2.1 潮流场模拟结果
表1 涨、落潮时观测站的流速和流向
Tab.1 The current velocity and direction at observing station during flood tide and ebb tide
图3是外文武海湾围垦前,湾口附近海域的涨、落
表2 T1站的潮位
Tab.2 The tide level at station T1
急垂直平均流矢量分布图.由图3可清晰地看出:涨急时,外海涨潮流由文武砂镇外侧开阔海域以约0.3 m/s的流速,由E至W或NW向涨向近岸,文武砂镇至江田镇沿岸海域的涨潮流流速较小,约为0.2 m/s,流向为WNW向,但在外文武海湾口门,由于地形原因,过水断面骤减,流速变大,涨潮流以约0.75 m/s的流速涌入湾内,流向为W向; 落急时,落潮流在外文武海湾口门的流速较涨潮流小,约为0.5 m/s,流向为SE向,而文武砂镇沿岸落潮流顺着地形,流向一般为ESE向,沿着涨潮流的反方向退回外海; 整体上表现为文武砂镇沿岸海域的涨潮流场较落潮流场强.
图4是外文武海湾围垦后,湾口附近海域的涨、落急垂直平均流矢量分布图.由图4可清晰地看出:涨急时,外海涨潮流由文武砂镇外侧开阔海域以约0.3 m/s的流速由E至NW向涨向近岸,文武砂镇至江田镇沿岸海域的涨潮流流速较小,一般约为0.2 m/s,涨潮流向整体上为NNW向,而在外文武围垦区外,涨潮流沿垦区人工堤岸,流向明显地表现为由S至N向; 落急时,文武砂镇和外文武围垦区外沿岸海域的落潮流顺着地形,流向一般为ESE向,沿着涨潮流的反方向退回外海; 整体上表现为文武砂镇沿岸海域的涨潮流场较落潮流场强.可见,外文武海湾围垦后的潮流运动规律与围垦前大体相似,但在外文武围垦区前沿局部海域的流速、流向发生了明显的变化.这与张琴等[10]的“滩涂围垦工程对水动力特征的影响局限于围垦区附近水域”的研究结果相吻合.
图3 围垦前湾口附近海域涨急(a)和落急(b)垂直平均流矢量分布图
Fig.3 The flow field at flood tide(a)and ebb tide(b)in reservation area before reclamation
图4 围垦后湾口附近海域涨急(a)和落急(b)垂直平均流矢量分布图
Fig.4 The flow field at flood tide(a)and ebb tide(b)in reservation area after reclamation
2.2 西施舌浮游幼体的漂移轨迹模拟结果
假定雌、雄西施舌在保护区的模拟排放点(A和B)位置(见图1)产卵、受精,受精卵再孵化为浮游幼体.根据前述,西施舌浮游幼体在浮游过程中始终保持“粒子”的特性,在本次潮流场数值模拟的基础上,运用粒子运动轨迹方程(式(3))对浮游幼体的漂移轨迹进行为期10 d的模拟试验,模拟试验从小潮开始,期间经历大、小潮.
图5为外文武海湾围垦前A、B两点的西施舌浮游幼体分别在涨、落潮时排放10 d内的漂移轨迹示意图.由图3可以清晰地看出:A、B两点所在海域的涨潮流场较强,涨潮流速约为0.5 m/s,流向为WNW; 落潮流场较弱,落潮流速约为0.4 m/s,流向为SSE.因此,涨潮时排放的西施舌浮游幼体在涨潮流场的作用下迅速往外文武海湾内漂移,之后再随落潮流漂移到外文武海湾外,如此反复,10 d内基本会在外文武海湾口附近漂移,甚至附着于外文武海湾内(图5(a)).落潮时排放的西施舌浮游幼体在落潮流场的作用下迅速往外文武海湾外漂移,之后再随涨潮流往外文武海湾方向漂移,如此反复,10 d内基本会附着于A、B两点东南侧海域内、外文武海湾口门位置,部分会被潮流带出保护区(图5(b)).
可见,在外文武海湾围垦前,A、B两点的西施舌浮游幼体无论在涨潮或落潮时排放,均会随着潮流在外文武海湾口门内外进行往复漂移运动,10 d内的漂移路程较远,分布范围较广.涨潮时排放的西施舌浮游幼体会长时间在外文武海湾内漂移,甚至附着于湾内,摄取更多的营养物质发育成稚贝,再随着潮流潜入湾外沙泥底质环境中.落潮时排放的西施舌浮游幼体基本在外文武海湾口门漂移; 湾口附近海水流速较为平缓,同时有丰富的饵料、适量的淡水输入和输移平衡的水动力泥沙环境及适宜的底质环境等,有利于西施舌稚贝的生长发育,使外文武海湾湾口附近海域成为天然的西施舌繁育场所,使长乐漳港海域成为西施舌产区.这与刘德经等[11]的研究成果一致.
图6为外文武海湾围垦后A、B两点的西施舌浮游幼体在涨、落潮时排放10 d内的漂移轨迹示意图.根据图4:A、B两点所在海域的涨潮流速约为0.2 m/s,流向为NNW; 落潮流速约为0.25 m/s,流向为SSE.由图6可见,涨潮时排放的西施舌浮
图5 围垦前A点和B点的西施舌浮游幼体10 d内的漂移轨迹
Fig.5 The drifting path of planktonic larvae of C. antiquata at point A and B within 10 d before reclamation
图6 围垦后A点和B点的西施舌浮游幼体10 d内的漂移轨迹
Fig.6 The drifting path of planktonic larvae of C. antiquata at point A and B within 10 d after reclamation
游幼体受该海域往复流场的作用,在A、B两点先随涨潮流朝着NNW向漂移,再向南,如此往复,受外文武海湾围垦的缓流影响,它们在一个潮周期内的漂移路程较短,基本在垦区外侧海域进行往复运动; 落潮时排放的西施舌浮游幼体随落潮流场往A、B两点南侧海域漂移,但之后的运动趋势与涨潮时较一致.
可见,在外文武海湾围垦后,垦区外的西施舌浮游幼体的漂移方式及其轨迹受到显著影响.围垦后,西施舌浮游幼体无法进入外文武海湾内,在垦区外侧做往复漂移运动; 而且,受垦区人工堤岸前沿缓流、淤积的水动力环境条件影响,其漂移路程较短,分布范围较小,这使其生长受限于局部环境条件.围垦一方面阻断了西施舌浮游幼体的上游饵料供应,使其不能摄取充足的营养物质; 另一方面,着床环境较围垦前也发生了变化.这都不利于西施舌浮游幼体的发育成长.