海上設(shè)施的漁業(yè)資源養(yǎng)護(hù)功能綜述

合理利用海洋資源成為了各個(gè)國(guó)家的重中之重，隨著開(kāi)采大陸架海域的石油與天然氣，以及海洋資源開(kāi)發(fā)和空間利用規(guī)模不斷擴(kuò)大，與之相適應(yīng)的近海工程成為近３０年來(lái)發(fā)展最迅速的工程之一。習(xí)近平總書(shū)記在黨的十九大報(bào)告中指出：“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”。為深入認(rèn)知海洋、合理開(kāi)發(fā)海洋、科學(xué)管理海洋提供有力的科技支撐。

隨 著 海 洋 開(kāi) 發(fā) 力 度 的 不 斷 增 加，除 了ＦＡＤｓ、網(wǎng)箱、浮筏等傳統(tǒng)的漁業(yè)設(shè)施之外，深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)、大型 養(yǎng)殖 工 船等漁 業(yè) 大 型 海 上 設(shè)施也已經(jīng)投入使用，另 外 其他行 業(yè) 的 相 關(guān) 設(shè) 施包括油氣 平臺(tái)、航標(biāo)、監(jiān) 測(cè)浮 標(biāo)、海 上風(fēng) 電 樁 等建設(shè)數(shù)量也不斷增長(zhǎng)，這 些設(shè)置 于 海 面 上 或 海面下的設(shè)施除了起 到 原有 建 設(shè)的 功 能外，由于海洋資源的流通性，在 這 些設(shè)施 周 圍就 有 可 能存在或棲息一些海洋 生物，特別 是 對(duì)于 一 些 洄游性魚(yú)類(lèi)，在洄游 過(guò)程 中 會(huì)不可 避 免 地 經(jīng) 過(guò) 洄游路線(xiàn)上的設(shè)施，這些 設(shè) 施對(duì)魚(yú) 類(lèi) 起到 什 么 作用，是否具備一定的資源養(yǎng)護(hù)功能，對(duì)于我們了解這些設(shè)施的漁業(yè)功 能，以 及能 否 進(jìn)一 步 對(duì) 其進(jìn)行漁業(yè)開(kāi)發(fā)和利用，對(duì) 于漁業(yè) 開(kāi) 發(fā)和 管 理 者來(lái)說(shuō)是非常重要的方向。因此本文通過(guò)明確海上設(shè)施及其分類(lèi)，對(duì)不同建設(shè)目的、功能的海上設(shè)施的資源養(yǎng)護(hù) 功能 及 效 果 進(jìn) 行總 結(jié)分 析，綜述了不同海上設(shè)施的漁業(yè)資源養(yǎng)護(hù)功能及漁業(yè)開(kāi)發(fā)功能，為下一 步 借 助 這 些 設(shè) 施 開(kāi) 展 漁 業(yè) 資源的養(yǎng)護(hù)和可持 續(xù)開(kāi) 發(fā) 提 供 參 考，也 為 海 域的綜合開(kāi)發(fā)利用、產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展提供相應(yīng)依據(jù)。

１海上設(shè)施

海上設(shè)施 作 為 海 洋 工 程 其 中 的 重 要 組 成，主要集中在近海海域，于２０２１年起修訂實(shí)施的《中華人民共和國(guó)海上交通安全法》中有明確定義：海上設(shè)施，是指水上水下各種固定或者浮動(dòng)建筑、裝 置和 固 定 平 臺(tái)，但 是 不 包 括 碼頭、防波堤等 港 口 設(shè) 施。眾 所周 知，人 工 魚(yú) 礁 是 一種人造構(gòu)造物，通過(guò) 利 用 魚(yú) 類(lèi) 喜 歡 聚 集于 礁石和沉船等特性來(lái)增加漁獲量的設(shè)施。而一些海上設(shè)施被建造投放 在海 洋 中，其 主 要功 能 并 不是為了增加漁獲量。但仍起到了“人工魚(yú)礁式”的作用，具有資源養(yǎng)護(hù)和集群增殖的效果，為海上設(shè)施的多功能化提供了方向。是否可以做到“一設(shè)施多功能”的效果有待實(shí)踐的 不 斷 驗(yàn) 證，而隨著“十四五”階段海洋資源的開(kāi)發(fā)力度不斷加大，海上設(shè)施開(kāi)始大規(guī)模的投放建設(shè)，因此除了考慮海上設(shè)施主要 的功 能 和作 用，同 時(shí) 又能夠積極發(fā)揮海上設(shè)施 的 資 源 養(yǎng)護(hù) 功 能，這 對(duì)于提高海洋的綜合 開(kāi)發(fā) 效 益將 會(huì)起 到 重要 作 用，但目前在國(guó)內(nèi)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究尚屬空白。

