柘林湾海洋牧场生态系统服务价值评估

采用生态系统服务理论,对柘林湾海洋牧场建设前后生态系统服务价值进行了系统评估。在此基础上,运用ArcGIS分析了柘林湾海洋牧场网箱养殖区、海藻增殖区、贝类底播区、人工鱼礁区、增殖放流区等不同功能区生态系统服务价值的空间分布特征。结果表明,2011—2013年,柘林湾生态系统服务价值从海洋牧场建设前的58 613万元上升至建设后的67 370万元。价值构成未发生明显变化,表现为供给服务价值最高,文化服务价值次之,调节服务价值相对较低。柘林湾海洋牧场不同功能区服务功能价值空间分布特征大致为网箱养殖区海藻增殖区贝类底播区人工鱼礁区增殖放流区。     

大亚湾海域2009—2015年氮、磷营养盐时空分布及富营养化评价

为了解大亚湾海域海水中氮(N)、磷(P)营养盐的时空分布情况及富营养化程度,于2009年4月和5月、2010年5月和6月、2012年2月、2015年1月和2月对大亚湾海域进行海水采样监测。结果表明,大亚湾海域不同功能区无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO4-P)浓度总体上为先增后降的趋势,DIN和PO4-P的时空分布由于受陆源污染、海水养殖等影响,浓度呈近海岸向远海岸递减的趋势。潜在富营养化评价表明,大亚湾海域整体上经历了由贫营养转为中度营养再转为贫营养的过程,其中一类功能区长年处于贫营养状态。总体上大亚湾平均氮磷比(N/P)接近或小于Redfield比值。     

三都湾大黄鱼网箱养殖区海水营养盐状况的初步研究

根据2009-2011年三都湾大黄鱼网箱养殖区的水质监测资料,对该海域营养盐的变化及分布特征进行了探讨、研究.结果表明:2009-2011年期间,网箱养殖区海域水质超出作为养殖功能区的水质标准的要求；N03-N占DIN含量的78.08％～88.89％,是该养殖区海域DIN的主要组成部分；PO4-P对养殖区海域浮游植物的繁殖生长将可能起限制作用,是该海域初级生产力的主要潜在限制性营养盐；营养盐(N,P,Si)含量存在明显的月变化、空间变化及年际差异等特征.     

2013年春季莱州湾海域理化环境及水质状况分析

依据2013年6月对莱州湾海域的调查资料，分析了该海域盐度(S)、pH、溶解氧(DO)、化学耗氧量(COD)、溶解无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO4-P)等理化因子的分布特征，并采用潜在性富营养化评价模式和有机污染指数分别对该海域的营养水平和有机污染状况进行了评价。结果显示，2013年春季莱州湾所有站位溶解氧、化学耗氧量均符合Ⅰ类海水水质标准；DIN污染严重，31%站位的DIN含量超Ⅳ类海水水质标准；PO4-P含量较低，所有站位PO4-P含量均符合Ⅰ类海水水质标准。由评价结果来看，2013年春季莱州湾海域N/P比值总体处于高值，P相对缺乏，营养水平处于磷限制潜在性富营养(ⅥP)水平，有机污染程度属于Ⅱ级，表明该调查海域开始受到有机污染，但有机污染程度轻于2007年夏季。     

2018年春季和夏季莱州湾营养盐结构及限制特征

根据2018年5、8月莱州湾的生态调查资料,采用营养盐限制法则及潜在性富营养化评价模式等方法,对莱州湾无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO34–-P)和硅酸盐(SiO23–-Si)的平面分布、结构及限制特征进行了分析。结果显示,2018年5、8月莱州湾的DIN浓度范围为1.64~106.36 μmol/L,平均值为24.18 μmol/L,5月明显高于8月;PO34–-P浓度范围为0~2.010 μmol/L,平均值为0.182 μmol/L,8月明显高于5月;SiO23–-Si浓度变化范围为0.97~78.93 μmol/L,平均值为18.30 μmol/L,8月明显高于5月。DIN、PO34–-P、N/P高值区主要位于莱州湾西部的小清河口和黄河口附近海域;SiO23–-Si、Si/N、Si/P高值区主要位于湾底部、龙口–莱州近岸海域。对营养盐结构的分析表明,莱州湾存在明显的磷限制和枯水期的硅限制,陆源输入是莱州湾营养盐的主要来源。营养盐结构限制平面分布表明,春季莱州-招远养殖区和夏季东营-潍坊养殖区易引发赤潮,夏季莱州–招远养殖区初级生产力受到一定限制,对养殖业造成一定的影响。     

