（節(jié)選）2005年--港航外文翻譯--低灌結(jié)構(gòu)在海洋生物的人工棲息地中的應(yīng)用（譯文）

1、<p><b>　　中文8500字</b></p><p>　　出處：Moschella P S, Abbiati M, Åberg P, et al. Low-crested coastal defence structures as artificial habitats for marine life: Using ecological criteria in de

2、sign[J]. Coastal Engineering, 2005, 52(10–11):1053-1071.</p><p><b>　　附件2：譯文 </b></p><p>　　將“生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)”嵌入設(shè)計(jì)中以完善低灌結(jié)構(gòu)在海洋生物的人工棲息地中的應(yīng)用</p><p>　　P.S. Moschella等</p><p>

3、;　　摘要: 在整個(gè)歐洲,用海岸防護(hù)計(jì)劃結(jié)構(gòu)來保護(hù)沉積海岸不受侵蝕和洪水的破壞已經(jīng)越來越普遍,在未來10-30年中，海岸防護(hù)計(jì)劃結(jié)構(gòu)將在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展同時(shí)風(fēng)暴加劇的沿海地帶變得更加普遍。但由于建設(shè)沿海防御結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了沉積棲息地的喪失和破壞，用人造巖石替代了藻類的繁殖地和海洋動(dòng)物的棲息地的工程設(shè)計(jì)已得到相當(dāng)?shù)闹匾?。目前，建立沿海防御結(jié)構(gòu)的生態(tài)后果也已經(jīng)得到越來越廣泛的研究。此外，由于沿海防御結(jié)構(gòu)越來越廣泛的應(yīng)用，我們也迫切需要了解這些人造的棲

4、息地在沿海生態(tài)系統(tǒng)中的作用，以此來保證實(shí)施人造棲息地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生最小的影響，同時(shí)也采取相應(yīng)的緩解措施。</p><p>　　低灌結(jié)構(gòu)（LCS）作為DELOS項(xiàng)目的一部分，在整個(gè)歐洲已經(jīng)在進(jìn)行有針對(duì)性的研究，用以評(píng)估低灌結(jié)構(gòu)（LCS）和天然石質(zhì)海岸的生態(tài)相似性，同時(shí)調(diào)查低灌結(jié)構(gòu)（LCS）設(shè)計(jì)功能對(duì)海洋生物繁殖地的影響。低灌結(jié)構(gòu)（LCS）可以看作是天然石質(zhì)海岸一個(gè)可憐的替代品，由于受相同的物理和生物因素的制約，殘遺

5、群居地與天然巖岸上的棲息地也十分地相似,通常情況下，這兩種結(jié)構(gòu)上的殘遺組合與巖岸群落組合也大致相同，但是在這兩種結(jié)構(gòu)上生物的多樣性和豐度是有定量差異的。此外，較之于天然海岸，低灌結(jié)構(gòu)（LCS）為一些經(jīng)歷了更高干擾的地方提供人工棲息地，同時(shí)其結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜性。我們提出幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用到設(shè)計(jì)和建造的低灌結(jié)構(gòu)中，以盡量減少對(duì)生態(tài)的影響，并有針對(duì)性的對(duì)海洋生物的多樣性和自然生物資源進(jìn)行管理。</p><p><b

6、>　　1.介紹</b></p><p>　　由于氣候變化引起的海平面上升以及風(fēng)暴加劇，使得越來越多的歐洲國(guó)家和世界其他地方的沿海地區(qū)受到海水侵蝕和洪水的威脅(IPCC,2001a,b.Holman et al.2002; Hulme et al. 2002)，海岸防護(hù)計(jì)劃的需要因此增加，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。在歐洲南部，旅游業(yè)和其他海域游憩活動(dòng)，為建設(shè)沿海防結(jié)構(gòu)工事的開展提供了額外的驅(qū)動(dòng)力。因此

7、，作為一個(gè)快速且具有經(jīng)濟(jì)成本效益的海岸保護(hù)手段，越來越多的堅(jiān)固海岸防護(hù)計(jì)劃結(jié)構(gòu)已經(jīng)或著正在興建。這樣的結(jié)構(gòu)包括海堤、碼頭、海上防波堤和巖石防波堤等等。例如，在英國(guó)，被侵蝕的海岸線23％已經(jīng)更改為人造結(jié)構(gòu)（MAFF，1994），而這個(gè)比例在不久的將來還將會(huì)有一定增加，特別是在南部和東部沿海這些最容易受到海平面上升影響的地區(qū)。沿海防御結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)改變了這些殘遺生物的繁殖地——天然海岸線巖基部分的自然動(dòng)態(tài)。如藻類和無柄上常見的天然巖石棲