按照建設(shè)目的和功能，海上設(shè)施大致上可分為養(yǎng)殖類(lèi)海上設(shè)施、環(huán)境修復(fù)類(lèi)海上設(shè)施、工業(yè)類(lèi)海上設(shè)施、新能源類(lèi)海上設(shè)施、其他類(lèi)海上設(shè)施（表１），不 同 類(lèi) 別 海 上 設(shè) 施 的 世 界 分 布 情 況 見(jiàn)圖1。

表１海上設(shè)施根據(jù)建設(shè)目的和功能進(jìn)行劃分

圖１ 不同類(lèi)別海上設(shè)施的世界分布情況

２海上設(shè)施的資源養(yǎng)護(hù)功能

２．１養(yǎng)殖類(lèi)海上設(shè)施

２．１．１筏式養(yǎng)殖區(qū)

筏式養(yǎng)殖區(qū)由一定數(shù)量的養(yǎng)殖浮筏所構(gòu)成，養(yǎng)殖筏主要通過(guò)浮繩把大量的浮子串聯(lián)在一起，使其浮在水面上。每個(gè)養(yǎng)殖筏均需要打木樁固定于海底以抵抗海上強(qiáng)烈的風(fēng)浪。養(yǎng)殖筏整體處于１０～３０ｍ 的水體表面至水下的３ｍ 的水體中。

隨著筏式養(yǎng)殖模式的開(kāi)發(fā)，養(yǎng)殖筏架上伴生出各種大型的海藻。海藻作為初級(jí)生產(chǎn)力的重要來(lái)源之一，帶動(dòng)著整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，對(duì)維持海洋生物活力等起到了重要作用。進(jìn)而形成了規(guī)模龐大的海洋生產(chǎn)力系統(tǒng)，部分海域甚至形成了天然海藻場(chǎng)。海藻附生著大量的餌料生物，為魚(yú)類(lèi)、蝦類(lèi)幼體提供了攝食和棲息的場(chǎng)所。另一方面，藻體及其凋落物也為游泳動(dòng)物和底棲碎食性動(dòng)物 提 供 了 餌 料。海 藻 具 有 一 定 的 碳 匯 作用。Ｍｏｒｒｉｓｅｙ等在新西蘭北部貽貝養(yǎng)殖場(chǎng)中同樣發(fā)現(xiàn)在養(yǎng)殖筏上附著有多種生物，為小型魚(yú)類(lèi)創(chuàng)造了棲息空間，該筏式養(yǎng)殖區(qū)的海洋生物多樣性和生物密度均有提高，從其他水域進(jìn)入養(yǎng)殖區(qū)中的魚(yú)類(lèi)將養(yǎng)殖筏看做為餌料豐富的庇護(hù)所，其具有類(lèi)似于魚(yú)礁的集魚(yú)效果。同時(shí)也為幼魚(yú)提供了更多的人工庇護(hù)所?？梢钥闯龇な金B(yǎng)殖區(qū)具有一定的資源養(yǎng)護(hù)功能，同時(shí)為修復(fù)海洋生態(tài)提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。

２．１．２網(wǎng)箱式養(yǎng)殖區(qū)

如今的網(wǎng)箱通常以金屬、木料或毛竹等材料做成六面體作為框架，用于在水中抵抗風(fēng)浪，再配上沉子、浮子將網(wǎng)懸于水中。網(wǎng)衣部分由網(wǎng)裙、網(wǎng)底、網(wǎng)蓋及投餌通道組成。根據(jù)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的習(xí)性不同，天氣、季節(jié)、水溫不同，網(wǎng)箱沉于海中的高度也略有不同。沿海網(wǎng)箱養(yǎng)殖場(chǎng)是沿海生態(tài)系統(tǒng)中常見(jiàn)的人工元素。２０２０年，世界總水產(chǎn)養(yǎng)殖量達(dá)到１．１４５億噸，據(jù) ＦＡＯ２００７年統(tǒng)計(jì)（表２），進(jìn)行海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖主要國(guó)家是挪威（２７．５％）、智利（２４．８％）、中 國(guó) （１２．１％）、日 本 （１１．３％）、英 國(guó)（５．５％）加拿 大 （４．２％）、希 臘 （３．２％）、土 耳 其（２．９％）。

