刘敏，董鹏，刘汉超

(大连海洋大学辽宁省海洋牧场工程技术研究中心 大连 116023)



美国德克萨斯州人工鱼礁建设及对我国的启示

刘敏，董鹏，刘汉超

(大连海洋大学辽宁省海洋牧场工程技术研究中心 大连 116023)

文章对美国德克萨斯州墨西哥湾海域人工鱼礁建设情况进行介绍，从目的、计划、分布、效益、管理等方面进行分析，通过查阅相关资料，吸取美国人工鱼礁建设过程中管理、技术等方面的经验，对我国人工鱼礁建设提出参考建议。人工鱼礁建设是一项系统工程，需要全方位、多方面地开展工作，应重点从政府机构协调运作、法律体系建设、加大科研投入、完善管理措施、有效利用新型材料等方面入手，积极有效地进行人工鱼礁建设和管理。

人工鱼礁；海洋生态；海洋牧场；海洋渔业

人类对渔业资源的过度索取导致世界野生渔业资源的种类和数量不断减少，资源补充严重不足，渔业资源迅速衰退。重工业发展和海域不合理使用使许多国家周边海洋环境遭到破坏，世界渔业资源状况不断恶化[1]。20世纪70年代中期，为恢复渔业资源、解决渔业资源可持续发展问题，很多国家开始大力开展人工鱼礁建设，其中美国人工鱼礁建设发展最为迅速，管理较为合理，效果最为明显。以德克萨斯州墨西哥湾海域为例，由于墨西哥湾天然珊瑚礁逐渐衰退，海洋环境不断恶化，大量海洋动植物赖以生存的栖息地遭受破坏，生命活动无法正常进行。德克萨斯州政府以“德克萨斯人工鱼礁计划”为指导，建造人工鱼礁，这项工作的实施为海洋中无脊椎动物提供生命活动所需的硬质表面，为鱼类提供栖息地和捕食场所。德克萨斯州人工鱼礁建设具有代表性，管理体系较为完善、思想新颖、技术成熟，人工鱼礁以大型船舶和石油天然气平台为主。本文介绍德克萨斯人工鱼礁建设方面的经验，以期对我国人工鱼礁建设有所启发和借鉴。

1 德克萨斯州人工鱼礁发展背景

德克萨斯州于1940年年末参与人工鱼礁计划，“德克萨斯州立公园和野生动物保护委员会”(以下简称委员会)被授权进行人工鱼礁建设项目，委员会员工与其他政府机构、保护组织、私营企业和渔业运动部门合作，共同维护和管理人工鱼礁区。20世纪70年代中期，12艘报废的“二战”船只形成第一批人工鱼礁[2]；1990年美国石油天然气公司将约140个退役的石油天然气平台捐赠给德克萨斯人工鱼礁项目，成为德克萨斯州人工鱼礁项目的核心。

2 德克萨斯州人工鱼礁建设

事实证明,石油天然气平台与海洋环境相兼容，通常只淹没平台的框架结构，框架结构中不含碳氢化合物，对海洋环境污染极小。框架的大小、形状、设计、轮廓、密度等优势使其成为最持久耐用的人工鱼礁材料。使用侧扫声呐对石油天然气平台投放位置进行检测，结果显示绝大多数框架结构几乎没有发生位移。通过钢材沉浸在海水中的平均腐蚀速率估计，这些框架结构约有300年的寿命。

2.1 建设计划

“德克萨斯人工鱼礁计划”首先确定计划参与者和资金需求，确保目标海域地理、水文、生物、生态及其他条件均符合人工鱼礁的投放要求；其次运用科学的机制和方法监测和管理人工鱼礁，并在地图描绘人工鱼礁建设的优先区域，创建人工鱼礁管理基金，保证计划的成功实施。

“德克萨斯人工鱼礁计划”规定人工鱼礁要投放在优先区域，提高该区域渔业资源水平以及商业捕鱼机会，大力发展休闲渔业。使用船舶、石油天然气平台等作为底栖生物礁，虽结构复杂但不影响结构的完整性，面向效果最大化，加强对人工鱼礁区的监管，确定物种的丰富度、稳定性、增长率、死亡率以及环境影响因素对鱼礁物种带来的影响。人工鱼礁区可采捕的渔业资源量由德克萨斯州及其毗邻专属经济区的渔业管理部门规定。