唐岛湾网箱养殖区水体氮、磷含量特征及潜在性富营养化评价

根据2004年8月～2005年5月4个航次对唐岛湾网箱养殖区海水营养盐(NH4 -N、NO3--N、NO2--N和PO34-P)含量的监测结果,分析讨论了其含量变化特征,并利用一种新的富营养化评价模式,评价了唐岛湾的潜在性富营养化程度。结果表明,网箱养殖区水体中的氮、磷营养盐含量随养殖进程呈现不同的季节变化规律,受网箱养殖活动和浮游植物生长状况的综合调控;养殖区N/P值的年平均值为46.45,表明网箱养殖区水体缺磷,春、秋、冬季都以磷为浮游植物繁殖生长的限制因子,春季尤为严重。潜在性富营养化评价结果为:除春季达到磷限制中度营养水平外,其他季节均处于贫营养水平,表明该养殖区的营养水平较低,水质质量较好。     

粤东柘林湾浮游植物群落组成及水体营养盐分布特征

2003年4月对粤东柘林湾进行的浮游植物及营养盐调查结果表明,柘林湾海域采集浮游植物59种、属,其中硅藻为优势类群,中肋骨条藻、丹麦细柱藻和窄隙角毛藻为海区优势种。浮游植物数量分布呈湾外向湾内递减趋势。调查海域柘林湾的SiO2 3表现为保守性行为,其分布主要是受物理因素的影响;PO3 4的行为是非保守性的,受浮游生物的影响较大;DIN的含量较高,超过国家三类海水的水质标准。如以Justic和Dortch等提出的营养盐限制因子标准来衡量,柘林湾海域浮游植物生长主要是受控于磷因子的限制。     

水产养殖对亚热带海湾氮磷营养盐时空分布的影响——以深澳湾为例

文章对典型的亚热带养殖海湾——深澳湾海水中无机氮(DIN)、磷酸盐(PO_4-P)浓度的时空变化特征进行了分析,研究了鱼类网箱和贝藻筏式等规模化养殖活动对营养盐时空分布特征的影响,并对营养盐的潜在限制性进行了探讨。结果显示,深澳湾DIN和PO_4-P浓度及分布呈明显的季节变化:DIN在秋季最高,夏季最低;PO_4-P在冬季最高,夏季最低。春季网箱区的DIN浓度和氮磷比(N/P)低于贝藻养殖区和对照区,而其他3个季节,网箱区的DIN和PO_4-P浓度以及N/P均高于贝藻养殖区和对照区。贝藻养殖区和对照区之间在各个季节,氮、磷营养盐和N/P之间均无显著差异。各个季节DIN和PO_4-P浓度均高于理论上浮游植物生长的营养盐阈值,不存在营养盐的绝对限制。夏、冬季的N/P分别为13.6、13.1,低于Redfield值,说明存在N的潜在限制;春、秋季的N/P分别为16.6、19.0,说明P的潜在限制性较强。深澳湾的年均N/P为14.3,全湾受N潜在限制性较强。除夏季外,硝酸盐(NO_3-N)是DIN的主要组成,比例介于51.7%～92.7%,其次为NH_4-N (5.2%～43.8%),亚硝酸盐(NO_2-N)比例最低(2.1%～27.2%),说明深澳湾的氮营养盐达到了热力学平衡状态。与2001年相比,深澳湾海区的DIN和PO_4-P浓度均有下降,由中度营养型转变成贫营养型,年平均N/P更接近Redfield值,说明深澳湾的生产力水平依然受氮限制,营养盐的时空分布特征一定程度上体现了规模化贝藻养殖的影响。     