8、息地的海洋無脊椎動(dòng)物，以及提供庇護(hù)所和育苗場(chǎng)的魚類和甲殼類動(dòng)物(Duffy-Anderson etal.2003)都受到很大影響。包括順壩、丁壩在內(nèi)的人工海岸防護(hù)計(jì)劃結(jié)構(gòu)的研究中，直到最后十年海底生物才開始</p><p>　　本文的總體目標(biāo)是在某種程度上評(píng)估順壩，丁壩等海岸防護(hù)計(jì)劃結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)海底生物繁殖數(shù)量和組成的影響。目前已經(jīng)對(duì)位于西班牙，意大利，丹麥和英國(guó)等幾個(gè)國(guó)家的順岸式海岸防護(hù)計(jì)劃結(jié)構(gòu)行了研究。我們的

9、具體目標(biāo)是：</p><p>　　1）比較天然石質(zhì)海岸地區(qū)的瀕絕生物的豐度和組成;</p><p>　　2）在局部范圍內(nèi)檢查選定的低灌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（LCS）的功能，如方向，潮位，表面和棲息地復(fù)雜的效果等；</p><p>　　3）通過現(xiàn)有的關(guān)于巖岸的知識(shí)，從DELOS中去找出主要自然生長(zhǎng)過程，確定海底生物的分布，豐度和多樣性。</p><p>　

10、　4）建議簡(jiǎn)單定性的設(shè)計(jì)規(guī)則，最大限度地減少和減輕地樁承臺(tái)海防結(jié)構(gòu)對(duì)的生態(tài)影響。</p><p>　　因此，我們的文章旨在建議工程師，沿海規(guī)劃師和其他利益相關(guān)者做好海底生物多樣性的保護(hù)和自然資源的管理，以保證海岸線的可持續(xù)發(fā)展。本概述文本針對(duì)非生態(tài)目標(biāo)受眾，總結(jié)各種各樣的正在其他地方被更為詳細(xì)報(bào)道的工作。大量的調(diào)查結(jié)果已經(jīng)說明了一般讀者感興趣的特定點(diǎn)，為了提供更多關(guān)于這個(gè)復(fù)雜多學(xué)科主題的了解渠道，我們引用了大量的

11、重要文獻(xiàn)。</p><p>　　2.相關(guān)資料以及研究方法</p><p>　　2.1 研究地點(diǎn)和一般方法論</p><p>　　海岸防護(hù)計(jì)劃計(jì)劃已經(jīng)在意大利，西班牙，英國(guó)和丹麥等幾個(gè)國(guó)家進(jìn)行了調(diào)查。在本文中，我們將研究結(jié)果顯示在選定的網(wǎng)站上（匯總于表1）。除文義另有所指外，海防結(jié)構(gòu)計(jì)劃中包括與順岸式結(jié)構(gòu)和低樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)（LCS）。對(duì)于殘遺群落的采樣，在巖岸地區(qū)（可能的

12、情況下）對(duì)底棲生物運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)的、非破壞性的方法（見Hawkins和Cashmore，1992年；Bacchiocchi等人，1996年；Bianchi等人，2004年）。在可能的情況下，類似的抽樣設(shè)計(jì)在不同國(guó)家使用時(shí)都進(jìn)行了一些調(diào)整，使之與當(dāng)?shù)氐臈l件契合。</p><p>　　據(jù)目測(cè)估計(jì)，豐富的海底生物中海藻和無柄動(dòng)物所占百分比和移動(dòng)物種的數(shù)量在相同實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)大致相同（20或25平方厘米）。具有破壞性樣品的采集和

13、照片的拍攝，在技術(shù)上是有一定難度的，例如subtidally，因此我們?cè)诿總€(gè)部分中都給出了具體的方法。</p><p>　　2.2 低樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)和天然巖岸之間多樣性的比較</p><p>　　天然石質(zhì)海岸的四個(gè)分布區(qū)域分別是：萊姆里吉斯（英國(guó)），加比切馬萊（意大利） ，卡隆赫，古波斯（西班牙）。沿海防護(hù)工事中就天然沿岸和人工結(jié)構(gòu)上的海底生物進(jìn)行了比較。在這些網(wǎng)站上的低灌結(jié)構(gòu)毗鄰一個(gè)類似巖

