海洋科普▏人工鱼礁漫谈
人工鱼礁——指为保护和改善海洋生态环境、增殖渔业资源，在海洋中设置的构筑物。它是人为设置在水域中的构造物，人工鱼礁是利用生物对水中物体的行为特性，将生物对象诱集到特定场所进行捕捞或保护的一种设施。人工鱼礁的设置可改善鱼类生存环境，为鱼类建造良好的“窝巢”。鱼礁是海底的隆起物和堆积物，其上附着和生长着大量饵料生物，诱使鱼类积聚，有“海洋牧场”、“鱼类粮仓”之称。
说起人工鱼礁，很多人并不陌生，在渔业资源不断衰退的今天，作为海洋牧场的重要组成，这些人为在海中放置的堆积物成为大海的守护者。它们不仅能保护、增殖鱼类，还能修复区域生态，且有改善水质、减少赤潮、阻止海底拖网作业等作用。
下图很好地说明了人工鱼礁为什么能够达到吸引鱼类的效果：这是因为迎流面附近产生上升流，海底丰富的营养物质随海流被带到上层水体，提高礁体附近水域营养物质的含量；人工鱼礁表面还能附着大量海洋生物，为鱼类提供丰富的饵料，从而达到吸引鱼类的效果。
人工鱼礁是海洋牧场（或海洋农牧化）系统工程的重要组成部分。人工鱼礁的建设对整治海洋国土、建设海洋牧场、调整海洋产业结构、促进海洋产业的升级和优化、带动旅游及相关产业的发展、修复和改善海洋生态环境、增殖和优化渔业资源、拯救珍稀濒危生物和保护生物多样性、促进海洋经济持续健康发展等具有重大的战略意义和深远的历史意义。
随着我国城镇化的快速发展，大量的陆源工业和生活废水排入海洋，造成近海环境污染十分严重，目前频发的赤潮现象就是强有力的信号。而人工鱼礁建设能形成一个生物保护圈，利用各种营养物质的循环关系，各种生物与环境的关系，形成一种和谐互利的生态环境，促进生物多样性。利用不同材料和构造的人工鱼礁，能为各种微生物提供附着基，形成天然的生态系统。而礁区形成的上升流、线流、涡流又利于水的循环，久而久之，改善区域内海洋生态环境。
过度捕捞是造成海洋渔业资源退化的主要原因。虽然我国通过实行禁渔区、禁渔期、休渔期、自然保护区等制度在很大程度上限制了过度捕捞，但还是无法从根本上解决资源恢复。通过投放人工鱼礁，不仅能对鱼类等海洋生物起到聚集效应，同时还能形成海洋上升流，使海水底层的营养盐涌升到上层，供海洋生物生长繁殖。
我国海洋环境污染问题日益加重，加强环境修复、构建人工鱼礁已成为我国海洋经济产业发展的重要规划。通过扩大人工鱼礁投放规模，科学规划，能够逐步建设形成拥有丰富渔业资源、鸟类资源、生态景观及旅游设施的人工岛屿，从而取得经济效益与生态效益的双赢。
我国的人工鱼礁历史非常长，早在中国明朝嘉靖年间，现广西北海一带的渔民已会在海中设置类似装置。他们用数十根大毛竹插入海底，形成竹篱笆，并在其间隙投入石块和竹枝等，能大大提高渔获量。实际上这就是早期的“人工鱼礁”。
真正人类建造人工鱼礁渔场，可追溯到19世纪。早在1860年，美国渔民就发现鱼礁的作用。当时由于洪水爆发，许多大树被冲入海湾，这些树上很快就附着许多水生生物，在其周围诱集大量鱼类。渔民由此得到启发，开始用木材搭建格笼，装入石块沉入海底，引来鱼群聚集。其后经过长时间的探索，人工鱼礁建设得到迅速发展。今天，美国建礁范围已大大扩展，从东西沿海到南部墨西哥湾，以至太平洋上的夏威夷都有其踪影。仅1983年就建造了一千多个鱼礁群，每个礁群的体积均有数万立方米。
日本是世界上人工鱼礁开发和利用最发达的国家之一，在人工鱼礁研究和开发方面投入数十亿美元资金，其对人工鱼礁、人工鱼礁渔场、人工鱼礁增养殖场的研究历史较长，并处于世界领先地位。如今的人工鱼礁业，已成为日本水产业中一个重要的产业和研究领域。日本沿海遍布的7000多处由人工鱼礁形成的渔场，不仅恢复了曾经被污染的海域生态环境，还促进了沿岸渔业的可持续发展。日本1975年颁布了《沿海渔场整备开发法》，将人工鱼礁的建设以法律形式固定下来。近几年国家和地方政府每年投入600亿日元(相当于人民币42亿元)用于鱼礁建设，建礁体积每年约600万空方，在建礁决策、礁址选择、礁体建造、效果调查等方面，由政府、科研单位、大专院校、企业、渔协密切合作，走上持续、有效、实用的道路。如今，日本人工鱼礁建设由渔获型鱼礁向资源增殖型和环境改善型并举的方向发展，并加强休闲渔业产业基础设施建设，使休闲渔业成为集海上观光、垂钓、潜水、娱乐于一体的新型生态产业。