象山港海域营养状况分析与富营养化水平评价

根据2010年4月份和7月份象山港海域水质调查资料,分析了该海域海水中N、P、Si营养盐的分布特征、时空变化及其结构,利用Si∶N∶P比、有机污染指数、富营养化状态指数和潜在富营养化对该海域进行了评价。结果表明,7月份DIN的分布由港底向港口逐渐降低,4月份无明显变化趋势;PO4-P4、7月份空间分布趋势相同,都是由港底向港口方向逐渐降低,4、7月SiO3-Si的浓度基本保持一致,高浓度区出现在港底附近海域。从营养结构看,与Redfield值和Justic等提出的营养盐化学计量限制标准比较符合P限制。富营养化评价表明,整个象山港海域水质一直处于严重污染水平和高富营养程度,且有机污染和富营养化程度均存在港底最高,越往港湾出口处污染越轻的趋势。由于港内水动力交换能力较弱,一旦水文气象条件适宜,随时有爆发赤潮的可能。     

桑沟湾养殖海域营养盐时空分布特征及富营养化评价

根据2014年10月、2015年3月、5月和8月在桑沟湾养殖水域开展的海洋调查所获取的营养盐状况调查数据,分析了营养盐含量的季节变化和平面分布,并对该水域营养水平状况进行了评价.结果显示,该海域秋季溶解无机氮(DIN)含量明显高于其他三个季节.夏季NO2-N的平均含量最高,秋季NO3-N的平均含量最高,春季NH4-N的平均含量最高,冬季PO4-P的平均含量最高.与海水水质标准相比,各季节DIN总体水平均低于海水一类标准值,春季和夏季PO4-P总体水平低于海水一类标准值,秋季和冬季PO4-P总体水平则高于海水一类标准值.从平面分布看,春季DIN含量呈湾内低、湾外高的趋势,夏季和秋季呈湾内高、湾外低的趋势,冬季呈自湾内南部水域向北逐渐降低的趋势.春季和冬季PO4-P含量均呈自湾内中部水域向外逐渐下降的趋势,夏季呈自湾内中部水域向外逐渐上升的趋势;秋季则呈湾内高、湾外低的趋势.春季、夏季和冬季N/P比值均高于Redfield比值,无机磷相对缺乏,而秋季N/P比值与Redfield比值基本一致.根据潜在性富营养化评价模式,桑沟湾养殖海域四个季节的营养水平较低,均属贫营养水平.与20世纪八九十年代相比,桑沟湾浮游植物生长的主要限制性因素已由整体的氮限制转变为春、夏季磷限制为主.     

胶州湾贝类养殖区氮、磷污染现状及动态变化

依据2011年3、5、8、10月和1997～2010年5、8、10月水环境调查资料,对胶州湾贝类养殖区氮、磷污染现状及动态变化进行了分析与评价,并分析了海水富营养化的成因,可为赤潮的预测预警提供基础资料.结果表明,1)2011年胶州湾贝类养殖区氮、磷污染较为严重,除3月其含量符合标准要求外,5、8、10月均存在氮、磷污染,其中无机氮超标率为11.11％～100％,活性磷酸盐超标率为33.33％～66.67％,无机氮超标率均值高于活性磷酸盐.2)氮、磷污染程度具有明显的季节变化,以10月最重,8月次之,3月最轻.无机氮和活性磷酸盐污染指数均值分别为1.35和0.93,氮污染重于磷污染.3)氮、磷营养盐空间分布不均,贝类养殖区西部和东部海域氮、磷含量高于中部海域,空间分异程度为8月＞3月＞5月＞10月.4)海水富营养化程度较为严重,2011年3、5、8、10月富营养化站位所占比例为44.44％～100％,营养指数均值为1.09～6.99,海水富营养化严重程度依次为8月＞10月＞5月＞3月.5)2011年各调查月份养殖区海水中N/P比值为20.96～43.22,除5月部分测站N/P比值小于Redfield比值,其他3个月份N/P比值均大于Redfield比值,活性磷酸盐可能成为浮游植物生长的主要限制因子之一.6)氮、磷污染指数具有明显的年际变化,其中无机氮污染指数2008年最高,1997和2000年最低；活性磷酸盐污染指数1997年最高,2011年最低.7)海水富营养化成因复杂,径流携带大量氮、磷等营养物质入海和贝类养殖自身污染是造成胶州湾贝类养殖区海水富营养化的主因.近年胶州湾贝类养殖区氮、磷污染状况并无明显改善,海水富营养化依然严重,存在发生赤潮的可能性.     