14、石類型天然巖石棲息地，我們只對(duì)靠海的一邊的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)采樣，是為了更加詳細(xì)，裸露在自然沿岸上和人工棲息地上這兩個(gè)地方的物種豐度和數(shù)量被記錄下來。抽樣設(shè)計(jì)在不同的國(guó)家之間根據(jù)海岸防護(hù)計(jì)劃的類型和環(huán)境條件的不同進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　在英國(guó)，25平方厘米的樣方是在平行岸線的丁壩附近的巖岸區(qū)域隨機(jī)采樣的；在意大利，4個(gè)地區(qū)隨機(jī)抽取的地樁承臺(tái)防護(hù)結(jié)構(gòu)毗鄰天然巖石棲息地，每個(gè)區(qū)域20平方厘米。在西班牙這兩個(gè)網(wǎng)站，20平

15、方厘米的樣方是在4個(gè)低灌結(jié)構(gòu)的巖岸區(qū)隨機(jī)抽取的。多變量分析（MDS ，ANOSIM ）則用于測(cè)試自然海岸和人造結(jié)構(gòu)之間的差異。</p><p>　　2.3 LCS設(shè)計(jì)功能在殘留生物上的影響</p><p><b>　　2.3.1 方向</b></p><p>　　在英國(guó)（埃爾默海），意大利（利多迪迪耶薩維奧）和西班牙（卡隆赫），海岸防護(hù)計(jì)劃就低

16、灌結(jié)構(gòu)對(duì)海洋生物的豐富性和多樣性影響方面進(jìn)行了調(diào)查。</p><p>　　嵌套的抽樣設(shè)計(jì)有一個(gè)共同點(diǎn)：在2級(jí)（向陸地，向海）水平上方向是固定的因素，而3級(jí)水平上嵌套的定位結(jié)構(gòu)是一個(gè)隨機(jī)的因素。就西班牙而言，沿海防御結(jié)構(gòu)是由隨機(jī)選擇的4級(jí)水平結(jié)構(gòu)替代的。每個(gè)海岸防護(hù)計(jì)劃樣本都是在進(jìn)行了試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上確定的。（UK：N = 15，意大利：N =10，西班牙：N =3）。本文的目的是對(duì)每個(gè)種類收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，根據(jù)

17、三大類:大型海藻（fucoids，草皮和短命），濾食性（貽貝，牡蠣，藤壺），食草動(dòng)物（帽貝和littorinids ）。不同國(guó)家之間標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)量和種類由于地理位置的不同而有很大差異。數(shù)據(jù)分析采用雙因素方差分析法。</p><p>　　兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)分別側(cè)重研究的在Elmer公司的低灌結(jié)構(gòu)中限制藻類分布的波浪運(yùn)動(dòng)和變化。在這里，我們只摘取一個(gè)簡(jiǎn)短的說明，詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和研究方法可以在強(qiáng)森等人的研究成果中找到（提交出

18、版）。在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，最大的波浪產(chǎn)生力量的預(yù)測(cè)模型是在波理論和波氣候的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立的。對(duì)沿海的地樁承臺(tái)防護(hù)結(jié)構(gòu)有關(guān)的最大波浪力進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)假定，然后驗(yàn)證。其他的實(shí)地測(cè)量確定的是墨角藻和褐藻旋毛蟲的變位。結(jié)合藍(lán)本的最大波浪力在臨界斷裂的應(yīng)力，假設(shè)對(duì)低灌結(jié)構(gòu)造成上的物種破壞的波浪力的控制因素是可以預(yù)測(cè)并且按期望分布的。</p><p>　　在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于建立放牧對(duì)海藻的影響。海藻（大小約1立方米）豐度兩

19、個(gè)月記錄一次，已經(jīng)持續(xù)記錄超過一年，在海岸低灌結(jié)構(gòu)的巖石上，帽貝數(shù)量減少或完全消失，在控制塊上的冒貝不受干擾。每次記錄時(shí)在低灌結(jié)構(gòu)上隨機(jī)選擇3個(gè)石頭塊。</p><p>　　2.3.2 在岸上的位置</p><p>　　通過聯(lián)系下方延伸至潮位中的低灌結(jié)構(gòu)上各物種的數(shù)量，潮位對(duì)潮帶間殘遺生物群落的影響被用來評(píng)估美國(guó)的海岸。一共有分布在六個(gè)區(qū)域的20個(gè)低灌結(jié)構(gòu)被研究調(diào)查（威勒爾默西塞德郡，停機(jī)

20、坪服務(wù)營(yíng)辦商海北威爾士，錫德茅斯德文郡，懷特島新罕布什爾州米爾福德海岸的埃爾默，西蘇塞克斯郡，東海Palling英格蘭），在每個(gè)結(jié)構(gòu)上的殘遺種都被記錄著。沉積物結(jié)構(gòu)靠海的和向陸地側(cè)之間的水平高度和中期潮潮位（MTL）的值都被記錄，然后取平均值的幅度范圍在4-6的不同點(diǎn)。在丹麥的海岸，就海水深度對(duì)潮下帶殘遺組合物的影響進(jìn)行了研究，通過從海水表面到2米深處，每隔半米記錄一次，分別在5個(gè)重復(fù)的垂直斷面上的LCS上的記錄物種的種類和豐度 。&l