2.2 建设目的

2.2.1 最大限度地保护和增殖渔业资源

人工鱼礁被放置在德克萨斯州海域及其毗邻专属经济区，可以提高鱼礁群落中珊瑚鱼类和其他生物的组成，增加潜在产卵数量。石油天然气平台的投放为藤壶、珊瑚、海绵、蛤蜊、苔藓和水螅等无脊椎动物提供生命活动所需的硬质表面。除当地物种外，人工鱼礁还能吸引其他物种，使其暂停在鱼礁区，鱼礁区生物生长所需的营养物质可能来自于附着在鱼礁表面的无脊椎动物，也可能来自于鱼礁结构。石油天然气平台对群落的发展和生态的相互作用是很好的铺垫。

2.2.2 有效利用废弃物，保护生态环境，缓解政府和企业压力

接近优先区域的石油天然气平台在进行报废处理时，拆除耗资巨大且回收再利用价值低，盲目拆除不但会使框架结构底部已经形成的鱼礁生态系统遭到破坏，而且有可能使污染海洋环境的平台构件遗留在海中。将其作为废弃物赠予委员会，经过特殊处理成为人工鱼礁，不但有效利用废弃物，使原有的鱼礁生态系统不受破坏，而且本身位于优先区域附近无须移动，减少资金损耗，进一步缓解政府和企业的压力[2]。

2.2.3 促进商业渔业和休闲渔业发展，便于当地渔民使用

通过增加人工鱼礁区的表面积，提高德克萨斯州以及联邦水域人工鱼礁潜力，使人工鱼礁区生物种类逐渐增多，目标物种捕获的成功率提高。此外，吸引大量渔民、垂钓爱好者和潜水爱好者前来，其中渔民可以进行捕捞作业，垂钓爱好者和潜水爱好者可以进行休闲活动，促进商业渔业和休闲渔业共同发展[2]。

2.2.4 获得良好的社会效益、经济效益和生态效益

随着人工鱼礁区的不断建设和完善，休闲渔业发展迅速，人们涉足人工鱼礁区的次数逐年增多，到德克萨斯休闲旅游的游客不断增加，促进当地经济发展；前往人工鱼礁区进行休闲活动需租赁大量船只，拉动船租等其他相关行业发展[2]。通过对人工鱼礁区的资源量和环境因子进行检测，发现一些经济物种的种类和数量大幅增加，鱼礁区海域环境得到明显改善，人工鱼礁的建设为鱼类及其他海洋生物提供了良好的栖息场所[2]。

2.3 建设情况

德克萨斯州墨西哥湾海域建设人工鱼礁区66个，人工鱼礁区面积最小为16.19 hm2、最大为153.78 hm2，投放水深为9.14～94.49 m，其中高岛人工鱼礁区离岸较远、分布较为密集。由于石油平台框架结构有一定高度，德克萨斯人工鱼礁大都投放在深水区，其中投放在18.29 m以上水深的人工鱼礁占总数的83%。人工鱼礁的来源主要包括德克萨斯公园和野生动物协会捐赠的混凝土涵洞、海事管理浮标、球形人工鱼礁、海军驳船，海洋救助服务公司捐赠的拖船、驳船，德克萨斯沿海海洋委员会捐赠的货轮(“二战”时期美国建造)，德克萨斯休闲渔业协会、服务社及其他协会捐赠的球形人工鱼礁、采石场岩石，美国海岸警卫队捐赠的混凝土防波堤构件，石油天然气公司(能源公司)捐赠的石油天然气平台框架结构、石油管道、钻井框架、生产组件等。

德克萨斯州对墨西哥湾海域人工鱼礁建设格外重视，拥有最高级别的人工鱼礁项目，由委员会以及沿海渔业部门共同管理。12艘“二战”报废船只沉入海底，是德克萨斯州第一次使用稳定、耐用、复杂的材料制成人工鱼礁；之后约有90个石油天然气平台作为人工鱼礁被投放到墨西哥湾德克萨斯沿海水域，并收到超过1000万美元的捐款。德克萨斯州人工鱼礁以船舶和石油天然气平台为主，其中以海上石油天然气平台为核心(表1)。

