桑沟湾标准化与传统养殖模式海带的营养成分比较

采用常规分析方法，对桑沟湾同一海域标准化养殖模式和传统养殖模式下海带(Saccharina japonica)产品的主要营养成分进行了分析比较。结果显示，2种养殖模式下海带的水分含量均高于88%，差异不显著；蛋白质含量差异不显著，而可溶性蛋白含量差异显著；脂肪含量均较低且二者差异不显著。标准化养殖模式下海带的必需氨基酸含量(除赖氨酸外)和呈味氨基酸含量均高于传统养殖模式，其中，谷氨酸含量最高，分别为1.75%和1.27%。2种养殖模式下的海带各种脂肪酸含量较低，均低于1%。标准化养殖模式下海带的Zn、Mg、Na和K 4种矿物质元素的平均含量都略高于传统养殖模式。标准化养殖模式下海带的可溶性糖含量显著高于传统养殖模式，褐藻胶含量分别为22.66%和21.27%，标准化养殖模式略高。研究表明，与传统养殖模式相比，标准化养殖模式海带产品的蛋白质、氨基酸、脂肪酸、矿物质元素、可溶性糖及褐藻胶等含量较高，显著提高了海带产品的营养和品质，同时，也提高了其作为食品和工业原料的价值，桑沟湾标准化海带养殖模式表现出显著优势。     

桑沟湾海带养殖容量的研究

首次对桑沟湾的海带养殖容量进行了调查研究。采用了无机氮作为估算桑沟湾海带养殖容量的关键因子，通过无机氮的供需平衡估算海带养殖容量。结果显示，海底沉积物中释放的无机氮为该湾无机氮的主要来源，而由海水交换所带入的无机氮次之。海带生长期间海水交换周期为３９ｄ，比８０年代中期延长了近１倍。桑沟湾在海带生长期间由海水交换、陆地径流、动物排泄和海底沉积物中释放所进入该湾的无机氮总供应量为１２２８ｔ；而浮游植物     

桑沟湾养殖海域营养状况及其影响因素分析

桑沟湾营养现状调查结果表明，桑沟湾营养状况不仅受沿岸排放水的影响，而且大面积的海带和扇贝养殖对于营养盐的补充与消耗也有较大的影响，特别是在扇贝养殖区水域，富营养化水平较高。由Ｎ／Ｐ比值计算结果表明，从整个海湾看，冬季无机氮显得相对紧缺，而其他季节无机磷则显得相对紧缺。但从局部海域看，各季节扇贝养殖区无机磷显得相对紧缺。而在扇贝和海带混养区的１月，以及在海带单养区养殖海带期间的１月和４月无机氮显得相     

桑沟湾表层水春夏两季二氧化碳分压变化和影响因素

为研究季节变化和养殖活动对桑沟湾表层海水二氧化碳分压(pCO_2)的影响,尤其是海带(Saccharina japonica)养殖活动对表层水pCO_2的影响,本研究分别在海带收获前(2015年5月)、后(2015年8月)采用走航式二氧化碳分压仪对中国北方典型的贝藻筏式养殖海域——桑沟湾养殖区表层水pCO_2及有关环境参数进行了大面调查,探讨了季节、养殖模式以及海带收获前、后表层水pCO_2的变化规律及影响因素。调查结果显示:(1)春夏两季桑沟湾湾内表层海水中pCO_2的平均值分别为(346.78±13.85)μatm(1 atm=101325 Pa,1 μatm=10~(-6) atm)和(351.50±8.00)μatm;湾外自然海域pCO_2值分别为(353.42±0.71)μatm和(358.05±2.01)μatm,均小于大气中pCO_2。(2)pCO_2的平面分布特性为:由湾底向湾外递减并在外海空白区升高,两个季节最低值都出现在海带养殖区,最高值都出现在贝类养殖区。(3)春季表层海水pCO_2与水温相关性不显著(P0.05),而与叶绿素a(Chl a)、溶解氧(DO)显著相关(P0.05),反映了生命活动对pCO_2影响较大;夏季,养殖海带已收获,表层海水pCO_2与水温、溶解无机碳(DIC)、Chl a、DO显著相关(P0.05)。(4)桑沟湾养殖区以及外海自然海域表层水pCO_2都低于大气中pCO_2,表现为二氧化碳(CO2)的汇区。藻类养殖区表层水pCO_2远低于自然海域,表现为CO2的强汇区;贝类养殖区表层水pCO_2略高于自然海域,表现为CO2的弱汇区,贝藻混养区则介于二者之间。春季海带的光合作用是影响表层水pCO_2的主要因素之一,养殖活动对海区表层水pCO_2的影响使得桑沟湾pCO_2表现出不同于自然海域的特性。夏季养殖活动减少导致物理因素的影响开始显现。     