小竹山岛海洋牧场区营养盐分布特征及增养殖适宜性探究

营养盐作为海水生物的基本生源要素，其含量与分布显著影响渔业资源分布与渔业活动。为了探究海洋牧场生态环境分布状况，并为海洋牧场的开发管理提供科学指导，于2017年12月—2018年9月对小竹山岛海洋牧场区进行4个航次的季度调查，分析并讨论了该海区营养盐分布特征，并针对虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和深水网箱增养殖活动，选取海水营养水平指数、叶绿素a浓度、温度、盐度、水深和底质类型等指标，对增养殖适宜性进行了探究。结果显示，活性磷酸盐(DIP)浓度为冬季>夏季>秋季>春季，浓度值分别为0.032、0.021、0.017和0.015 mg/L。无机氮(DIN)浓度为秋季>冬季>夏季>春季，浓度值分别为0.26、0.21、0.20和0.18 mg/L。DIP和DIN浓度在4个季节间差异明显，但季节内分布均匀。受到地形坡度和人工鱼礁投放的影响，在人工鱼礁投放区域的中下层水体有较高的营养盐浓度。增养殖适宜性结果显示，虾夷扇贝增养殖适宜性指数在冬季和夏季较高，适宜在海洋牧场西部区域进行增养殖活动。深水网箱增养殖适宜性指数在夏季和秋季较高，也适宜在西北区域进行增养殖活动。由于人工鱼礁投放改善了生态环境，除西北海域外，在人工鱼礁投放区域附近出现较高的增养殖适宜性指数。海水营养盐分布与增养殖活动适宜性评价可为提高海洋牧场增殖效率、促进可持续发展及开发提供科学依据与参考。     

莱州人工鱼礁海域水质状况的变化特征

根据2010～2011年莱州人工鱼礁海域春、夏、秋、冬4个季节共8个航次的化学需氧量（COD）、无机氮（DIN）、活性磷酸盐（DIP）、总氮（TN）、总磷（TP）、有机碳（TOC）等要素的分析结果,运用N/P比值、有机污染指数A和富营养化指数E等方法,对投放人工鱼礁海域不同年份水体的质量状况进行了评价,分析了该海域水环境在人工鱼礁投放后的变化.结果表明,投礁区第2年DIN含量明显降低,而DIP含量略有上升,使得海区中的DIN/DIP值降低,由89.60降低到44.54.2011年和2010年投礁区DIN/DIP有显著性差异（P＜0.05）,而对照区无显著性差异（P＞0.05）,表明人工鱼礁对水体有改善作用;营养化指数E分析表明,调查海域水质未达到富营养化状态,处于较低营养水平,且2010年与2011年、礁区和对照区E值的平均值均相差不大,营养状况无明显差异;调查海域有机污染指数A小于0或小于1,且投礁区和对照区无明显差异,2010年与2011年也无明显差异,表明该海域未受到有机污染,水质状况良好或较好.     

象山港南沙岛不同养殖模式沉积物微生物群落结构分析

通过构建16S rDNA克隆文库对象山港南沙岛不同养殖模式(贝类养殖、藻类养殖及网箱养殖)表层沉积物微生物多样性和群落结构特征进行了比较和分析,共获取136个OUT。其中,贝类养殖区、藻类养殖区和网箱养殖区OTU分别为58、48和57个。各站位OTU分布差异明显,表现出高度的多样性。基于16S rDNA序列的生物多样性和丰富度分析表明,网箱养殖区丰富度指数ACE为739,香浓指数H?为3.8,均为最高值,丰富度指数Chao为245,略低于于贝类养殖区。贝类养殖区丰富度指数Chao为303,在各养殖区中最高。藻类养殖区丰富度指数ACE为174、Chao为89,香浓指数H?为3.6,均为最低值。系统发育分析表明,南沙岛各养殖区的优势种群均为变形菌门(Proteobacteria),但是藻类养殖区微生物群落结构与其他养殖区域相比,16S rDNA克隆文库差异显著,其中根瘤菌属(Rhizobium)及其他光合细菌在藻类养殖区分布较多。网箱养殖区沉积物表层微生物群落中出现了与环境污染密切相关的菌群,如志贺氏菌属(Shigella)、埃希氏菌属(Escherichia)和ε-变形菌纲的微生物种群,揭示网箱养殖对底质沉积物环境的影响较大。     