21、t;/p><p>　　2.3.3.棲息地的復(fù)雜性</p><p>　　在英國(guó)埃爾默進(jìn)行的海岸防護(hù)計(jì)劃，通過比較三個(gè)不同區(qū)域上藤壺的密度粗糙度，從空間尺度對(duì)棲息地進(jìn)行了研究。藤壺放置在5塊光滑的和隨機(jī)選擇的5個(gè)斷裂的LCS塊上，每塊使用4厘米的樣方數(shù)。在每個(gè)區(qū)域中，被測(cè)定表面粗糙度用橡皮泥印記在巖石表面。這些被切成1毫米厚的部分，用數(shù)碼相機(jī)拍攝得到的地形剖面，并與計(jì)算機(jī)程序連接（寫在Matlab

22、中，Mathworks公司）進(jìn)行分析。先通過低頻濾波器運(yùn)行測(cè)出粗糙度輪廓，然后通過程序計(jì)算粗糙度的最大高度差。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)使用復(fù)雜程度不同的混凝土板效果不同，人為增強(qiáng)復(fù)雜性的10厘米規(guī)模的混泥土塊在某種程度上可以提高對(duì)LCS上生物多樣性的檢測(cè)。這些面板用于鑄造到低灌結(jié)構(gòu)的表面，根據(jù)具有功能的復(fù)雜程度可以對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。四個(gè)不同程度的復(fù)雜級(jí)別：光滑的面板，其表面模仿的具體LCS塊，6個(gè)大板坑（30毫米，

23、深20毫米），13個(gè)小坑板（15毫米直徑。深20毫米）和面板4大凹坑和4小凹坑。凹坑數(shù)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)化的總表面積可用于解決不同復(fù)雜度的面板之間的物種。組件被固定在MTL靠海側(cè)的兩個(gè)結(jié)構(gòu)上的水平塊和垂直塊的表面。在每個(gè)結(jié)構(gòu)中，四個(gè)復(fù)制面板在每個(gè)方向（垂直，水平）都通過不同的處理。這些面板上的物種的多樣性和豐富性被記錄在每間隔2-3月定期記錄。在這里，我們將展示1年后曝光出海的橫板的結(jié)果。</p><p>　　進(jìn)一步對(duì)低

24、灌結(jié)構(gòu)上10到100厘米規(guī)模的物種多樣性進(jìn)行調(diào)查，進(jìn)而評(píng)估的巖石對(duì)海洋生物復(fù)雜性的影響。同時(shí)將低樁承臺(tái)上形成的物種繁殖基地上的物種數(shù)目與鄰接塊的數(shù)目進(jìn)行比較。對(duì)所有低灌結(jié)構(gòu)靠海的一邊的物種進(jìn)行采樣，并測(cè)量它們的尺寸（寬度，長(zhǎng)度和深度），相關(guān)尺寸也是是用來評(píng)估限制塊對(duì)其多樣性影響的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2.3.4 干擾： LCS的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和沖刷</p><p>　　低灌結(jié)構(gòu)的維護(hù)效果

25、在意大利的切塞納蒂科進(jìn)行的海岸防護(hù)計(jì)劃中得以驗(yàn)證。兩個(gè)剛修好的低灌結(jié)構(gòu)和其他兩個(gè)至少3年沒有得到維護(hù)結(jié)構(gòu)上的海洋生物進(jìn)行了比較。大量的殘遺生物在8個(gè)重復(fù)樣方（ 20厘米）隨機(jī)放置并在每個(gè)結(jié)構(gòu)的向陸一側(cè)的進(jìn)行記錄。</p><p>　　在英國(guó)定性觀察在不同的低灌結(jié)構(gòu)中進(jìn)行著，同時(shí)在意大利和西班牙，沉積物的水平變化和淤積的記錄被用以評(píng)估殘留生物的效果。在Elmer公司，由砂沖刷產(chǎn)生的擾動(dòng)也被預(yù)先調(diào)查，通過LCS塊的表

26、面上記錄的有機(jī)物的豐度，我們得知沉積物每一級(jí)增加的高度?！　?lt;/p><p><b>　　3 結(jié)論</b></p><p>　　3.1 海洋生物的低灌結(jié)構(gòu)棲息地與巖岸群居地</p><p>　　每一個(gè)低樁承臺(tái)防護(hù)地區(qū)的最常見的海洋生物種類總是在石質(zhì)海岸附近，這是在整個(gè)網(wǎng)站報(bào)道的DELOS項(xiàng)目中觀察得出的結(jié)論。在英國(guó)中岸的物種如藤壺、帽貝和藻