1995年7月，香港推行耗资1.08亿元的“人工鱼礁计划”，旨在通过建设人工鱼礁来改善本地的渔业资源和修复海洋生态系统。通过长期跟踪监测，调查人员已观察到200多种恋礁性鱼类，礁区附近海域的生物资源得到有效的恢复。
我国人工鱼礁建设事业开始于七十年代末。1979年6月，广西钦州地区防城县的水产工程技术人员在前人生产经验的基础上，首次研究设计和制造了26座小型沉式单体人工鱼礁，投放于该县珍珠港外的白苏岩附近水深20米处。试验取得初步成功后，1980年8月扩大了试验，设计制造了石块和废船鱼礁、小型钢筋混凝土鱼礁、大型浮沉结合鱼礁、大型沉鱼礁等多种鱼礁，投放地点也从防城逐步扩展到北海、合浦、钦州等地沿海。
1981年起水科院黄海水产研究所和南海水产研究所先后在山东胶南、蓬莱和广东省大亚湾投放悬浮式人工鱼礁，电白、南澳沿海投放了人工鱼礁，并进行了相关的试验研究工作。此后，广东、海南岛、辽宁、山东、浙江、福建、广西等省都进一步扩大了人工鱼礁的试验和建设规模。由于人工鱼礁建设投放大量资金，而当时的国情国力所限和对人工鱼礁建设认识上的不足，人工鱼礁的投入较小，效果并不十分明显。
近年来，我国沿海人工鱼礁建设进入了大发展时期。山东烟台利用沉放报废渔船、投石等造礁手段，在长岛、芝罘、牟平、海阳建设人工鱼礁4处，面积达1000多km2，造“海底森林”5.33万km2，改善了海区生产条件，形成区域渔场；青岛市计划利用5年时间在大公岛东南部海域建设10个人工鱼礁区，投资3000万元，同时启动马儿岛海域人工鱼礁建设工作，在该海域投放鱼礁20万空方以上，建设6km2人工鱼礁。
我国人工鱼礁建设历经几十年的发展，取得了明显的成效，积累了宝贵的经验，但相比发达国家还存在相当大的差距，人工鱼礁建设还存在许多亟待解决的问题。表现为海上人工鱼礁的建设，受现行管理体制不完善的影响，出现了一些盲目性。鱼礁建造投放前很少进行统一规划和可行性调查、研究和论证。由于缺乏科学的统筹规划，有的投入了巨资，但效益不高。如辽宁某县养贝场在蛤蜊港西南，投放由钢筋水泥制件构筑的人工鱼礁100件左右，现已被淤泥覆淤在海底。出现这种局面的原因在于相当数量的人工鱼礁是经由沿海市、县、乡镇村自己建造投放，缺乏统一规划及管理。
目前，各沿海地区的人工鱼礁投放无论从数量、大小、质量等方面都十分有限，呈现投放面积小、投放松散等特征。由于人工鱼礁建设是一项耗资巨大，成效缓慢的工程，短期很难产生巨大经济效益，因而沿海地方投资偏冷，一般只是象征性地在特定海区投放数量有限的人工礁石，难以形成规模化的鱼礁群或鱼礁带，也就无从实现鱼礁渔场。因而，无论在改善海洋生态环境还是增殖渔业资源方面都收效甚微。
人工鱼礁建设是一项系统的宏伟工程，人工鱼礁的设计和制造应该进行科学论证。如在淤泥质海区投放鱼礁，应根据其容易沉降的特点，制造适应性强的礁体。其实，当前海底底质的探测手段已经多样化，海底面状况侧扫、浅地层剖面测量、工程地质钻孔等手段已经广泛应用于海洋工程领域，同样可以用来进行人工鱼礁投放海区的底质探测，为鱼礁抛设区承载力的分析与设计提供依据。这些探测手段也可以用来进行人工鱼礁投放后的跟踪调查，旨在掌握鱼礁投放后海域的海洋生态和渔业资源情况。
人工鱼礁的种类非常多样，最早期是石块、树枝，后来出现了钢筋混凝土、玻璃钢材质，近年来废旧轮胎、废旧车辆，甚至是退役的航空母舰也能成为造礁的好材料，人工鱼礁正向着大型化、多样化、标准化的方向不断发展。上图是一架正在被沉入比斯开湾的波音727，海水逐渐涌入机身，见证着它从废弃飞机到人工鱼礁的身份转变。
