锯缘青蟹养殖池塘中沉积物磷释放的初步研究

本研究采用孵化法模拟计算池塘表层沉积物-水界面磷通量,并结合现场调查和室内模拟实验探讨温度、盐度、pH和微生物等环境条件变化对该沉积物中磷释放的影响。初步计算了锯缘青蟹[Scylla serrata(Forskal)]养殖池塘8月和11月2个月份沉积物-水界面活性磷酸盐的交换通量,分别为104.9μmol/(m2·d)、70.1μmol/(m2·d)。温度、盐度、pH和微生物梯度这4个因子均对沉积物磷释放有影响。温度实验中,释放量随着温度的上升而增加,其中35℃下磷释放量达到0.027mg,为15℃下(0.015mg)的1.8倍,20℃时释放量为0.020mg。盐度实验中,释放量随着盐度的升高而增加,盐度25时的磷释放量达到0.029mg,约为盐度5时(0.003mg)的10倍。不同pH条件下磷释放量由大到小依次为酸性、碱性、中性,存在微生物的组其沉积物磷的释放量要明显高于灭菌组,在培养的前4天几乎为灭菌组的2倍。     

3种水质调控方式下参池沉积物—水界面N、P通量的研究

为探究不同水质调控方式下仿刺参池塘沉积物—水界面N、P营养盐物质交换,采用沉积物—水界面N、P营养盐扩散通量室内培养法,研究2015年10月至2016年9月位于庄河市海参养殖基地的自然纳潮、微孔曝气(空压机0.1 kW/667 m~2)和养水机(750 kW/h)3种不同水质调控技术下605 m×85 m参池沉积物—水界面N、P通量。试验结果显示,自然纳潮和微孔曝气池塘的NO_x~-通量的变化为-36.0～10.8、-12.0～7.8 mg/(m~2·d),且在3月、7月和8月产生了负通量,通量值于7月分别达到了全年最低[-36.0、-12.0 mg/(m~2·d)],而养水机池塘全年均为正值且变化为0.6～5.4 mg/(m~2·d);自然纳潮池塘、微孔曝气池塘NH_4~+通量变化为-102.6～71.4、-90.6～78.0 mg/(m~2·d),在7、8月均为负值,而养水机池塘全年均为正值且变化为5.4～81.6 mg/(m~2·d);3种参池PO_4~(3-)通量全年均为正值且于7、8月达到最大,变化为自然纳潮池塘18.6～76.2 mg/(m~2·d)、微孔曝气池塘30.0～73.2 mg/(m~2·d)、养水机池塘29.4～50.4 mg/(m~2·d);养水机池塘沉积物—水界面N、P通量极差较另两池塘均最小。试验结果表明,养水机的作用有助于池底形成稳定氧化环境,有利于池底N、P物质释放。     

盐度-光照强度-温度对角毛藻生长及高不饱和脂肪酸含量的影响

为获知盐度—光照强度—温度对半咸水硅藻——角毛藻SHOU-B98生长及高不饱和脂肪酸含量的影响,实验采用L_9(3~4)正交设计探讨其在不同盐度(6、12和18)、光照强度[10、30和50μmol/(m~2·s)]及温度(10、20和30℃)组合条件下的生长及藻细胞ARA、EPA和DHA含量的变化。结果显示,盐度、光照强度、温度三因素对角毛藻SHOUB98的生长及高不饱和脂肪酸含量均有显著影响,且存在因素间的交互作用。角毛藻SHOU-B98在盐度12、光照强度30μmol/(m~2·s)和温度30℃及盐度18、光照强度50μmol/(m~2·s)和温度20℃的组合条件下生长最快,第4天后这2组做藻的生物量显著高于其他组(P0.05)。角毛藻细胞积累不同高不饱和脂肪酸的最佳培养条件也不同,细胞积累ARA的最优培养组合条件为盐度6、光照强度50μmol/(m~2·s)和温度30℃;细胞积累EPA和DHA的最优培养组合条件为盐度18、光照强度50μmol/(m~2·s)和温度20℃。研究表明,角毛藻SHOU-B98生长快且细胞脂肪酸营养价值高的培养条件为盐度18、光照强度50μmol/(m~2·s)和温度20℃的组合。     

