚鱼资料由黄美珍研究员、郑惠东高级工程师提供;渔业资源资料由张澄茂研究员提供;李秀珠教授级高工给本文的构思提出了宝贵的建议,谨致谢忱。

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Impact of the suspended substance on fish eggs and larvae and losses estimation:Illustrated by the case of cross-ocean bridge engineering from Xiamen to Zhangzhou

LUO Dong-lian
(Fisheries Research Institute of Fujian,Xiamen 361012,China)

X503.225; P752

A

1001-6932(2010)04-0439-05

2009-09-15;

2009-12-16

罗冬莲(1969-),女,福建永定人,高级工程师,从事渔业生态环境研究与环境影响评价。电子邮箱:luodl@fjscs.ac.cn

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