桑沟湾养殖海带生长的模型预测

海带(Saccharinajaponica)是一种常见的大型经济褐藻,是海洋生态系统重要的初级生产者,也是我国北方沿海主要的养殖藻类。本研究旨在建立海带个体生长数值模型,并以此预测中国北方近海大规模筏式养殖条件下海带的生长情况。本研究以桑沟湾养殖海带为例,利用可视化模型软件STELLA描述海带生长的关键过程及其与环境参数的关系,以净生长量(N_(growth))=总生长量(G_(growth))–呼吸作用(resp)–枯烂(E_(kelp))为基本框架,模拟和预测海带的生物量和叶片长度变化。海带的总生长用光照、温度、盐度、海带体内营养盐(包括N和P)等强制函数定义,其中,光照参数来自桑沟湾气象记录,盐度、温度和营养盐为现场调查实测值。模型模拟桑沟湾养殖海带的长度与干重结果与实测值的拟合度R~2值分别为0.936、0.963,说明该模型能够很好反映海带的真实生长情况。可靠的个体生长模型是评估海带养殖容量的基础,并可为水产养殖区的空间规划提供决策依据。     

桑沟湾水域叶绿素a在海带收获前后的变化及其影响因素

依据2014年5月和8月2个航次走航和定点连续调查资料,分析了桑沟湾水域叶绿素a的空间分布及海带养殖区叶绿素a(Chl.a)的昼夜变化特征,同时结合所调查的温度、盐度 、pH和营养盐等分布特征,分析了桑沟湾水域Chl.a浓度与理化因子的关系,探讨了海带收获前后Chl.a的变化及其影响因素。(1)走航调查的结果显示,桑沟湾夏季Chl.a浓度显著高于春季。桑沟湾春季表、底层总Chl.a浓度均值分别为(0.67±0.39)和(0.50±0.31)μg/L,表层Chl.a浓度高于底层,春季表层整体表现出自湾内向湾外逐渐降低的趋势;夏季表、底层总Chl.a浓度均值分别为(3.39±1.53)和(3.12±1.43)μg/L,表层Chl.a浓度高于底层。桑沟湾夏季表层Chl.a高值区出现在海带养殖区,低值区出现在贝类养殖区,夏季底层Chl.a高值区出现在贝类和海带养殖区,低值区出现在外海区。(2)定点连续监测结果显示,春季海带养殖区Chl.a浓度变化范围在0.24~0.95 μg/L,均值为(0.70±0.19)μg/L,昼夜波动较小。而夏季海带养殖区Chl.a浓度变化范围在2.01~4.66 μg/L,均值为(3.04±0.82)μg/L,昼夜波动较大。桑沟湾海带养殖区夏季Chl.a浓度显著高于春季。春季海带养殖区营养盐平均浓度及硅磷比、氮磷、硅氮比均显著低于夏季。(3)桑沟湾春季表层Chl.a浓度主要与温度、硅酸盐呈显著正相关,而夏季底层Chl.a浓度与盐度呈显著正相关。桑沟湾海带收获前后Chl.a的变化及分布受温度、硅酸盐、盐度、养殖环境状况和水文环境的共同影响,多元的贝藻养殖模式是影响Chl.a变化及分布的重要因素。     

