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拯救牡蛎礁:亚太地区的牡蛎礁修复工作

  • 日期:2020.08.06

为推动国内牡蛎礁资源的保护与修复,大自然保护协会(TNC)推出“拯救牡蛎礁系列”文章,分别介绍全球牡蛎礁退化危机、国内牡蛎礁现状、牡蛎礁修复案例、牡蛎礁修复技术和牡蛎礁监测方法。系列文章内容共7期,此为最后一期,欢迎关注这一领域的各位讨论并提出宝贵意见。




前言


研究预计,在未经破坏的情况下,亚太地区的贝类礁体(包括牡蛎礁在内)可以为超十亿的沿海居民提供至关重要的生态系统服务功能,如净化水体、提升渔业产量和减轻风浪侵蚀等。然而,曾经一度广泛分布在亚太地区的贝类礁体退化严重,超过90%的礁体已经消失(Beck等,2009),随之失去的是它们曾带来的多种生态效益。为了扭转这一趋势,TNC与合作伙伴在亚太多个地区,如澳大利亚、新西兰以及中国的大陆与香港地区,尝试修复贝类礁体,从而恢复贝类礁体所带来的生态、社会与经济效益。


澳大利亚南部塔斯马尼亚州乔治湾(Georges Bay)仅存的由本地安加西牡蛎(Ostrea angasi)形成的天然牡蛎礁。 

摄影:Chris Gillies/TNC




澳大利亚的牡蛎礁修复行动


历史原因


不管是从地方还是全球尺度来看,历史上一度丰富的牡蛎礁在人类活动的影响下严重退化甚至在某些地区功能性灭绝,澳大利亚也不例外。在17世纪欧洲人定居澳洲大陆后,牡蛎作为高质量食物来源被过度捕捞,以满足日益增长的人口需求;而到了18世纪,为了建设城市设施,人们采挖富含碳酸钙的牡蛎礁礁体用于炼制石灰。再加上水体污染等问题,以澳大利亚本地物种安加西牡蛎(Ostrea angasi,又称澳大利亚平牡蛎)形成的牡蛎礁栖息地骤减,仅剩下塔斯马尼亚州的乔治湾和圣海伦湾还存有天然牡蛎礁。


(左)南澳大利亚州圣文森特湾牡蛎礁床的历史分布以及曾经允许牡蛎捕捞的区域地图,图源:Alleway and Connell 2015;(右)18世纪初期南澳大利亚州的渔民正在采挖牡蛎。  

摄影:Randall 1911


广泛开展修复行动


自21世纪初以来,随着人们越发认识到牡蛎礁的栖息地价值及其带来的重要的生态系统服务功能,越来越多的牡蛎礁修复工作在澳大利亚得以实施。我们为此设定了颇为雄心勃勃的目标,即在2025年之前,与政府部门、商业机构和当地社区一起保护和修复澳大利亚60%的贝类礁体。2014年,TNC与澳大利亚维多利亚州政府、托马斯基金会、阿尔伯特公园游艇和海钓俱乐部合作,在菲利浦港湾开展了澳大利亚第一个牡蛎礁修复项目。现在,牡蛎礁修复工作已经覆盖澳大利亚全境,从东海岸昆士兰的努萨(Noosa)、澳大利亚南部海岸,再到西澳大利亚州的佩思都已经开展了修复工作。


澳大利亚的牡蛎礁修复项目。绿色为正在进行修复的位点,黄色为即将开展修复的位点。 图源:TNC


全澳规模最大的牡蛎礁修复项目


TNC南澳大利亚州圣文森特湾的温达拉牡蛎礁是全澳规模最大的安加西牡蛎礁修复项目,该项目于2018年底完成修复总面积为20公顷的牡蛎礁。项目分为两个阶段,分别进行4公顷和16公顷的修复。修复方法分为两步,先投放构成礁体基底的底质物(由回收贝壳、混凝土块和石头构成),再将由当地牡蛎养殖场繁育的数以百万的牡蛎附壳幼体均匀倾洒在礁体上。


温达拉牡蛎礁修复项目规划。 图源:TNC


温达拉牡蛎礁修复项目的启动资金来源于2014年南澳大利亚州政府承诺投资建设人工鱼礁的60万澳元,以“补偿”因新建海洋保护区而失去的休闲海钓渔场。TNC在该工程规划阶段,与各利益相关方共同探讨了通过修复牡蛎礁为主的贝类礁体来发挥其鱼类增殖的效益,从而取代原本规划中的人工鱼礁,并最终得到通过。温达拉牡蛎礁修复项目继而获得了澳大利亚(联邦)政府区域发展计划——国家扶持偏远地区发展基金(National Stronger Regions Fund)额外支持的100万澳元,用以支持修复温达拉牡蛎礁并创造就业和刺激经济。