27、類等幾乎在所有的低灌結(jié)構(gòu)上被記錄著。</p><p>　　圖1 基于非度量MDS存在/不存在殘遺種，在四個(gè)地點(diǎn)包括人工（黑三角）和自然（白色三角形）的棲息地之間的差異。（a）萊姆里吉斯，英國(guó)（b）加比切馬萊，意大利 （c）卡隆赫，西班牙（d）古波斯，西班牙。</p><p>　　類似的模式在地中海也隨處可見。在意大利，在低樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)上屬于優(yōu)勢(shì)物種的包括綠藻（石莼屬）、淡菜（貽貝屬為主）、

28、牡蠣、藤壺和帽貝（髕骨籃睡蓮），所有這些都是在意大利的巖岸。在西班牙，藻類珊瑚麥草和貽貝種群在豐度上占主導(dǎo)地位。</p><p>　　這些常見的物種盡管存在相似性，在不同國(guó)家的巖岸地區(qū)在英國(guó)（ANOSIM，R = 0.987，P = 0.001，圖1a），意大利（顯著ANOSIM R = 0.719，P = 0.03圖1b）和西班牙（ ANOSIM：Calonge的，R = 1，P = 0.03 ; Cubell

29、es的，R = 1 ，P = 0.03 ，圖1C ，D ）。此外，除了殘留生物種的組成不同，在每個(gè)地區(qū)、每個(gè)區(qū)域的棲息地有非常低的相異度（意大利，R = 0.13;卡隆赫，R = 0.164；古波斯，R = 0.164）。記錄的結(jié)構(gòu)上的物種數(shù)量一般是低于上相鄰的巖石海岸的物種數(shù)量的（圖2）。共有的物種無論物種豐富度還是數(shù)量上差異度都很低。</p><p>　　圖2 人工物種豐富度（灰條），在4個(gè)位置的自然棲息地

30、（白條）：萊姆里吉斯，英國(guó)；加比切馬萊，意大利；卡隆赫，西班牙；古波斯 ，西班牙。虛線表示人工和自然棲息地之間共享物種的數(shù)量。</p><p>　　在英國(guó)，物種經(jīng)常出現(xiàn)在有油氣儲(chǔ)藏，有裂縫或較低的岸上，如海帶（海帶digitata的，L. saccharina）等大型海藻（F.鋸，Himanthalia麥草），海藻草皮（珊瑚藻，角叉菜草，Mastocarpus stellatus），藻類的結(jié)殼（ Lithotha

31、mnia ，Verrucariaspp），海綿（Halichondria panicea ，?？ê？窠?jīng)）和苔蘚蟲（ Membranipora Membranipora membranacea ，戀父大花咸豐草）這些在低灌結(jié)構(gòu)上的物種只是偶爾記錄的。在西班牙的低灌結(jié)構(gòu)上海洋生物的多樣性較低，主要是棕色篷藻類。其他藻類，包括石莼屬，比較稀缺的沙菜屬。 在意大利亞得里亞海岸，在人為的和自然結(jié)構(gòu)上某些類群物豐度還是不同的。例如，包餡藻類在自

32、然巖岸上比人工棲息地更為豐富，而與此相反的，牡蠣，貽貝和帽貝則在人工棲息地上更為豐富。同樣的，在英國(guó)，帽貝在低樁承臺(tái)防護(hù)人工結(jié)構(gòu)上也更為豐富。</p><p>　　雖然沒有正式的比較，因?yàn)楦浇烊粠r岸的缺乏，要想進(jìn)行更為精確的比較是不可能的，但是無可厚非的是，殘留生物在丹麥的低灌結(jié)構(gòu)上多樣性也較低。</p><p>　　3.2. LCS設(shè)計(jì)功能對(duì)海洋生物的影響</p>&l

33、t;p><b>　　3.2.1.方向</b></p><p>　　海洋生物的豐度以及物種組合在大西洋和地中海之間的沿岸向陸和向海側(cè)豐度有明顯的差異。然而，這些差異，在不同的地域之間的相同位置（圖3）卻是相一致的。</p><p>　　在英國(guó)（圖3a，b），藻類的豐度在結(jié)構(gòu)的向陸一側(cè)明顯高于向海一側(cè)。埃爾默低灌結(jié)構(gòu)（F1；84= 34.9 ，Pb0.005 ）在靠