人类的智慧和创意也在人工鱼礁上得以发展，今天的人工鱼礁已是一个让人眼花缭乱、功能各异的大家族了，按所处水层可分为沉式鱼礁和浮式鱼礁，按作用可分为养殖型鱼礁、幼鱼保护型鱼礁、增殖型鱼礁、渔获型鱼礁及游钓型鱼礁等，按形状则有方形、十字形、箱形、三角形、梯形、星形、金字塔形等等。
为什么这些鱼礁能聚集如此种类繁多的海洋生物，说法也有很多。一般认为，鱼礁会催生涌升流，将海底低温而营养丰富的海水带了上来，促进浮游生物的生长，为鱼类提供了大量饵料；广大的表面积会成为鱼卵的附着基和孵化器，缝隙和孔洞则是天然的庇护场。还有研究认为，鱼礁能够产生大面积阴影和缓流区，可让鱼群躲避风浪和天敌。曾有研究者做过对比，在南海某海域春夏季投礁一个月后，礁体表面的附着生物覆盖率达100%，3个月后，在鱼礁区域生活的各种海洋生物种类极大丰富。
实际上，人工鱼礁的吸引力是多元的，它们不仅集聚海洋生物，还吸引着世界各地的潜水员、摄影师以及热爱大海的人，并催生出新的价值。
上图是诗巴丹的一座石油钻井平台，已经被改造为特色酒店，名为“海洋探索者”，吸引着来自世界各地潜水爱好者，其本身就是一座巨大的人工鱼礁。这座潜水酒店，声名远扬，需要提前很长时间才能预订到。如今，这座平台已经被大力改造。站在护栏旁向下望，阳光落在清澈的海面上，形成美丽的线条，大小鱼群在平台下游曳追逐，鱼群形状变换像流淌的星河。夜晚，躺在平台上的大吊床和躺椅上，则可以凝望天上的星河。
人工鱼礁所带来的新价值，在世界各地都有呈现。除了提升海洋牧场的收获之外，还能结合不同的海岸景色和生物资源，带动休闲旅游和体育旅游。近年来，众多濒海国家都在人工鱼礁上大做文章，如韩国、英国、日本、意大利、美国、加拿大、澳大利亚等，都有不同的创意。由此，值得探索的人工鱼礁越来越多，还有许多景观出众的鱼礁群。在墨西哥北部的加勒比海岸，2010年建起了一个庞大的水下雕塑艺术博物馆，400多尊雕塑用酸碱度平衡的生态混凝土制成，被放置在海底，人类的艺术加上海洋的创作，成就了一道海底奇景，如下图所示。
不过，也并非所有的人工鱼礁都令人愉悦，这也是一项考验人类智慧的工程。鱼礁必须要经受住波浪、强风、海流等影响，还要考虑海底基底承载力、滑移倾覆的风险及冲淤情况，否则不仅起不到应有的作用，还会带来危害。例如美国佛罗里达州有一片荒芜的海域，40多年前当地政府将200万个废弃轮胎投入海底，希望它们能成为世界上最大的人工鱼礁，不料事与愿违，轮胎固定出了问题，很快被海浪打散，四处漂荡的轮胎不仅破坏了海岸线景观，还摧毁了附近的珊瑚礁。此外，将沉船等废弃物作为人工鱼礁，也需要经过处理，若随意投放，则可能会释放出有害物质，危害海洋生态。
我国的人工鱼礁建设应围绕建设海洋经济的目标，带动相关产业如滨海生态旅游、海洋药物开发、海洋化工等的发展；同时促进海洋保护区建设、渔业资源增养殖工程建设、海洋执法管理能力建设、资源和环境监测评价体系建设等工作。同时，对人工鱼礁建设投入产出需要充分耐心，不能急于求成，投放人工鱼礁后，不可能立即鱼虾满礁，鱼礁生物对新生活环境有一个适应过程，礁体附着生物的附着过程也需要一定的时间。
人工鱼礁建设要紧密结合国家海洋整治和海洋生态环境修复工作，保护生物多样性、拯救珍稀濒危生物，加强海洋综合管理能力建设。要依靠科技，创造性地开展人工鱼礁建设。从建设的规模、布局、选址、礁体设计、施工投放、开发利用和管理的各个环节认真论证，避免盲目性，遵循科学规律。既要借鉴国内外的建设经验和技术，又要根据国情和当地的实际情况，同时要勇于实践，开阔思路，开拓创新，探索出一套适合当地海域特点的人工鱼礁建设方案和技术规范。
我国的人工鱼礁建设刚刚起步，未来还有许多值得探索，使我们富饶的蓝色国土下绽放出别样的华彩，不仅成为鱼儿栖息的家园，也成为人类观赏深蓝世界的新景观。
■文中资料与图片来自《中国国家地理》、百度百科等