温度、盐度和光照强度对鼠尾藻氮、磷吸收的影响

在实验室条件下,研究了不同的温度和盐度组合,温度和光照强度组合对鼠尾藻(Sargassum thunbergii)氮、磷吸收速率的影响.结果表明,上述3个环境因子对鼠尾藻氮、磷吸收速率均有显著影响.其中,温度和盐度对鼠尾藻氮、磷吸收速率有极显著影响(P<0.01),二者交互作用也极显著(P<0.01).在盐度20、温度25℃条件下和盐度30、温度30℃条件下,鼠尾藻对氮有较高吸收速率,分别为11.26μmol/[g(dw)·h]和11.01 μmol/[g(dw)·h];在盐度40、温度15～30℃范围内对磷的吸收速率较大,达到1.5μmol/[g(dw)·h]以上.温度和光照对鼠尾藻氮、磷吸收速率均有极显著影响(P<0.01),二者交互作用极显著(P<0.01).在温度15℃和光照强度140～180μE/(m2·s)以及温度20～25℃和光照强度60～100 μE/(m2·s)条件下,鼠尾藻对氮有较高吸收速率,均在9.60 μmol/[g(dw)·h]以上;在温度25℃和光照强度60μE(m2·s)条件下,鼠尾藻对磷的吸收速率达到最大,为1.30 μmol/[g(dw)·h].本研究结果表明,鼠尾藻总体上对水体中的氮、磷均具有较高的吸收速率,且能较好地同时吸收NH4+-N和NO3--N,显示了它对海水环境中营养盐具有较强的吸收能力.     

吉富罗非鱼温棚池塘上覆水−沉积物间隙水营养盐垂直分布特征及其界面交换通量

利用Peeper(pore water equilibriums)技术采集上覆水-沉积物间隙水整个垂直剖面的原位水样,然后使用微量分光光度法测定样品中主要营养盐NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P和SO42--S的浓度,从而分析吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)温棚养殖池塘各营养盐的垂直分布特征,并估算其在上覆水-沉积物界面处的交换通量。结果表明:(1)两罗非鱼温棚养殖池塘,4个Peeper实验组在上覆水-沉积物间隙水中各营养盐组间重复性都较好,且各营养盐都有较强的垂直分布规律。NH4+-N主要存在于沉积物间隙水中,从其表面深度0至6 cm间隙水中NH4+-N浓度迅速增高,8 cm后趋于相对稳定;NO3--N主要存在于上覆水中,沉积物0至4 cm间隙水中3NO--N浓度迅速降低;NO2--N浓度在沉积物表层2 cm处出现峰值;PO43--P浓度在沉积物0至4 cm间隙水中浓度迅速增加至最大值,深度超过4 cm浓度有降低趋势;SO42--S主要存在于上覆水中,沉积物0至8 cm间隙水中SO42--S浓度迅速降低。(2)不同深度的水样根据营养盐浓度,各实验组都可聚类为3组差异显著的类群:上覆水组、表层沉积物组(上覆水-沉积物交界面组)和深层沉积物组。(3)通过Fick第一定律估算营养盐在上覆水-沉积物界面的扩散通量得出:NH4+-N和PO43--P为从沉积物间隙水扩散至上覆水中;NO3--N和SO42--S为从上覆水扩散至沉积物中。4个Peeper实验组NH4+-N的扩散通量分别为22.44 mg/(m2·d)、22.93 mg/(m2·d)、50.84 mg/(m2·d)和16.74 mg/(m2·d),为两罗非鱼温棚养殖池塘主要的沉积物内源释放营养盐。与类似研究比较,本研究通量相对较高,表明养殖池塘沉积物有机质含量相对较高。SO42--S的扩散通量分别为–87.05 mg/(m2·d)、–164.87 mg/(m2·d)、–77.37 mg/(m2·d)和–91.30 mg/(m2·d),为两养殖池塘沉积物最大的吸收营养盐,表明SO42--S还原可能为罗非鱼养殖池塘沉积物中有机质降解的主要途径之一。     

仿刺参夏眠前后池塘沉积物—水界面氮、磷通量研究

在仿刺参夏眠前后(6-10月),原位采集仿刺参养殖池塘的沉积物一水界面样品,检测沉积物上覆水的氨氮、亚硝态氮、硝态氮和无机磷酸盐含量及变化,研究沉积物一水界面氮、磷通量变化规律。试验结果显示,亚硝态氮+硝态氮(NO_x~--N)通量呈先降后升的变化规律,8月的NO_x~--N通量达到极低值,为-(66.12±7.66) mg/(m~2·d);氨氮(NH_4~+-N)通量呈先升后降再升高的变化规律,7月的NH_4~+-N通量达到最高值,为(6.21±0.55) mg/(m~2·d),9月达到极低值,为-(14.88±1.44) mg/(m~2·d);可溶性无机磷酸盐通量呈先升后降的变化规律,8月的可溶性无机磷酸盐通量达到最高值,为(4.20±0.56) mg(m~2·d),10月达到极低值,为-(3.48±0.43) mg/(m~2·d)。相关性分析发现,可溶性无机磷酸盐通量与水温呈显著的正相关,与水体中可溶性无机磷酸盐含量呈显著负相关;NO_x~--N通量与水体中亚硝态氮和硝态氮含量呈显著正相关。试验结果表明,仿刺参夏眠期间池塘沉积物是重要的氮汇和磷源,对水体的氮磷含量起着重要的调节作用。     