表２海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖主要國(guó)家

沿海養(yǎng)殖場(chǎng)集中了大量具有生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚(yú)類(lèi)，在養(yǎng)殖場(chǎng)中網(wǎng)箱對(duì)野生魚(yú)類(lèi)種群的集群效果類(lèi)似于 ＦＡＤｓ的效果，可以看作是加強(qiáng)版的魚(yú)類(lèi)聚集裝置。大量的食物供應(yīng)，主要是由于水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料的損失，大大增加了養(yǎng)殖區(qū)附近的覓食機(jī)會(huì)，食物供應(yīng)量的增加導(dǎo)致了在養(yǎng)殖場(chǎng)附近的野生魚(yú)類(lèi)數(shù)量的增加。在網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)了許多魚(yú)卵，由此發(fā)現(xiàn)網(wǎng)箱可以成為魚(yú)類(lèi)繁衍時(shí)的棲息地。有研究人員曾提出是由于一些特定的化學(xué)線(xiàn)索在起作用，并誘導(dǎo)一些海洋生物在網(wǎng)箱周?chē)鷹ⅰ＃粒耄铮斓仍谕炼鋹?ài)琴海的網(wǎng)箱養(yǎng)殖場(chǎng)同樣發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)箱下聚集的魚(yú)群要更密集。此外 Ｋｉｎｇｓｆｏｒｄ等在１９９１年調(diào)查發(fā)現(xiàn)漂浮網(wǎng)箱可能會(huì)影響?zhàn)B殖場(chǎng)附近的水流，導(dǎo)致一些魚(yú)群發(fā)生了滯留，就像珊瑚礁會(huì)改變當(dāng)?shù)氐乃?，有利于魚(yú)類(lèi)滯留于珊瑚礁，把珊瑚礁作為棲息地。當(dāng)幼魚(yú)長(zhǎng)到一定尺寸大小時(shí)，在網(wǎng)箱和周?chē)匀粭⒌刂g的聯(lián)系也很重要，例如尖吻重牙鯛（Ｄｉｐｌｏｄｕｓｐｕｎｔａｚｚｏ）、沙重牙鯛（Ｄｉｐｌｏｄｕｓｓａｒ－ｇｕｓｓａｒｇｕｓ）等幼魚(yú)通常棲息于水深小于２ｍ 的巖礁上。當(dāng)幼魚(yú)的體長(zhǎng)達(dá)到４５～５５ｍｍ，并從這個(gè)棲息地?cái)U(kuò)散出去。網(wǎng)箱養(yǎng)殖場(chǎng)可以看作是一種新的沿海生境。中國(guó)目前海水養(yǎng)殖區(qū)域主要集中在海灣、灘涂和近海海域，而深海海域養(yǎng)殖空間利用率則非常低。隨著“藍(lán)色糧倉(cāng)”這一海洋開(kāi)發(fā)措施的提出，大力發(fā)展深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖、大型養(yǎng)殖工船等海上設(shè)施養(yǎng)殖，成為中國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略之一，其推廣意義十分突出。中國(guó)大型網(wǎng)箱養(yǎng)殖出現(xiàn)于２０世紀(jì)末，深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖可以拓展利用海水養(yǎng)殖的空間，保護(hù)、改善海域養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境，提高養(yǎng)殖效率，同時(shí)借助于這些設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)部分中上層魚(yú)類(lèi)的養(yǎng)護(hù)與增殖。

２．２環(huán)境修復(fù)類(lèi)海上設(shè)施

２．２．１人工浮島

人工浮島是一種為了一定的目的和用途，在海中建造的島嶼。海上人工浮島的建設(shè)大部分是因?yàn)橥恋刭Y源較為短缺的國(guó)家和地區(qū)，進(jìn)而充分利用海洋資源，在海面上通過(guò)漂?。驑兜姆绞将@取可利用空間的一種海上設(shè)施。

各國(guó)沿海城市的土地資源日漸緊張，導(dǎo)致填海造地的形勢(shì)逐年增加，避免大規(guī)模沿岸圍墾造成的生態(tài)影響。世界各國(guó)開(kāi)始重視人工浮島的發(fā)展，如：日本、荷蘭、美 國(guó)、中國(guó)、中東 地 區(qū) 等。

其目前主要用途包括：交通運(yùn)輸、存儲(chǔ)用地、休閑娛樂(lè)、農(nóng)業(yè)漁業(yè)用地等。

人工浮島是與自然形成的“島嶼”相對(duì)應(yīng)的一種人工建造的浮島，人工浮島技術(shù)是一種生態(tài)環(huán)境修復(fù)與保障技術(shù)，具有污染物凈化、生境恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)等功能，最初研究的目的是用于生態(tài)修復(fù)。１９８８年 Ｈｏｅｇｅｒ概括了人工浮島的六大主要功能：防止堤岸侵蝕、保護(hù)海岸線(xiàn)、為野生動(dòng)物提 供 棲 息 地、凈 水 過(guò) 濾、美 化 景 觀、生 物 消毒等。

人工浮島在淡水環(huán)境中投放的數(shù)量較多，一般多投放于江河、湖泊等水域。人工浮島可以為生物提供餌料和棲息地．１９７３年 Ｐａｒｄｕｅ等人發(fā)現(xiàn)在放置人工浮島后，經(jīng)過(guò)２．５年，魚(yú)類(lèi)的總生物量增加了２０％。這是因?yàn)槿斯じu能為周?chē)母∮紊锾峁└街砻?，增加了養(yǎng)分的可利用性和池塘的承載能力。除了提供庇護(hù)場(chǎng)所外，也降低了魚(yú)類(lèi)的被捕食風(fēng)險(xiǎn)。