表1 德克萨斯州各类人工鱼礁区数量及比例

2.4 效益

最近一项调查显示，德克萨斯州沿岸船只平均每年有1 582次鱼礁旅行，到人工鱼礁区的渔业休闲活动占全部活动的40%，现在每年约有5.2万外来游客到德克萨斯州进行休闲垂钓，且人数还在不断上升[3]。

早在1999年德克萨斯州潜水运动每年就给当地经济带来最少200万美元的收入，随着人们对潜水资源需求的不断增加，人工鱼礁提供了更多机会，现在每年有超过6 000名潜水者到德克萨斯州开展休闲潜水运动[3]。在人工鱼礁区进行潜水以及一些新增项目促使游客消费，提高地区经济潜力。

人工鱼礁的建设使德克萨斯州渔业资源蕴藏量增加10倍以上，如“SHIP”人工鱼礁区的建立为海洋生物创造约7 060.63 m2的硬质表面栖息地，在德克萨斯州南部河流已经观察到66种鱼类，其中包括42种主要珊瑚礁物种。人工鱼礁区为无脊椎动物提供可附着的硬质表面，无脊椎动物和鱼类将鱼礁区的贝壳等生物当做食物来源并躲避敌害；人工鱼礁的高垂直剖面吸引上层鱼和底层鱼，也能提供栖息地，鱼类在夜间远离人工鱼礁、白天便返回寻求掩护；除土著物种外，人工鱼礁还会吸引瞬态物种，这些物种会滞留在礁区数小时或数天[4]。

综上所述，人工鱼礁区建设效果明显，区内生物种类不断增加，海洋环境明显改善，渔业资源日益丰富。人工鱼礁区不仅成为海洋生物的天堂，而且成为人们渔业休闲活动的最佳选择地。

3 资金及管理

人工鱼礁建设和发展的每个阶段都需要一定的资金、物资和劳动力作为支持，其中资金通常由个人和政府机构捐赠，物资由联邦、州或地方政府提供帮助或捐赠。人工鱼礁的选址通常与鱼礁类型和资金数量有关。德克萨斯州立法规定，人工鱼礁区建设的资金要来源于国家财政总收入以外。地方政府支持发展人工鱼礁，额外的津贴收入来自鱼礁材料的回收，并且这些资金也被用于人工鱼礁的发展[3-6]。立法机构设立人工鱼礁基金，由委员会负责使用，以便进行人工鱼礁的管理。在人工鱼礁建设过程中，该基金是相关部门唯一的资金来源。对人工鱼礁进行开发、维护和标记的经费不应超过人工鱼礁基金的累积收入，创建和维护的成本由人工鱼礁捐赠者承担，委员会只负责最大限度地减少这些成本[7]。

德克萨斯州海上石油平台人工鱼礁项目中有50%的经费由石油天然气公司捐助，获得资助的项目人员负责研究、管理、维护和新建人工鱼礁，这也使该项目能够自给自足，不需要政府拨款。德克萨斯州自1961年开始建设人工鱼礁，受捐款总额超过919万美元[3-6]，其中1989年以前没有资助信息，1989年以后每年都有捐款资助，从1995年开始捐款金额基本呈现递增趋势，由此可知人工鱼礁受重视程度不断提高[1-7]。

4 对我国人工鱼礁建设的启示

4.1 政府重视人工鱼礁建设，加强地方合作

为达到预期效果，须投放大量人工鱼礁，最大限度地增加人工鱼礁区面积。我国政策与美国不同，在人工鱼礁发展过程中项目很难实现自给自足，因此政府可以出台相关优惠和补助政策，与地方企业和个人合作。美国德克萨斯州的石油天然气平台大都由企业捐赠，从改造到投放均由企业负责、政府监管。我国沿海企业和渔民也可以自发投放人工鱼礁，自觉对人工鱼礁区进行管理，在改善海洋环境和补充渔业资源的同时，有效减轻政府部门的压力[2-9]。

4.2 立法规范人工鱼礁的投放和管理

人工鱼礁的建设一定要加强管理和监督。目前我国沿海各地均有人工鱼礁管理办法，但缺少相关法律法规。如美国德克萨斯州明文规定，人工鱼礁的投放要合理，不在通航水域或锚地盲目、随意投放人工鱼礁。因此，通过制定相关法律法规，绘制功能区划图，将人工鱼礁区标注在图上，更好地管理人工鱼礁[6-11]。