中国龙虾耗氧率及窒息点的研究

研究了中国龙虾在不同温度、盐度及pH条件下的耗氧率和窒息点。试验结果表明,耗氧率随着水温的上升而上升,由25℃的0.0931mg/(g.h)升至33℃的0.2061mg/(g.h);而盐度变化对中国龙虾耗氧率的影响并不显著,在盐度为28和31时,耗氧率较低,分别为0.1033mg/(g.h)和0.1082mg/(g.h)。低pH对中国龙虾耗氧率有较大影响,当pH由7.3升至8.0时,耗氧率由0.3028mg/(g.h)降至0.1092mg/(g.h)。在水温29℃、盐度28、pH 8.0条件下,体质量97g的中国龙虾的窒息点为0.1561mg/L。     

不同盐度下凡纳滨对虾扰动作用对沉积物-水界面营养盐通量的影响

采用室内培养方法,研究了三个盐度水平下(盐度分别为5‰,20‰,35‰)凡纳滨对虾的扰动作用对沉积物-水界面NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N和SRP通量的影响。结果显示:凡纳滨对虾在三个盐度下都可以促进沉积物NH+4-N的释放,但是促进效果不相同,总体表现为盐度越高促进作用越明显;盐度为5‰时对虾对沉积物NO-3-N释放的促进作用最低,但对NO-2-N释放的促进作用最高;盐度为20‰时对虾对沉积物NO-3-N和NO-2-N释放的促进作用均较高,且对沉积物NO-3-N释放的促进作用是三个盐度水平下最高的。实验的前8d各盐度下对虾对SRP的促进效果没有显著差异,而实验持续到15d后高盐度组对虾的促进作用比低盐度组显著。     

温度、盐度交互作用对凡纳滨对虾耗氧和氨氮、磷排泄的影响

以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)成虾为研究对象,设计了4个盐度梯度和4个温度梯度,采用正交试验,研究了温度、盐度及其交互作用对凡纳滨对虾耗氧率和氨氮、磷排泄率的影响.凡纳滨对虾在温度和盐度交互作用下耗氧率为0.266～0.582 mg/(g·h),平均为0.419 mg/(g·h);磷排泄率为0.935～2.279 μg/(g·h),平均为1.532 μg/(g·h);氨氮排泄率为1.222～2.656 μg/(g·h),平均为1.854 μg/(g·h).统计分析显示,温度和盐度对耗氧率和氨氮、磷排泄率都有极为显著的影响(P＜0.01),且两者之间交互作用极其显著(P＜0.01).     

温度和盐度对橄榄蚶耗氧率和排氨率的影响

测定不同温度(15℃、20℃、25℃、30℃)和盐度(16、21、26、31、36)对橄榄蚶(Estellarca olivacea)呼吸和排泄的影响。结果表明,温度和盐度对橄榄蚶的耗氧率和排氨率都有显著影响(P<0.05)。在15~30℃范围内,橄榄蚶单位软体干质量耗氧率(OR)、排氨率(NR)都随温度的升高而升高,变化范围分别为0.37~0.65 mg/(g.h)和1.74~3.15μmol/(g.h);耗氧率和排氨率与温度(t)之间的相关方程分别为:ORT[mg/(g.h)]=0.323 4e0.1765t(R2=0.9755,P<0.05);NRT[μmol/(g.h)]=1.3788e0.1986t(R2=0.9784,P<0.05)。在16~36盐度范围内,橄榄蚶单位软体干质量耗氧率和排氨率开始时随盐度的升高而降低,在盐度26时达到最小值,然后随盐度的升高而升高,变化范围分别为0.43~0.60 mg/(g.h)和1.75~3.26μmol/(g.h);耗氧率和排氨率与盐度(s)之间的相关方程分别为:ORS[mg/(g.h)]=0.0014s2-0.0751s 1.4312(R2=0.9455,P<0.05,n=30);NRS[μmol/(g.h)]=0.0105s2-0.5728s 9.7114(R2=0.9285,P<0.05,n=30)。