34、海的一邊有豐富的濾食性藤壺，而向海方向（F1， 84= 49.49 ，Pb0.005）卻有相反的觀察結(jié)果。在埃爾默的低灌結(jié)構(gòu)上，草食動(dòng)物的數(shù)量（帽貝）在向陸和向海之間沒有不同，而中海則有豐富的帽貝的暴露在結(jié)構(gòu)的表面上（F1,84 = 503.91 ，PB0.0001）。在利多迪迪耶薩維奧（意大利），占據(jù)主要空間位置的還是濾食動(dòng)物（牡蠣和貽貝）在低灌結(jié)構(gòu)的向陸側(cè)（F1，42 = 12.86,Pb0.05 ，圖3c）。但是淡菜（貽貝屬）則在

35、靠海的一邊更豐富。藻類和食草動(dòng)物在陸域和海域之間沒有明顯的差異，但是在低灌結(jié)構(gòu)的向內(nèi)側(cè)和向海側(cè)在豐度上卻有明顯的差異。在卡隆赫的海岸防護(hù)計(jì)劃，豐富的藻類（F1,16 = 11.85,Pb0.05 ），西班牙（圖3d），濾食性（F1,16= 42.37，Pb0.001 ）和食草動(dòng)物（F1， 16 = 28.72，Pb0.01 ）明顯聚集在靠海的一邊。而快速成長(zhǎng)的藻類草皮，如柔嫩艾美耳球蟲，都是向陸地一側(cè)更豐富。濾食性的貽貝和食草</

36、p><p>　　圖3 沿著歐洲海岸LCS上，豐富的海藻在向陸（灰色）和向海（白條）兩側(cè)濾食性和草食動(dòng)物之間的差異。豐富的海藻和濾食性表示為平均百分比蓋在左側(cè)（Y軸），而大量的食草動(dòng)物表示為數(shù)量，每樣方的平均數(shù)量（Y軸在右側(cè)）。地點(diǎn)： a）埃爾默（英國(guó)），b）海運(yùn)Palling（英國(guó)），c）麗都迪薩維奧（意大利），d）卡隆赫（西班牙）。</p><p>　　在英國(guó)埃爾默進(jìn)行的關(guān)于海上風(fēng)暴和放牧

37、對(duì)殘遺群落影響的實(shí)驗(yàn)表明，（喬森等。更詳細(xì)的報(bào)告已提交出版），這兩個(gè)因素是很重要的，藻類和食草動(dòng)物在低灌結(jié)構(gòu)上固定的向陸地方向或臨海方向上的相對(duì)豐度是有差異的。 Elmer公司的低灌結(jié)構(gòu)在靠海一邊破碎波的最大流量速度超過7米每秒，而作用在海洋生物上的總作用力從小小的1 N到50 N甚至更大。 F.旋毛蟲（圖4）對(duì)不同規(guī)模的臨界斷裂應(yīng)力表明，最大的波浪產(chǎn)生的力量對(duì)大部分規(guī)模較大的工廠靠海的一邊是有可能被排擠掉，所預(yù)計(jì)幾乎所有的植物都將保持

38、向陸地側(cè)繁殖。這些預(yù)測(cè)將對(duì)地樁承臺(tái)防護(hù)結(jié)構(gòu)上藻類的分布都有很好的應(yīng)對(duì)。</p><p>　　圖4 關(guān)鍵斷裂應(yīng)力與海藻上F.旋毛蟲繁殖規(guī)模的函數(shù)。同時(shí)也顯示了預(yù)測(cè)的最大波浪引起的作用力F上的旋毛蟲經(jīng)驗(yàn)的測(cè)量和流體動(dòng)力學(xué)理論的基礎(chǔ)上。陡峭和平坦的曲線反映了預(yù)測(cè)的最大壓力向海、向陸的方向上的不同數(shù)量，數(shù)據(jù)收集在英國(guó)西薩塞克斯。</p><p>　　3.2.2. 在岸上的位置（潮高）</p&

39、gt;<p>　　在M海岸，低灌結(jié)構(gòu)一般都坐落于潮間帶，在不同的潮位上他們的立場(chǎng)各不相同，部分取決于當(dāng)?shù)爻辈睢４蟛糠衷诘陀谥衅诔蔽坏牡凸嘟Y(jié)構(gòu)，物種的數(shù)量有顯著的增加，因此這樣的結(jié)構(gòu)被建上了岸（ Pearson的R = 0.48，P b0.001 ，圖6 ）。天然巖岸上，由于干燥應(yīng)力和熱應(yīng)力的增加，因此也縮短了其繁殖周期。在S和M的海岸，那里海洋生物主要生長(zhǎng)在潮下帶 ，低灌結(jié)構(gòu)上多樣性較高的生物甚至位于更深處的部分。丹麥的殘