长牡蛎夏季死亡与养殖环境及自身体质关系的初步研究

选取桑沟湾和爱连湾两个典型牡蛎养殖区为研究对象,调查了两个海区高温季节牡蛎的死亡情况,监测了不同养殖区的水温、盐度、pH和DO等环境指标,并测定了牡蛎体内超氧化物歧化酶(SOD)活性和生长指标的差异,初步探讨了桑沟湾养殖长牡蛎夏季高温死亡的原因。结果表明,实验期间(5～10月)桑沟湾崖头养殖海区(E122.498,N37.151)长牡蛎夏季累积死亡率为37%,最高死亡率出现在8月17日,高达51%,而爱连湾养殖海区(E122.582,N37.179)的累积死亡率仅为2.5%,最高死亡率出现在9月28日,为4.5%。单因子方差分析(ANOVA)表明死亡率与水温具有很强的正相关(R=0.804,P0.01),与溶氧呈明显负相关(R=-0.377,P0.01);死亡率与体重、软体湿重、性腺湿重等生长状况指标呈明显的负相关(R分别为-0.690、-0.498、-0.358),与SOD活性呈正相关(R=0.21,P0.05)。     

瞄准市场需求扭亏为盈

山东省荣成县王连乡养殖场是个有三十九名职工的乡办企业，主要从事海水养殖生产。该场位于本县桑沟湾西岸。在养殖上属“三类”海区。过去单一养殖海带，生产一直不景气，特别是一九八○年海带市场出现滞销，海带连续两次降价以后，该场连年亏损，累计达二十六万六千元。     

水混流急海域开发海带养殖技术研究

为开发山东半岛南部浅海养殖，在苏山岛海域采用“顺流筏架、大筏距、多浮力、浅水层”等技术，大面积养殖海带成功，１９９２年试养２００亩，平均每亩效益１５８３元；１９９３年试养４５０亩，平均每亩效益１６３８元，皆高于荣成桑沟湾海区海带养殖效益。     

基于GIS的桑沟湾及周围海域海带养殖适宜性评价

目前水产养殖面临用海冲突、单位面积和人均生产率偏低、养殖业的生态和经济成本较高等问题。为充分利用海区的自然生产力，提高养殖效率和效益，需要对海区进行适宜性评价，选择最适宜的水域进行养殖。以桑沟湾及周围海域主要的养殖品种海带(Saccharina japonica)作为评价对象，选取光照、温度、流速、无机氮、盐度、深度作为适宜性评价指标，利用遥感技术确定海区养殖布局，通过野外调查和数据模拟获取养殖海区环境参数数据，根据动态能量学(Dynamic energy budget, DEB)模型——STELLA模型敏感性分析结果，并结合层次分析法计算评价指标权重，海带生长相关环境因子的强制函数拟合得到单因子评分曲线进行评分。最后，采用线性加权叠加分析方法得到海带养殖适宜性评价结果。适宜性评价过程以地理信息系统(Geographical information systems, GIS)作为技术支持，利用GIS空间插值功能生成光照、温度、流速、无机氮、盐度、深度专题图层，采用栅格计算功能对各专题图层进行叠加，得到综合多因素的海带养殖适宜性评分和适宜性等级。评价结果显示，在不考虑用海冲突的情况下，桑沟湾及周围海域海带养殖适宜性分数分布在0~6.7范围内，分值主要集中在4~6分，属于中等适宜，占研究区总面积的67%，最适宜和不适宜分别占研究区总面积的23%和10%，无一般适宜区。评分较高的区域主要分布在北部爱莲湾和楮岛东部海域周围，适宜性评分较低的区域主要位于近岸水深较浅的海域。根据适宜性评价结果可进行水域空间规划和安排养殖生产计划，为管理部门开展养殖分区和海洋功能区划提供参考。     