人工浮島同時(shí)也是一種生態(tài)工程方法，它可以通過(guò)創(chuàng)造棲息地改善水質(zhì)，支持水生環(huán)境的局部生物多樣性。自１９７０年以來(lái)。許多商業(yè)漁業(yè)的經(jīng)營(yíng)無(wú)法持續(xù)，面臨崩潰的危險(xiǎn)，導(dǎo)致國(guó)際漁業(yè)資源形勢(shì)十分嚴(yán)峻，其中包括大西洋鯡（Ｃｌｕｐｅａｈａｒｅｎｇｕｓ）。這種魚(yú)類(lèi)在大西洋東北部近乎于滅絕。除了過(guò)度捕撈，海岸線(xiàn)的大量破壞，魚(yú)類(lèi)與棲息地之間的聯(lián)系也尤為重要，外來(lái)入侵物種的引入以及氣候變化引起的溫度波動(dòng)都導(dǎo)致了魚(yú)類(lèi)種群動(dòng)態(tài)和分布的變化，由此引出了一個(gè)名詞“重要魚(yú)類(lèi)棲息地”。重要魚(yú)類(lèi)棲息地是指魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵、繁殖、捕食、生長(zhǎng)到成熟所必需的場(chǎng)所，包括其生活的海域和相關(guān)的底質(zhì)、港口和碼頭，大多都形成了較簡(jiǎn)單、開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)，可以創(chuàng)造淺水環(huán)境適宜魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)。在經(jīng)過(guò)大量改造后的近海海域，安裝了人工結(jié)構(gòu)，如“ｂｉｏｈｕｔｓ”生物小屋，為沿岸性魚(yú)類(lèi)提供庇護(hù)。Ｓｅｌｆａｔｉ等人２０１８年在摩洛哥為挽救瀕臨滅絕的烏鰭石斑魚(yú)（Ｅｐｉｎｅｐｈｅｌｕｓｍａｒ－ｇｉｎａｔｕｓ）和尖吻喙鱸（Ｍｙｃｔｅｒｏｐｅｒｃａａｃｕｔｉｒｏｓｔｒｉｓ）使用了生物小屋，使用后周?chē)聂~(yú)類(lèi)數(shù)量明顯更高。說(shuō)明人工浮島可以用于支持 ＥＦＨ 中存在的季節(jié)洄游、生殖洄游性魚(yú)類(lèi)以及幼魚(yú)。

２．２．２海上機(jī)場(chǎng)

海上機(jī)場(chǎng)是指人工建造在海上的固定機(jī)場(chǎng)，海上機(jī)場(chǎng)（見(jiàn)圖２）大致可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是以人工部分或全部填海造地修建成的機(jī)場(chǎng)；一類(lèi)是把單個(gè)和多個(gè)大型飄浮平臺(tái)固定在海底形成的機(jī)場(chǎng)。世界上最早建造海上機(jī)場(chǎng)的國(guó)家是日本。

