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静态渔具对底栖生境影响认知存疑,尤其地中海多刺龙虾(Palinurus elephas)等敏感生境渔业。本研究以水下延时摄影、传感器等,分析墨鱼与龙虾三重刺网对海草(Posidonia oceanica)和珊瑚藻床的影响,发现拖网时网具移位塌陷致生物缠结,为生态评估与保护提供依据。
地中海手工渔业中三重刺网与底栖生境相互作用研究解读
在浩瀚的海洋生态系统中,底栖生境如海底草原般滋养着无数生命。海草床(如Posidonia oceanica)和珊瑚藻床(rhodolith bed)不仅是海洋生物的 "托儿所",更是碳汇与生态结构的重要支撑。然而,传统认为 "低影响" 的静态渔具 —— 三重刺网(trammel nets),其与底栖生境的真实互动一直笼罩在迷雾中。尤其在地中海,以多刺龙虾(Palinurus elephas)和墨鱼(Sepia officinalis)为目标的手工渔业(small-scale fisheries, SSFs)广泛分布于这些敏感区域,过往研究虽指出刺网可能对底栖生物造成扰动,但缺乏量化数据与机制解析,难以支撑精准的生态保护与渔业管理决策。
为揭开这一生态谜题,来自西班牙等机构的研究团队聚焦地中海西部巴利阿里群岛的两类典型渔业:墨鱼捕捞(活动于海草床)与多刺龙虾捕捞(依赖珊瑚藻床),开展了为期两年的系统性研究。相关成果发表于《Fisheries Research》,为理解静态渔具的生态效应提供了关键证据。
关键技术方法
研究团队综合运用多维度技术手段:
- 水下延时摄影系统:定制低成本树莓派相机,搭载 LED 照明,以每半小时 5 分钟(墨鱼渔业)或每小时 5 分钟(龙虾渔业)频率记录网具与海底互动,拖网时启动连续拍摄捕捉关键动态。
- 运动传感器:50 个 MetaMotionR 加速度计固定于网底铅线,以 5-2Hz 频率采集三维加速度数据,通过矢量动态身体加速度(VeDBA)分析网具运动状态。
- GPS 轨迹追踪:记录布网与拖网全程船位,结合 QGIS 软件测算网具与海底的互动面积(interaction area, IA)及锚重物移动距离(distance travelled by the anchoring weight, DTAW)。
- 生物样本分析:收集渔获中的底栖生物,以活力等级(1-4 级)评估生存潜力,并基于 IUCN 红色名录、MSFD(海洋战略框架指令)等划分脆弱性类别。
研究结果解析
3.1 布网期间网具静态特性
- 视觉证据:79% 墨鱼刺网与 96.8% 龙虾刺网在布网期间保持原位,铅线位移仅 4.3±2.1 cm 与 4.5±3.2 cm,偶发微小位移局限于个别网片。
- 传感器验证:加速度计显示极低 VeDBA 值(0.001-0.011 g),仅 5 个传感器因强流或渔获缠结出现高值,但未传导至铅线层面。
3.2 拖网阶段的动态冲击
- 塌陷与位移机制:拖网时网具发生垂直塌陷,浮线与铅线回收速度差异导致网片触底拖拽,伴随船漂移引发水平位移。墨鱼与龙虾刺网拖网持续时间分别为 2.4±1.7 分钟与 4.7±4.4 分钟,最长塌陷网长超 200 米。
- 影响范围量化:龙虾刺网互动面积(31247.8±45881.7 m2)显著大于墨鱼刺网(5569.8±7753.4 m2),且随深度与网长增加而扩大。值得注意的是,标准化后短网(10 片网墙)的单位面积影响反超长网,可能与长网锚定力更强有关。
- 环境驱动因素:互动面积与深度(β=0.0278)、网墙数量(β=0.0366)正相关;锚重物移动距离受风速(β=0.1226)与深度(β=0.0207)共同驱动,风速每增加 1 m/s,移动距离延长 12.26%。
3.3 底栖生物捕获特征
- 墨鱼渔业:每网墙底栖生物平均 69.9 g,以海草(P. oceanica)为主(31 g),伴生珊瑚藻结节与海参。脆弱性评估显示 61.3% 属于 "MSFD 良好环境状态指标物种",海胆等敏感物种活力等级≥3,生存堪忧。
- 龙虾渔业:底栖生物捕获量飙升至 675.9 g / 网墙,珊瑚藻(rhodoliths)占 81.9%,偶见易危物种如海绵(Axinella polypoides)。石珊瑚虫(Eunicella verrucosa)等固着生物因缠结损伤,活力等级普遍偏高。
- 相关性分析:墨鱼渔业中,海草捕获量与互动面积显著正相关(p<0.001),而龙虾渔业未呈现此规律,推测与珊瑚藻床异质性较高有关。
结论与讨论:重新审视静态渔具的生态足迹
本研究打破 "静态渔具无影响" 的固有认知:尽管布网期间网具保持稳定,但拖网阶段的塌陷与位移可导致底栖生物缠结、生境结构破坏。海草与珊瑚藻等慢生长物种(海草根茎年生长仅 0.1-6 cm,珊瑚藻年增长 1 mm)面临长期恢复压力,而固着无脊椎动物(如海绵、柳珊瑚)因物理损伤存活率极低。
与拖网等移动渔具相比,三重刺网的影响范围较小(龙虾刺网 IA 约 0.03 km2/ 次),但在敏感生境集中区域仍需警惕累积效应。研究建议通过动态定位系统减少拖网漂移、推广长网以降低单位影响,并划定海绵 / 柳珊瑚密集区禁渔。这些发现为欧盟《海洋战略框架指令》(MSFD)的落地提供了科学依据,也为地中海手工渔业的可持续转型指明了方向 —— 在守护蓝色经济的同时,唯有敬畏海底 "草原" 的脆弱性,才能实现生态与生计的平衡共生。