桑沟湾水动力特征及其对养殖容量影响的研究——观测与模型

主要介绍了从动力学研究桑沟湾养殖容量的主要思路、方法及结果。研究以精细过程观测为基础,以数值模型为手段,从物理海洋学角度考察养殖海区水动力特征,研究水动力对物质循环的影响、对颗粒态/溶解态营养物质的补充和对养殖生物量的影响,探寻不同养殖模式效果的技术路线;介绍了两个航次设计方案与目的。通过观测发现养殖对水动力垂直结构有很大影响,底层流速最大并滞后表层,发现弱动力条件下海底颗粒物和营养盐无法进入水体上层的事实。据此提出双边界层动力模型,建立一维数值模型进行机制探讨,将养殖阻力三维化建立水动力数值模型,定量给出养殖对水动力和水交换的阻碍;以此驱动三维养殖生态模型,充分考虑养殖对水动力的影响、水动力对生源要素的输运。建立了一个真正的物理-生物过程耦合模型。利用该模型进行的数值模拟和实验表明,贝藻兼养多元养殖是健康、高效养殖的有利措施;桑沟湾在现有养殖模式下,目前已基本达到了它的养殖容量,养殖品种分布不变,减少养殖密度至目前的0.9倍会略微提高产量,降低成本;减少湾口海带养殖密度,会大幅度提高贝藻兼养区的营养盐总量和养殖生物产量,从海带与贝类经济价值对比会有更高的效益。人为提高水动力混合或许是解决湾内营养盐缺乏的途径。     

Study on limiting nutrients and phytoplankton at long‐line‐culture areas in Laizhou Bay and Sanggou Bay,northeastern China

• 1. Concentrations of major nutrients (NH₄⁺‐N, NO₃^?‐N, NO₂^?‐N, HPO₄^?‐P, Si(OH)₄‐Si) were measured, nutrient enrichment experiments (oxygen‐production bioassay) were conducted and phytoplankton were analysed at typical long‐line‐culture areas in Laizhou Bay and Sanggou Bay, northeastern China, from March 2001 to March 2002.
• 2. Generally, much variation of nutrient indices was detected among the sampling stations, between the two bays and in different seasons: the concentration of dissolved inorganic nitrogen (DIN) fluctuated more violently and ranged much more widely in Sanggou Bay. N‐limitation was usually found in both bays, and the ranking of limiting potentials of major nutrients was N>Fe>P=Si in Laizhou Bay and N>P>Fe>Si in Sanggou Bay. Diatoms dominated the phytoplankton community in Sanggou Bay, but only dominated in eight months (with flagellates dominant in four months) in Laizhou Bay.
• 3. Linear and nonparametric correlation analyses suggested that a large number of the nutrient and phytoplankton variables measured have intrinsic relationships within themselves. Much more complicated correlations between phytoplankton and nutrient indices were found in Laizhou Bay than in Sanggou Bay. This, together with the violent fluctuations of DIN concentrations, indicated a more fragile ecosystem stability in Sanggou Bay.
• 4. The relatively exposed locations and less crowded settings of the rafts in the long‐line‐culture areas in Laizhou Bay allowed for a better water exchange, and the effect of aquaculture activity on the environment was not significant. Because of the intensity of aquaculture activities in Sanggou Bay, the biological, chemical and physical characteristics in the bay are greatly affected; a reduced cultivation density based on more comprehensive studies of carrying capacity of the bay is suggested.

Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

夏季桑沟湾养殖水域有机碳的平面分布特征及其来源分析

根据2012年8月对桑沟湾养殖海域18个站位取得的溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)和叶绿素a(Chl-a)数据,基于不同区域的养殖特点,分析了DOC和POC的平面分布特征,并对POC的来源进行了初步探讨。结果表明,整个调查海域表层DOC的浓度范围为1.70～2.82mg/L,平均值为2.03mg/L,大致呈自西向东递减的趋势。表层POC的浓度范围为0.04～1.33mg/L,平均值为0.55mg/L,大致呈自南向北逐渐递增的趋势。网箱养殖区表层DOC和POC含量最高,其次为桑沟湾近岸海域,而海带养殖区最低,这表明有机碳的含量与养殖品种和模式有直接的关系。根据POC/Chl-a比值对POC来源进行初步分析,表明贝类养殖区、海带养殖区、贝藻混养区、桑沟湾近岸海域以及外海对照点的POC主要来自活的浮游植物,而网箱养殖区存在降解的有机物质。     

桑沟湾多元养殖生态模型研究：Ⅲ海带养殖容量的数值研究

基于已建立的桑沟湾多元养殖生态模型,模拟得到桑沟湾海带的生长情况和最终的产量分布。并且运用数值实验的方法,通过改变海带养殖密度,探寻桑沟湾海带的养殖容量。结果表明,养殖密度越大,对海水流动的阻碍作用越强,海带生长期间由外海补充到湾内的无机氮营养盐就越少。因此,提高养殖密度,最终海带产量并非相应增加。由模型实验得到,0.9倍于现有养殖密度为最适养养殖密度,对应的最大海带养殖产出为7.21万t淡干重。     

莱州湾和桑沟湾养殖海区浮游植物的研究Ⅱ.

系统研究了桑沟湾浮游植物的周年变动,并对中国北方两个典型养殖海湾——莱州湾和桑沟湾的养殖模式及其与浮游植物数量变动的相互关系进行了比较。桑沟湾浮游植物数量在3月份达到高峰,此时的主要物种是中肋骨条藻(Skeletonema costatum (Grev．)Cleve)和海链藻(Thalassiosira sp.)等。在桑沟湾,浮游植物的群落演替不明显,硅藻在全年都是主要类群。在实验进行的12个月当中,始终都是硅藻占绝对优势,其中10个月很难见到其他藻类,只有两个月发现水中有极少量的甲藻。通过对莱州湾和桑沟湾具体情况的比较,作者发现：海带对浮游植物的压制作用强于扇贝,扇贝的代谢作用有可能促进浮游植物的繁殖。从浮游植物的年际变化也可以看出,养殖模式对浮游植物的数量和种类组成都有或多或少的影响。     

桑沟湾不同养殖区大型底栖动物的群落结构特征

于2016年9月和11月对我国北方典型筏式养殖海湾—桑沟湾的筏式贝藻养殖区和网箱养殖区的大型底栖动物进行调查,研究了桑沟湾不同养殖区大型底栖动物的种类组成、数量分布、群落结构及生物多样性等群落特征,分析了底栖动物与海洋环境因子的关系,以了解养殖活动对大型底栖动物的影响。结果显示,调查共鉴定出大型底栖动物67种,其中,环节动物多毛类36种,软体动物12种,节肢动物门甲壳类和全足类16种,棘皮动物3种。桑沟湾大型底栖动物的优势种主要为多毛类,贝藻区的绝对优势种为刚鳃虫和长叶索沙蚕,网箱区的绝对优势种为异足索沙蚕和多丝独毛虫。生物量和丰度的特性为9月网箱区11月网箱区9月贝藻区,多样性指数的趋势相反。研究表明,底栖动物群落特征与底质有机碳、总磷、硫化物和氧化还原电位等因素有关,桑沟湾大规模养殖活动对底栖动物群落组成和分布产生了一定的影响。     

桑沟湾多元养殖生态模型研究：Ⅱ生态环境模拟与生源要素循环

运用桑沟湾多元养殖生态模型,模拟得到了桑沟湾浮游植物和无机氮营养盐的年变化规律、水平分布的季节变化。结果表明,浮游植物生物量和无机氮营养盐浓度存在明显的季节变化,养殖活动的季节性增大了二者的季节变化幅度;桑沟湾浮游植物和无机氮营养盐的分布受大面积海带和贝类养殖的影响;外海营养盐补充是桑沟湾内无机氮营养盐的主要来源。