２０１３年以來(lái)關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)島和中部國(guó)際機(jī)場(chǎng)島等大規(guī)模人工島的建設(shè)在日本各地完成。人工島的建造會(huì)使海水的流動(dòng)發(fā)生了很大的變化，對(duì)周邊的海域環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響。關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)是位于大阪灣東部，是世界上第一座海上機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)島外圍護(hù)岸大多采用了傾斜護(hù)岸。為了確認(rèn)該護(hù)岸上生物的生息狀況，自１９８８年１２月起，持續(xù)對(duì)海堤周邊的海藻場(chǎng)、魚(yú)貝類(lèi)、大灣區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)查，從而研究機(jī)場(chǎng)島建設(shè)的生態(tài)效應(yīng)。調(diào)查結(jié)果顯示在海上機(jī)場(chǎng)的緩坡護(hù)岸上發(fā)現(xiàn)了大量的藻類(lèi)。海藻本身或附著在海藻上的微小生物作為餌料提供給魚(yú)蝦。直立護(hù)岸上雖然附著藻類(lèi)較少，但對(duì)紫貽貝等軟體動(dòng)物來(lái)說(shuō)是有利的生存環(huán)境。在調(diào)查中，觀察到６９種藻類(lèi)、２７１種底棲動(dòng)物和５９種魚(yú)類(lèi)。因此，調(diào)查結(jié)果表明，機(jī)場(chǎng)島本身已成為海洋生物的新棲息地，在機(jī)場(chǎng)護(hù)岸確認(rèn)了生物的現(xiàn)存量（約３００ｔ），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了因填埋而損失的生物量（１５ｔ）。另外，將藻場(chǎng)現(xiàn)存量與作為最高營(yíng)養(yǎng)階段的魚(yú)類(lèi)的氮換算現(xiàn)存量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性非常高。由此可知，藻場(chǎng)能夠繁茂的環(huán)境，特別對(duì)于魚(yú)類(lèi)來(lái)說(shuō)，是合適的棲息場(chǎng)所。海藻還可以通過(guò)光合作用吸收水中的二氧化碳，放出氧氣增加溶解氧，以及通過(guò)吸收富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)磷和氮來(lái)發(fā)揮水質(zhì)凈化功能，同時(shí)也提高了生物的生產(chǎn)量?？梢哉J(rèn)為藻類(lèi)繁茂的護(hù)岸對(duì)于動(dòng)物群落來(lái)說(shuō)也是合適的生長(zhǎng)環(huán)境，這意味著是直立護(hù)岸和傾斜護(hù)岸等護(hù)岸的形狀、護(hù)岸的方向和有無(wú)遮蔽物等產(chǎn)生的流動(dòng)環(huán)境的差異不但對(duì)藻類(lèi)產(chǎn)生影響，而且對(duì)動(dòng)物群落的種類(lèi)組成和現(xiàn)存量也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。由此可以認(rèn)為，今后在進(jìn)行投放人工島這樣的大規(guī)模海上設(shè)施時(shí)，為了促進(jìn)形成豐富的動(dòng)物群落，傾斜護(hù)岸一般覆有大面積底生微藻和海藻可以為動(dòng)物群落提供餌料，通過(guò)設(shè)計(jì)確保適當(dāng)?shù)牟ɡ肆鲃?dòng)影響和流速，可以提高動(dòng)物群落的生產(chǎn)率，也可以確保周邊海域的魚(yú)類(lèi)資源和生物多樣性。

圖２ 海上機(jī)場(chǎng)

２．２．３海上多功能平臺(tái)

伴隨著海洋牧場(chǎng)的快速發(fā)展，大量海上多功能平臺(tái)的建設(shè)貫穿于海洋牧場(chǎng)的建設(shè)中，而海上多功能平臺(tái)也作為一項(xiàng)關(guān)鍵的措施成為了現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)建設(shè)中的重要支撐，海上多功能平臺(tái)一般可分為為自升式海上平臺(tái)、移動(dòng)式海上平臺(tái)、半潛式海上平臺(tái)、漂浮式海上平臺(tái)等。海上多功能平臺(tái)的功能全面（見(jiàn)圖３），涉及領(lǐng)域較為廣泛，海上多功能平臺(tái)可以通過(guò)數(shù)字化信息系統(tǒng)時(shí)刻保證海洋環(huán)境的監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)提供一些水文水質(zhì)等生態(tài)數(shù)據(jù)；海上多功能平臺(tái)具有生產(chǎn)管護(hù)功能，一旦發(fā)生事故，可以作為一個(gè)臨時(shí)應(yīng)急的“碼頭”，為一些船只提供?？康钠脚_(tái)，而且海上多功能平臺(tái)可以放置一些緊急的救援物質(zhì)以備不時(shí)之需，同時(shí)還可以定期檢查水下人工魚(yú)礁礁體的情況。海上多功能平臺(tái)一般采用風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源進(jìn)行供電。

海上多功能平臺(tái)的投放，開(kāi)啟了海上休閑旅游業(yè)的新起點(diǎn)，發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)尤其是海洋特色的旅游業(yè)具有得天獨(dú)厚的自然條件和巨大的開(kāi)發(fā)潛力，同時(shí)推動(dòng)了休閑漁業(yè)與旅游服務(wù)的融合發(fā)展。在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，海上多功能平臺(tái)不僅可以拓寬休閑漁業(yè)的發(fā)展空間，也為今后承辦海釣等大型賽事提供了新的載體。其中在山東省通過(guò)海上多功能平臺(tái)的建設(shè)帶來(lái)的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益極為顯著，其發(fā)展在國(guó)內(nèi)位于前列。

海上多功能平臺(tái)自身也可以作為人造礁體，投放在海域中起到“人工魚(yú)礁”的功能，在海上多功能平臺(tái)附近的漁業(yè)資源種類(lèi)、生物資源數(shù)量均有明顯的提高，說(shuō)明海上多功能平臺(tái)自身具有資源養(yǎng)護(hù)的效果。且海上多功能平臺(tái)所管護(hù)的海洋牧場(chǎng)中通過(guò)投放人工魚(yú)礁等為海洋生物提供了良好的繁衍場(chǎng)所和棲息地，有效修復(fù)了被破壞的生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)海上多功能平臺(tái)還與水產(chǎn)養(yǎng)殖相結(jié)合，將海洋生物的苗種繁育、水產(chǎn)品精深加工等相融合帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為各地特色的旅游文化提供了廣闊的發(fā)展前景。