4.3 加强科学研究，加大科研经费投入

学习美国德克萨斯州先进理念，选择更加耐用、稳定和环保的人工鱼礁材料，设计更加合理的人工鱼礁结构，加强渔业资源保护方面的一系列研究，提高监测和评估人工鱼礁和生态环境的能力，同时注重对鱼类栖息地的基础研究。我国人工鱼礁在材料和设计等方面与美国依然有一定差距，应加大相关经费投入，鼓励更多研究人员从事人工鱼礁研究[3-11]。

4.4 加强执法力度，保护海洋生态环境，减少渔业资源的损耗和浪费

近年来我国渔业资源衰退较为明显，投放人工鱼礁恢复渔业资源需要经过一段时间。我国虽然已有许多法律法规保护海洋环境和渔业资源，但力度还有待提高。在人工鱼礁区建设过程中，应继续加强对鱼礁区的监管和保护，加大执法力度。美国各州都有法规规定，为保证渔业资源可持续发展，对禁渔期和禁渔区的非法捕捞作业进行严格处罚，对破坏海洋生态资源和环境的行为要处以一定数量的罚款[2-12]。

4.5 完善资金管理

科学合理的资金管理对我国人工鱼礁建设至关重要。可以借鉴美国德克萨斯州人工鱼礁发展经验，成立专门的人工鱼礁基金会，独立于政府机构，管理拨款、捐款和额外津贴等所有资金，规定人工鱼礁由建设到投放所有环节的资金都来源于此，不但使经费易于管理，而且使人工鱼礁建设的各个阶段更加顺利地进行[3-10]。

4.6 运用大型构造作为人工鱼礁

随着我国经济的不断发展，国防和能源等方面的建设不断加强，建造的大型构造也越来越多，包括大型舰船、船舶、海上风能发电机、海上石油天然气平台等。在若干年后，许多大型结构都将面临退役或报废，如何将其合理利用成为需要考虑的问题。借鉴美国经验，可将其发展成为人工鱼礁，有效利用废弃物，不但改善海洋环境，而且节约大量资金[3-12]。

5 结语

人工鱼礁建设是一项投资大、周期长、收益大的工程。美国德克萨斯州人工鱼礁建设主要以船舶、石油天然气平台、大型混凝土涵洞等大型结构为主，在鱼礁材料的收购、处理、运输、投放和管理方面已经非常成熟。美国政府大力支持人工鱼礁建设，取得很大成果，在改善海洋环境、提高渔业资源的基础上，大力发展休闲渔业。我国人工鱼礁发展在技术、思想等方面已有很大进步，但与美国相比仍有一定差距，仅从人工鱼礁投放角度考虑就仍略带盲目性，导致我国人工鱼礁发展较慢，与休闲渔业相关的项目开展较少。21世纪我国对人工鱼礁建设的研究和探索应继续加强，不断总结经验教训，提高重视程度，学习发达国家先进思想和技术，做好管理和研究，使人工鱼礁建设走上健康、科学、可持续发展的道路。

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Construction of Artificial Reef in Texas of U.S. and Its Enlightenment to China

LIU Min，DONG Peng，LIU Hanchao

(Center for Marine Ranching Engineering Science Research of Liaoning，Dalian Ocean University，Dalian 116023,China)

In this paper，the construction of artificial reefs in the Gulf of Mexico in the United States of America was introduced and analyzed from the aspects of construction purpose，plan，distribution，benefit，management and so on.Some suggestions were proposed through accessing to relevant information，including the management，technology and other aspects of experience during the process of artificial reef construction in the United States.Artificial reef construction is a systematic project need to be all-round efforts，the construction and management of artificial reefs from coordinating the operation of government agencies，building legal system，increasing investment in scientific research，improving management measures and making effective use of new materials should be focused on.

Artificial reef，Marine ecology，Marine ranching，Marine fishery

2017-01-23；

2017-03-06

国家科技支持计划项目(2012BAD18B03、2013BAD23B01).

刘敏，硕士研究生，研究方向为海洋牧场人工鱼礁区建设，电子信箱：1849440733@qq.com

董鹏，硕士研究生，研究方向为海洋牧场鱼礁生态系统，电子信箱：610001387@qq.com

P74

A

1005-9857(2017)04-0021-05