40、留物種，在2米以上深度處的數(shù)量高于0.5米深度處數(shù)量的3倍以上。也就意味著隨海水深度的增加，干擾條件減弱，隨之生物多樣性也就增多了。</p><p>　　圖5埃爾默，英國(guó)的低灌結(jié)構(gòu)在靠海的一邊去除藻類的影響后食草動(dòng)物增長(zhǎng)。</p><p>　　圖6 潮下帶LCS結(jié)構(gòu)上隨深度增加其物種多樣性的增加</p><p>　　3.2.3 生存環(huán)境的復(fù)雜性</p>

41、<p>　　設(shè)計(jì)特點(diǎn)決定生存環(huán)境的復(fù)雜性，同時(shí)也為海洋生物的多樣性和豐富度提供空間。在規(guī)模為小于1厘米的結(jié)構(gòu)上，有明確的證據(jù)表明，藤壺在粗糙表面上的小縫里生長(zhǎng)得比相鄰的平滑區(qū)域（T檢驗(yàn)的Pb0.001，圖7a）更豐富。</p><p>　　圖7 埃爾默低灌結(jié)構(gòu)上，不同的空間尺度上表面的復(fù)雜程度不同，繼而對(duì)海洋生物產(chǎn)生的影響也不同</p><p>　　在規(guī)模為小于10厘米的

42、結(jié)構(gòu)上，表面具有較高的復(fù)雜性的板上多樣性也顯著增加。例如，一年后，面板上有小凹坑（直徑16毫米）的面板比光滑的面板（圖7b）上的平均物種數(shù)量多兩倍。</p><p>　　巖池（規(guī)模從10-100厘米）上的平均物種數(shù)量是自由排水的低灌結(jié)構(gòu)上數(shù)量的兩倍（圖7c）。開放的巖石上的生物差異主要是由以下因素影響，如海綿，水螅，海鞘類動(dòng)物，小魚和蝦，這是影響干燥應(yīng)力非常敏感的因素。生物的多樣性與巖池的總表面積以及深度呈正相關(guān)

43、關(guān)系。（ Pearson R = 0.64 ，Pb0.01 ，圖8）</p><p>　　圖 8 在Elmer公司的低灌結(jié)構(gòu)采用多種巖石作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。品種數(shù)量和巖石水池的深度相關(guān)性。n = 37人。 LCS施工所用的建筑材料，也可以間接的影響海洋生物的生存，主要通過其表面的復(fù)雜性，這反過來又依賴于材料固有的物理和化學(xué)性質(zhì)。例如，殘遺砂袋或光滑度不同的混凝土，都不是天然巖石組合。如石灰石的風(fēng)化要快于巖漿巖

44、，碳酸鹽巖在幾年后表面會(huì)變得粗糙，產(chǎn)生裂縫，甚至形又深又大成坑，最后斷裂（圖9）。</p><p>　　圖9 石灰石（a）和花崗巖（b）塊普利茅斯防波堤，呈現(xiàn)出不同程度的侵蝕。太湖石塊形成了高度多樣化的巖石水池，而的花崗巖塊是少數(shù)品種繁殖的主要基地，主要是藤壺和帽貝。</p><p>　　3.2.4 干擾因素：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和沖刷</p><p>　　在亞得里亞海沿

45、岸的低灌結(jié)構(gòu)殘遺的地區(qū)，通過定期添加新型建筑材料保養(yǎng)低灌結(jié)構(gòu)，以彌補(bǔ)風(fēng)暴對(duì)結(jié)構(gòu)造成損壞或下沉的影響。艾米利亞—羅馬涅大區(qū)，剛剛修復(fù)結(jié)構(gòu)上的海洋生物要比三年或三年以上沒有得到維護(hù)的結(jié)構(gòu)上的海洋生物（圖10）要少得多。特別是，大量的濾食動(dòng)物，主要是貽貝，顯著降低（F1，28 = 43.31 ，Pb0.05 ）最近維護(hù)過的結(jié)構(gòu)，增加了絲狀綠藻（F1，28 = 48.56 ，Pb0.05 ）。在很大程度上也保護(hù)了防護(hù)結(jié)構(gòu)，殘遺的組合似乎被重置后

46、剩下的少數(shù)幾個(gè)主要的先鋒物種，如早期繁殖的石莼屬。</p><p>　　沖刷和泥沙淤積，也是巖石海岸區(qū)域（圖11a，b ）干擾生物生長(zhǎng)的重要因素。 Elmer公司初步觀察顯示區(qū)域中，低灌結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)巖石裸露程度在30厘米以上區(qū)域是稀疏的少量藤壺和短暫的藻類沉積物。沉積物到了50厘米以上的，其表面都是生長(zhǎng)旺盛的組合，包括成人藤壺，食草動(dòng)物和大型海藻，也就意味著沖刷將殺死了沉降在該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的物體。這種效應(yīng)在沙埋區(qū)域被