2017年底在南澳大利亚州温达拉牡蛎礁投放礁体底质物。 

图源:Maritime Constructions


为了量化温达拉牡蛎礁所能带来的社会与经济效益,Rogers等(2018)就该项目的成本效益进行了研究,包括市场价值和非市场的环境和社会价值。分析中考虑的因素包括工程建设、运营等成本,以及环境、休闲渔业、自然教育旅游业、牡蛎养殖等方面的效益。结果表明,在不同的研究情景下,20公顷的温达拉牡蛎礁能够带来的收益高达200万至5000万之间,产出投入比介于0.4至15.7之间。此类礁体修复的环境和社会效益的相关案例研究帮助社区和政府利益相关方理解了自然栖息地修复的多重效益,并将牡蛎礁等滨海栖息地称为“绿色自然基础设施”,这些自然基础设施不仅为社区提供可量化的等同于“灰色人工基础设施”的服务,还能发挥额外的生态效益。




中国牡蛎礁修复实践


中国的早期实践


尽管国内对牡蛎礁栖息地的关注度以及研究实践相对较少,但据文献资料和专家访谈了解到,国内早些年已开展过一些以构建或恢复牡蛎礁生境为目的的修复实践。例如,在长江口深水航道以混凝土为材质的导堤和丁坝上,中国水产科学院东海水产研究所(简称“东海所”)的研究人员在1998至2011年间,通过移植人工培育的近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)成年牡蛎个体,以建立当地可持续的牡蛎种群和人工牡蛎礁生态系统,旨在利用牡蛎礁发挥的多重生态系统服务功能来缓解长江口深水航道工程建设对河口生态及渔业资源的影响(陈亚瞿等,2013)。此外,天津大神堂和江苏小庙洪,作为国内重要的牡蛎礁栖息地,也在不断尝试修复已退化的天然牡蛎礁,例如东海所(全为民等,2017)和天津渤海水产研究所(来源:水产养殖网)的科研人员分别于2013年和2014年,采用投放牡蛎壳包以增加牡蛎附着基的方法修复牡蛎礁。


牡蛎礁体示意  图源:TNC


香港修复实践


2017年,TNC 启动了在香港的牡蛎礁修复可行性研究工作,与香港大学太古海洋科学研究所合作,对香港滨海十个位点的修复适宜性和潜力开展基线调查。在可行性研究后,TNC与科研人员在当地水产养殖产业的支持下,于2018年5月在深圳湾(也称后海湾)的流浮山启动了首个潮间带牡蛎礁修复试点项目,而后的2019年又在吐露港榕树澳水域开展了第二个牡蛎礁(潮下带)修复试点,该项目旨在研究由本地物种香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)构成的贝类礁体栖息地及其生物多样性、水体改善等生态效益,并提升公众对这一重要栖息地的认识。


第一次在香港记录到的蟹类物种Nanosesarma pontianacense。 

摄影:Bayden Russell


在对流浮山牡蛎礁周边生物多样性的调查中,香港大学的Bayden Russell博士和黄昊沺先生发现了学名为Nanosesarma pontianacense的蟹类物种,这是该物种在香港的首次记录,反映了修复的牡蛎礁能为不同生物提供天然庇护,提高海洋生物多样性。


香港深圳湾废弃的滩涂牡蛎养殖田也被纳入研究对象,以了解牡蛎礁的栖息地效益。摄影:Kyle Obermann


在修复牡蛎礁的同时,TNC还与当地牡蛎养殖社区一起,研究传统滩涂牡蛎养殖方式带来的生物多样性效益。


浙江三门试点项目


2019年,TNC 在浙江台州市三门县,与三门县政府、中国水产学会以及东海所合作,在当地的养殖滩涂启动了牡蛎礁修复试点项目,以支持当地牡蛎种质资源的保护与修复。这片养殖滩涂位于三门湾健跳港上游,曾有着丰富的野生牡蛎资源,是三门牡蛎的主产区。然而由于泥沙淤积、传统滩涂牡蛎养殖成本高和吊养外来牡蛎品种的规模增加等多方面原因,导致湾内牡蛎种质资源及其栖息地产生了一定的退化。


三门养殖滩涂上传统的石条牡蛎养殖。 摄影:程珺


该项目中的牡蛎礁是由大大小小的石块作为底质物来搭建的,天然牡蛎苗附着底质,一段时间后逐渐形成生物礁体,该处的牡蛎礁不仅能为当地养殖提供天然牡蛎种苗,还将带来水体净化、渔业资源增殖等生态效益,促进当地滩涂生态环境的改善。目前,项目已构建了19个约1米高的牡蛎礁体。东海所的科研人员将持续开展牡蛎礁生长状况及其生态系统服务功能的监测与研究工作。这些实践与研究成果不仅服务于三门,也将为国内其他地区的牡蛎礁保护与修复提供借鉴。