圖３ 海上多功能平臺(tái)

２．３工業(yè)類(lèi)海上設(shè)施

２．３．１石油天然氣平臺(tái)

石油、天然氣鉆井平臺(tái)是工業(yè)類(lèi)海上設(shè)施的代表（圖４），主要是進(jìn)行海上大型生產(chǎn)生活類(lèi)活動(dòng)的一種海上構(gòu)造物，主要由沉入海底的大型樁基來(lái)承受荷載，樁基可作為天然的人工礁石，為藻類(lèi)、無(wú)脊椎動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)提供棲息地并吸引多樣化的海洋物種群落。

在北海的東南部海域，自然侵蝕、破壞性的捕魚(yú)手段、過(guò)度開(kāi)發(fā)等均導(dǎo)致了天然硬基質(zhì)棲息地的減少。雖然目前設(shè)立許多保護(hù)措施來(lái)努力恢復(fù)天然的硬基質(zhì)，但這種再重生模式是一個(gè)緩慢的過(guò)程，很可能需要幾十年的時(shí)間。海上石油天然氣平臺(tái)的人工筑造結(jié)構(gòu)提供了額外的硬基質(zhì)，這可以部分彌補(bǔ)天然硬基質(zhì)棲息地的損失，同樣也有 助 于 恢 復(fù) 與 這 些 硬 基 質(zhì) 相 關(guān) 的 海 洋 生 物 群落。石油天然氣平臺(tái)具有較大的地理分布，它也能成為孤立物種之間連接物種的墊腳石，促進(jìn)遺傳物質(zhì)的交換，不久的將來(lái)加強(qiáng)新的硬基質(zhì)的群落聚集。石油平臺(tái)有多個(gè)水下、半水下的結(jié)構(gòu)元素（浮筒、筒狀的結(jié)構(gòu)作為水平梁），其主要功能是有助于增加浮力、提高穩(wěn)定性。石油、天然氣平臺(tái)的水下表面覆蓋著藻類(lèi)和附著、靜止的生物，如：海綿、珊瑚和雙殼類(lèi)動(dòng)物，正是由于這些有利的條件，各種各樣的魚(yú)類(lèi)被這些巨大的漂浮物所吸引，甚至它們中的許多穿越數(shù)百、數(shù)千海里來(lái)到這 里。墨 西 哥 灣 的 西 大 西 洋 笛 鯛 （Ｌｕｔｊａｎｕｓｃａｍｐｅｃｈａｎｕｓ）產(chǎn)量的增加也與石油平臺(tái)的建立有關(guān)。

近年來(lái)，人們格外關(guān)注石油、天然氣平臺(tái)作為非本地魚(yú)類(lèi)的輸入載體。由于平臺(tái)來(lái)到沿海棲息地，進(jìn)行一些養(yǎng)護(hù)和維修是必不缺少的，平臺(tái)上所攜帶的污染生物量對(duì)物種的遷移和引入也是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境是否產(chǎn)生影響值得關(guān)注。巴西海岸正應(yīng)用在對(duì)天然和人工基質(zhì)的監(jiān)測(cè)，只有通過(guò)廣泛地監(jiān)測(cè)和進(jìn)行基礎(chǔ)研究，才能控制外來(lái)物種的引入。

圖４ 模擬海上石油天然氣平臺(tái)的水下結(jié)構(gòu)

２．４聚魚(yú)型海上設(shè)施（ＦＡＤｓ）

一個(gè)多世紀(jì)前地中海和東南亞，以及西太平洋和中部海域的手工業(yè)漁民，他們發(fā)現(xiàn)，金槍魚(yú)和其他遠(yuǎn)洋物種傾向于聚集在自然漂浮的物體下，如原木、海藻墊、樹(shù)枝和棕櫚葉等，在這些物體的周?chē)M(jìn)行捕魚(yú)的成功率相比于開(kāi)闊的海洋中較高。于是漁民會(huì)部署一些自己手工制作的原木，便于捕魚(yú)。而遠(yuǎn)洋的金槍魚(yú)捕撈船注意到這種方法的成功，在一些原木和碎片的周?chē)鼍W(wǎng)后，開(kāi)始部署大量的漂流聚集裝置。最初 ＦＡＤｓ部署的時(shí)候放置了無(wú)限電裝置，后來(lái)被衛(wèi)星所取代，收集信息的人員可以快速進(jìn)行定位，查看聚集裝置附近金槍魚(yú)的聚集程度，并將信息傳遞給捕撈的船只。最近 ＦＡＤｓ被部署了聲吶浮標(biāo)，可以實(shí)時(shí)評(píng)估金槍魚(yú)的聚集情況。ＦＡＤｓ裝置主要可以分為漂流式（圖５）和錨泊式（圖６）２種。