47、進(jìn)一步放大，生物數(shù)量在沉積物中的水平的變化明顯，尤其是風(fēng)暴后。在自然棲息地，泥沙淤積的負(fù)面影響已經(jīng)被廣泛地記錄（2003年由安德烈審查），但DELOS表示，在英國(guó)、意大利和西班牙，這個(gè)過程加深了對(duì)低灌結(jié)構(gòu)的初步研究和定性觀察。例如，在西班牙，捕獲器檢測(cè)到海底沉積物得高沉積率位于0.5米的LCS結(jié)構(gòu)向海、向陸一側(cè)。自然柔和的底部區(qū)域上發(fā)現(xiàn)非常高的沉積速率，特別是在暴雨期間向陸一側(cè)尤其明顯，這可能是由于附近某個(gè)營(yíng)養(yǎng)海灘的影響。這個(gè)區(qū)域平流沉

48、積物材料的稀缺性也可以解釋敏感的有機(jī)體如濾食性生物的淤積。與此相反，快速增長(zhǎng)的片狀的藻類雖然也在向陸一側(cè)占主導(dǎo)地位，但這不是由于生物敏感性產(chǎn)生的淤積。</p><p>　　圖11（a）在埃爾默，西薩塞克斯泥沙沖淤的基礎(chǔ)防波堤上的藻類。</p><p>　?。╞）在Leasowe灣沿海防御結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上沙埋區(qū)域的藻類和藤壺。</p><p><b>　　5 結(jié)

49、論</b></p><p>　　從DELOS結(jié)果顯示，低灌結(jié)構(gòu)是類似天然巖石的海岸，但在本質(zhì)上是一個(gè)劣質(zhì)的偽人造的巖石海岸。毫無疑問，在任何新的LCS結(jié)構(gòu)上定植種典型的生物，這個(gè)過程不能防止人為干預(yù)。這也意味著，低灌結(jié)構(gòu)可以修改自然固定生物的分布范圍，并防止入侵物種的傳播對(duì)原生底棲生物的不利影響（見Airoldi等人， 2005年這個(gè)問題）。因此，為了避免過度設(shè)計(jì)和建低灌結(jié)構(gòu)對(duì)原生態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，所以只

50、有當(dāng)它是絕對(duì)必要的時(shí)候才允許構(gòu)建。</p><p>　　DELOS的結(jié)果也表明，低灌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以進(jìn)行修改，以達(dá)到預(yù)期的管理目標(biāo)，如控制討厭的藻類生長(zhǎng)，或著促進(jìn)游憩活動(dòng)的海洋生物的豐度和物種的繁殖。具體的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將采取措施以使得對(duì)原始生態(tài)結(jié)構(gòu)得到最少的破壞，不過是否能夠能到普及，將取決于環(huán)境設(shè)定。例如，沒有任何修改的低灌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，將以促進(jìn)解決蚌在一個(gè)地區(qū)的繁殖為前提，因?yàn)檫@個(gè)物種是的風(fēng)度非常低的（如英格

51、蘭南部海岸）。因此，對(duì)于低灌結(jié)構(gòu)，一個(gè)網(wǎng)站的首選設(shè)計(jì)是對(duì)執(zhí)行范圍??的研究和準(zhǔn)確的環(huán)境評(píng)估，獲得一個(gè)完整的生態(tài)特征是非常重要的。</p><p>　　此外，對(duì)于所建工程的類型對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，或者說其將產(chǎn)生的生態(tài)小型，是不存在絕對(duì)判斷的。是利是弊，這將取決于管理上的目標(biāo)，應(yīng)考慮到本地和區(qū)域環(huán)境的影響以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的需求。同時(shí)，他們應(yīng)體現(xiàn)文化上的差異，如在英國(guó)和意大利，人們喜愛對(duì)海洋生物欣賞以及貝類收集（Airold

52、i等人，2005年）。不過，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)旨在促進(jìn)在沿海地區(qū)低灌結(jié)構(gòu)和其他人造結(jié)構(gòu)的整合，最大限度地減少對(duì)周圍環(huán)境影響和破壞。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　作者希望感謝DELOS生態(tài)項(xiàng)目的所有合作伙伴對(duì)本文中所描述的工作提出寶貴的反饋。尤其要感謝的項(xiàng)目協(xié)調(diào)員，教授A.Lamberti，H. Burchart教授，以及推動(dòng)生態(tài)學(xué)發(fā)展的各位生