在三门养殖滩涂利用石块构建的牡蛎礁。 摄影:董大正


中国牡蛎礁调查和修复技术指南


2020年7月,在自然资源部海洋预警监测司的指导下,《海岸带生态系统现状调查与评估技术导则》以及《海岸带生态减灾修复技术导则》系列团体标准出台。该系列是我国自然资源部门第一次将牡蛎礁作为滨海栖息地的一种纳入海岸带生态系统,并提出了专章专节的调查和修复技术:《海岸带生态减灾修复技术导则第6部分:牡蛎礁》以及《海岸带生态系统现状调查与评估技术导则 第7部分:牡蛎礁》。这两份技术导则由自然资源部第二海洋研究所主持撰写,东海所、自然资源部海洋减灾中心、中国科学院海洋研究所和中国TNC协作完成。该导则接下来将为沿海省市开展更多的牡蛎礁相关工作做出指导,推动我国对牡蛎礁资源的保护与修复。


相关团体标准可在中国海洋工程咨询协会网站上下载:


《海岸带生态系统现状调查与评估技术导则》:

http://www.caoe.org.cn/nr/cont.aspx?itemid=209&id=2995


《海岸带生态减灾修复技术导则》:

http://www.caoe.org.cn/nr/cont.aspx?itemid=209&id=3038




工作展望


在“拯救牡蛎礁”系列的七期文章中,我们分别对全球牡蛎礁退化危机、国内牡蛎礁现状、牡蛎礁修复技术以及监测方法进行了综述,并对多个具体案例进行了展开介绍,旨在系统且全面地分享牡蛎礁修复知识和国内外的修复进展。除牡蛎礁外,以贻贝为主聚集形成的贝类礁床同样具有相似的生态系统服务功能,在本系列文章中未能展开描述,但也具有潜在的保护与修复机会。


志愿者协助修复新西兰以贻贝为主的贝类礁床。 

摄影:Shuan Lee/Revive our Gulf


在未来,TNC将根据已有的《贝类礁体修复指南》,开发有关牡蛎礁修复和研究技术的能力培训课程。我们希望借此推动国内牡蛎礁资源的保护与修复工作,并最终形成中国的修复经验,为今后亚太地区更广泛、更大规模的牡蛎礁栖息地修复工作提供重要参考。



参考资料


Alleway, Heidi and Connell, Sean. 2015. Loss of an ecological baseline through the eradication of oyster reefs from coastal ecosystems and human memory: Loss of Oyster Reefs to History. Conservation Biology. 29. 10.1111/cobi.12452. 

Beck, M.W., R.D. Brumbaugh, L. Airoldi, A. Carranza, L.D.Coen, C. Crawford, O. Defeo, G.J. Edgar, B. Hancock, M. Kay, H. Lenihan, M.W.Luckenbach, C.L. Toropova, G. Zhang. 2009. Shellfish Reefs at Risk: A GlobalAnalysis of Problems and Solutions. The Nature Conservancy, Arlington VA. 52pp.

Fitzsimons, J., Branigan, S.,Brumbaugh, R.D., McDonald,T.和zu Ermgassen, .S.E. (编者) 2019). 贝类礁体修复指南. 大自然保护协会(TNC), 弗吉尼亚州阿灵顿, 美国。

Rogers, A.A., Nedosyko, A., McLeod, I.M., Gillies, C. andBurton, M.P. (2018). Benefit-Cost Analysis of the Windara shellfish reefrestoration project. Report to the National Environmental Science Program,Marine iodiversity Hub. The University of Western Australia.

https://www.natureaustralia.org.au/what-we-do/our-priorities/oceans/ocean-stories/restoring-shellfish-reefs/

https://www.tnc.org.hk/zh-hk/what-we-do/hong-kong-projects/a-tiny-crab-in-hong-kong/

https://www.tnc.org.hk/zh-hk/what-we-do/hong-kong-projects/pak-nai/

陈亚瞿,全为民,施利燕.开创我国河口海岸工程建设与水生生态恢复相结合的典范--长江口人工牡蛎礁生态系统构建关键技术研究及应用[J].科技成果管理与研究,2013,(10):82-84.

全为民,冯美,周振兴,吴祖立,唐峰华,王云龙,包小松,沈辉,成伟.江苏海门蛎岈山牡蛎礁恢复工程的生态评估.生态学报,2017,37( 5) : 1709-1718

http://www.shuichan.cc/news_view-178632.html