漂流式 ＦＡＤｓ主要應(yīng)用于金槍魚(yú)圍網(wǎng)船隊(duì)，應(yīng)用于較為廣闊的海域。主體結(jié)構(gòu)一般由閥體、網(wǎng)片和一個(gè)定位的浮標(biāo)組成。而錨泊式ＦＡＤｓ主要是沿岸海域、近海海域的漁民所使用的主體結(jié)構(gòu)一般由固定裝置在海底進(jìn)行固定，海水表層部分由網(wǎng)片、樹(shù)枝等組成。

ＦＡＤｓ對(duì)金槍魚(yú)遷移和移動(dòng)具有一定的潛在影響，其中ＦＡＤｓ作為一種“生態(tài)陷阱”，主要可以分為３個(gè)部分：對(duì)于金槍魚(yú)具有快速、強(qiáng)烈、持續(xù)性的誘集作用。誘集作用可以改變金槍魚(yú)的自然遷移。誘集作用可以改變金槍魚(yú)的棲息地選擇。錯(cuò)誤的棲息地選擇可能會(huì)對(duì)金槍魚(yú)從幼魚(yú)、成魚(yú)到死 亡 的 整 個(gè) 生 活 史 過(guò) 程 中 起 到 負(fù) 面 影 響。ＦＡＤｓ的投放會(huì)影響金槍魚(yú)所在的生活環(huán)境，但經(jīng)過(guò)多次取證調(diào)查后的結(jié)果相互對(duì)立、說(shuō)法不一，也需要大量的調(diào)查證實(shí)這一觀點(diǎn)。在ＦＡＤｓ的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)捕獲絕大部分的金槍魚(yú)的胃中包含有同類(lèi)的幼魚(yú)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)會(huì)吸引一些鯊魚(yú)、旗魚(yú)等在ＦＡＤｓ周?chē)妒?。因?Ｈａｌｌｉｅｒ等提出投放人工集魚(yú)裝置會(huì)增加金槍魚(yú)被捕食的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致幼魚(yú)的成活率較低。ＭｏｒｅｎｏＧ 等發(fā)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)聚集設(shè)備也可以作為一種海上科學(xué)平臺(tái)，研究人員可以在 ＦＡＤｓ上部署電子標(biāo)簽接收器、水下相機(jī)、水下測(cè)聲儀等科學(xué)儀器，借助ＦＡＤ提供生物量等調(diào)查數(shù)據(jù)，這也是傳統(tǒng)調(diào)研船無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，ＦＡＤｓ作為科學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)是可以同時(shí)收集當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)種群魚(yú)類(lèi)活動(dòng)和環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

圖５ 漂浮的ＦＡＤｓ

圖６ 錨定的ＦＡＤｓ

２．５能源類(lèi)海上設(shè)施

海洋擁有豐富的可利用風(fēng)能資源，海上風(fēng)電作為清潔能源的一種在全球快速發(fā)展，全球海上風(fēng)電年均增長(zhǎng)率達(dá)３０％，已成為世界風(fēng)電發(fā)展的重要方向之一。海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)將風(fēng)機(jī)樁基、海底電纜等人工結(jié)構(gòu)引入到海洋中，其對(duì)海洋環(huán)境具有潛在的影響。海上風(fēng)電場(chǎng)在建設(shè)和運(yùn)行影響（圖７、圖８）。風(fēng)電樁基及沖刷其防護(hù)層表面等硬底質(zhì)結(jié)構(gòu)，增加了海床的復(fù)雜性?？梢詾橛斡旧铩⒌讞餇I(yíng)造棲息地、庇護(hù)所。

圖７ 海上風(fēng)電樁的水下構(gòu)造

圖８ 海上風(fēng)電樁水下構(gòu)造的資源養(yǎng)護(hù)效果示意圖

Ｌｅｏｎｈａｒｄ等２００６年在丹麥 ＨｏｒｎｓＲｅｖ風(fēng)電場(chǎng)在單個(gè)樁基上發(fā)現(xiàn)了大量的可食蟹的幼體，在渦輪機(jī)上發(fā)現(xiàn)了大量的紫貽貝（Ｍｙｔｉｌｕｓｅｄｕ－ｌｉｓ）。小型甲殼動(dòng)物被證明為硬底基質(zhì)上最豐富的物種。同年 ＤａｎＷｉｌｈｅｌｍｓｓｏｎ等發(fā)現(xiàn)在建成風(fēng)電場(chǎng)后，渦輪機(jī)的水下部分和鄰近區(qū)域可能類(lèi)似于珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，使周?chē)暮Ｑ笊镏g相互作用、影響。從而提高了浮游植物的生長(zhǎng)率，進(jìn)而促進(jìn)貝類(lèi)的生長(zhǎng)。Ｓｎｙｄｅｒ等２００９年對(duì)美國(guó) Ｃａｐｅ海上風(fēng)電場(chǎng)連續(xù)９年的環(huán)境評(píng)估顯示海上風(fēng)電建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)期對(duì)底棲生物影響很小。

Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ等認(rèn)為引入海上風(fēng)電樁基對(duì)魚(yú)類(lèi)和固著無(wú)脊椎動(dòng)物有積極影響，為魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物提供了庇護(hù)和產(chǎn)卵場(chǎng)所，也豐富了餌料食物的來(lái)源。波羅的海南部 Ｕｔｇｒｕｎｄｅｎ風(fēng)電場(chǎng)建成７年后，黃體尻鰕虎魚(yú)（Ｇｏｂｉｕｓｃｕｌｕｓｆｌａｖｅｓｃｅｎｓ）、黑鰕虎魚(yú)（Ｇｏｂｉｕｓｎｉｇｅｒ）以及紫貽貝的數(shù)量都有所增加。除此之外，棲息地有更為廣泛選擇性的其他魚(yú)類(lèi)來(lái)說(shuō)也并未受到風(fēng)電樁基投放而影響。

方寧２０１５年通過(guò)對(duì)東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)完成前后的海域沉積物調(diào)查數(shù)據(jù)分析來(lái)研究海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)可能對(duì)底質(zhì)產(chǎn)生的環(huán)境影響，其沉積物質(zhì)量調(diào)查結(jié)果表明，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前后海域沉積物中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加顯著，這與風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)機(jī)樁基基礎(chǔ)防腐使用的犧牲陽(yáng)極中鋅的釋放有關(guān)。

國(guó)內(nèi)快速建設(shè)海上風(fēng)電的同時(shí)，對(duì)于海上風(fēng)電樁對(duì)環(huán)境影響和資源的養(yǎng)護(hù)功能具體能達(dá)到某種程度缺少相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。因此有必要做這方面的研究，為將來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)其資源養(yǎng)護(hù)效果，同時(shí)為在風(fēng)電場(chǎng)中建設(shè)海洋牧場(chǎng)、提高資源養(yǎng)護(hù)和增殖的綜合效益提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐。

３存在問(wèn)題和展望

海上設(shè)施是否對(duì)魚(yú)類(lèi)資源長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)效果如何，以及對(duì)于海上設(shè)施的管理和保護(hù)措施制定都應(yīng)建立在大量調(diào)查基礎(chǔ)上。海上設(shè)施所選擇使用的材料長(zhǎng)時(shí)期浸泡在海水中是否會(huì)對(duì)海水帶來(lái)危害，廢棄的海上設(shè)施在使用結(jié)束后該如何處理都是海上設(shè)施管理面臨的重要問(wèn)題。我國(guó)目前海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)正處于蓬勃發(fā)展階段，中國(guó)應(yīng)堅(jiān)持發(fā)展海洋科技，一方面推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步，帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，另一方面推進(jìn)海洋技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和海洋經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，提升中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量。未來(lái)在規(guī)?；斗藕徒ㄔO(shè)海上設(shè)施的同時(shí)，海洋資源多用途利用、多功能開(kāi)發(fā)的設(shè)想正逐步從理論框架過(guò)度到實(shí)際操作。海上平臺(tái)多功能化、海上平臺(tái)與休閑漁業(yè)模式相結(jié)合、新能源類(lèi)海上設(shè)施與海洋牧場(chǎng)融合發(fā)展等已經(jīng)成為未來(lái)的發(fā)展方向之一。

海洋蘊(yùn)藏著豐富的生物、油氣和礦產(chǎn)等資源，如何有效的開(kāi)發(fā)并保障資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用是需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，與此同時(shí)如何充分發(fā)揮各項(xiàng)海洋開(kāi)發(fā)設(shè)施的多種功能從而提高開(kāi)發(fā)綜合效益也是將來(lái)海洋開(kāi)發(fā)中的重要課題。海洋事業(yè)關(guān)系民族生存發(fā)展?fàn)顟B(tài)，關(guān)系國(guó)家興衰安危。中國(guó)管轄海域面積廣闊，是一個(gè)典型的海洋大國(guó)，海洋事業(yè)的發(fā)展對(duì)中國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展尤為重要。因此在海洋命運(yùn)共同體理念指引下，在海洋生態(tài)文明前提下，在加快海洋開(kāi)發(fā)、提升海洋開(kāi)發(fā)和保障能力的進(jìn)程中，各類(lèi)海洋設(shè)施的設(shè)計(jì)與建設(shè)就需要充分考慮海洋環(huán)境特別是海洋生物資源的保護(hù)與可持續(xù)利用，為促進(jìn)未來(lái)科學(xué)開(kāi)發(fā)和利用海洋、構(gòu)建和諧海洋奠定基礎(chǔ)。