亞熱帶海灣濾食性貝類生物沉積及其生態(tài)效應(yīng)研究.pdf

1、本文在我國典型亞熱帶養(yǎng)殖海灣—大亞灣和大鵬灣,現(xiàn)場(chǎng)條件下測(cè)定了葡萄牙牡蠣(Crassostrea angulate)、華貴櫛孔扇貝(Chlamys nobilis)和翡翠貽貝(Perna viridis)3種貝類和濾食附著生物皺瘤海鞘(Styela plicata)的生物沉積速率及其時(shí)間變化特征,并分析了生物沉積中有機(jī)質(zhì)(OM)和碳(C)氮(N)元素含量;模擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)定了貝類筏式養(yǎng)殖區(qū)和非養(yǎng)殖對(duì)照區(qū)的沉積物耗氧速率和海水-沉積物界面元

2、素流通。在此基礎(chǔ)上初步評(píng)估了的貝類生物沉積作用對(duì)海灣生態(tài)環(huán)境的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1.綜述了濾食性貝類的養(yǎng)殖現(xiàn)狀以及貝類養(yǎng)殖對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的研究進(jìn)展,重點(diǎn)分析了貝類濾食和生物沉積等生理生態(tài)過程在水環(huán)境和沉積環(huán)境之間所起到的生物耦聯(lián)作用,尤其是對(duì)顆粒物和元素的垂直沉降速率的影響。
　　2.對(duì)大亞灣大鵬澳貝類筏式養(yǎng)殖海域的理化和生物環(huán)境特征進(jìn)行了調(diào)查研究。結(jié)果顯示:大鵬澳海域年平均氣溫為24.94℃,高于大鵬灣畬下灣海

3、域(24.1℃);大鵬澳海域葉綠素a(Chla)含量年平均為5.52μg/L,高于畬下灣(4.30μg/L);兩海區(qū)年平均鹽度沒有明顯差異,分別為31.19和31.42;大鵬澳水體懸浮顆粒物(Total particle Matter,TPM)平均為26.04 mg/L,高于畬下灣海區(qū)(25.29 mg/L);大鵬澳海區(qū)顆粒有機(jī)物(Particle Organic Matter, POM)平均為8.98 mg/L,高于畬下灣(8.00

4、mg/L)。各個(gè)季節(jié)水體浮游植物在養(yǎng)殖區(qū)和非養(yǎng)殖區(qū)均以硅藻和甲藻為主。夏季貝類養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)藻類密度高于非養(yǎng)殖區(qū)。各季節(jié)養(yǎng)殖區(qū)浮游植物多樣性和均勻度高于非養(yǎng)殖區(qū);養(yǎng)殖區(qū)浮游動(dòng)物的總生物量(635 mg/m3)高于非養(yǎng)殖區(qū)(492.5 mg/m3)。養(yǎng)殖區(qū)浮游動(dòng)物中種類(年平均為22種)、生物多樣性指數(shù)(2.54)和豐富度(2.41)均低于非養(yǎng)殖區(qū)(分別為29種,2.80和3.26)。養(yǎng)殖區(qū)夏季和冬季的浮游動(dòng)物的豐富度高于春季和秋季。
　

5、　3.2012年12月-2013年2月,在現(xiàn)場(chǎng)條件下測(cè)定了葡萄牙牡蠣(C. angulata)、華貴櫛孔扇貝(C. nobilis)、翡翠貽貝(P. viridis)和皺瘤海鞘(S. plicata)的生物沉積速率。結(jié)果顯示:葡萄牙牡蠣的生物沉積速率為82.3-882.2 mg/ind/d,平均343.9 mg/ind/d;華貴櫛孔扇貝的生物沉積速率為60.9-414.7 mg/ind/d,平均282.8 mg/ind/d;翡翠貽貝的生

6、物沉積速率范圍為89.9-865.4 mg/ind/d,平均323.3 mg/ind/d;皺瘤海鞘的生物沉積速率范圍為145.5-1011.8 mg/ind/d,平均427.6 mg/ind/d。
　　葡萄牙牡蠣生物沉積作用對(duì)有機(jī)物(Organic Matter,OM)、總碳(Total Carbon,TC)、有機(jī)碳(Organic Carbon,OC)、總氮(Total Nitrogen,TN)和有機(jī)氮(Organic Nitr

7、ogen,ON)的平均沉積速率分別為50.55,33.77,9.66,9.42和2.51 mg/ind/d;華貴櫛孔扇貝分別為51.01,36.22,14.65,5.77和1.95 mg/ind/d;翡翠貽貝分別為50.56,29.00,8.83,8.34和2.52 mg/ind/d;皺瘤海鞘分別為60.93,34.93,12.53,2.18和2.82 mg/ind/d。以上幾種濾食性生物規(guī)格相似時(shí),皺瘤海鞘具有更高的生物沉積速率。四種

8、生物單位個(gè)體的生物沉積速率與殼長(或體長)成正相關(guān)關(guān)系;單位軟體干重的生物沉積速率與個(gè)體大小成反比。生物沉積速率總體上在夏季較高,冬季和繁殖期較低,表明水溫和生殖活動(dòng)是影響濾食性生物沉積速率的因素。
　　4.在半現(xiàn)場(chǎng)條件下研究了夏季(2012年8月)牡蠣筏式養(yǎng)殖對(duì)沉積物耗氧速率和有機(jī)碳礦化速率以及海水-沉積物界面元素流通的影響。結(jié)果顯示:大鵬澳牡蠣養(yǎng)殖區(qū)沉積物耗氧速率為74.68 mg/m2/h是非養(yǎng)殖區(qū)(平均52.48mg/m2

9、/h)的1.4倍。根據(jù)沉積物耗氧速率和呼吸熵,夏季養(yǎng)殖區(qū)沉積物有機(jī)碳的礦化速率(平均為87.62 mg/m2/h)高于非養(yǎng)殖區(qū)(平均為61.75 mg/m2/h)。主要是由于牡蠣生物沉積導(dǎo)致沉積環(huán)境有機(jī)碳含量升高,礦化過程對(duì)溶解氧的消耗增加。養(yǎng)殖區(qū)沉積物向水體釋放營養(yǎng)鹽速率高于非養(yǎng)殖區(qū),養(yǎng)殖區(qū)沉積物向水體釋放的SiO32-,NH4-N,PO43--P,NO2--N和NO3--N速率平均為3131.3,1478.0,-7.38,235.5