贝藻类碳汇功能及其在海洋牧场建设中的应用模式初探

资源管理型渔业是未来海洋渔业发展的主要方向,海洋牧场是资源管理型渔业的主要方式之一。海洋牧场建设与碳汇渔业相结合是一种全新的水生生物养护形式,以贝类养殖和藻类栽培为载体的海洋牧场建设具有广泛的应用前景。本文分析了当前中国海洋牧场建设的形式,同时对贝藻类碳汇功能及其在海洋牧场建设中的重要性进行了论述,并结合浅海海域实际条件提出建设海洋牧场合理规划建议。     

基于高精度声学图像的海洋牧场海床类型识别

人工鱼礁作为海洋牧场建设的基础生态工程,在海洋生态环境修复和渔业资源增殖方面起着重要作用。随着人工鱼礁的大量投放,海洋牧场海床逐步转变为高度异质性的底栖生境,底栖生态变化会直接影响到底栖及底层生物的栖息与繁衍。针对传统调查方法在海洋牧场中的局限性,聚焦天津海洋牧场,基于侧扫声纳后散射数据和多波束测深数据,从侧扫图像亮度、图像纹理及地形起伏度等3个维度,探索了天津海洋牧场海床类型识别、分类和面积量化的新方法。研究表明,天津海洋牧场共发现人工鱼礁、牡蛎类、淤泥类、蛤仔泥混类、牡蛎泥混类及碎贝泥混类等6种海床类型,基于声学图像特征的海床类型识别方法准确率达90%,可满足海洋牧场底栖生态研究的需求;通过对比分析,天津海洋牧场本底淤泥类海床消退为58.19%,贝类海床增至7.96%,贝类资源增殖效果明显;人工鱼礁周边新生牡蛎礁0.246 km2,并伴有0.303 km2的牡蛎泥混海床待发育为牡蛎礁,海洋牧场建设对牡蛎礁具有重要的修复作用。本研究探索了适宜于海洋牧场的海床声学分类方法,探讨了声学技术对传统底栖调查方法的补充与完善作用,明确了海床类型与声学图像特征的紧密联系,验证了海洋牧场对牡蛎礁的修复作用,成果可有效应用于近岸海域生境修复、贝类资源量精准评估及牡蛎礁演化机理等领域的研究。     

岩礁鱼类行为生态学研究进展

岩礁鱼类多具有较高的经济价值，但过度开发、环境污染、全球气候变化造成岩礁鱼类及其栖息地受到不同程度的破坏，资源量锐减，栖息地退化。为应对全球海洋生态环境和资源面临的重重压力，以人工鱼礁、增殖放流为水生生物资源养护基础措施的海洋牧场建设成为世界沿海国家的战略性选择。开展岩礁鱼类行为生态学研究，解析生物对鱼礁结构物和人工生境的响应行为及人工环境对岩礁鱼类行为的影响，对优化水生生物放流策略、提高增殖物种成活率、养护生物资源、科学开展人工鱼礁工程建设和促进渔业经济发展具有重要作用。为此，本文综述了国内外对岩礁鱼类在栖息地选择、索饵、繁殖、集群、领域、防御等行为生态学研究进展，梳理了岩礁鱼类行为生态学研究在渔业资源保护与开发中的重要作用，同时，就岩礁鱼类行为生态学研究中存在的问题进行讨论并提出建议，以期为我国海洋牧场建设提供更科学的理论基础和更高效的技术方案。     

发展中国南海热带岛礁海洋牧场——机遇、现状与展望

广阔的南海热带海域拥有得天独厚的岛礁资源与环境优势,具有巨大的开发利用潜力。近年来,在国家"海洋强国"战略的提出与稳步践行的背景之下,加快南海岛礁渔业资源的保护与可持续利用已迫在眉睫。现代海洋牧场是集生境修复、资源养护、休闲渔业和景观生态于一体的渔业生产新业态,真正实现了海洋经济发展和海洋生态环境保护并重,但目前南海热带岛礁海洋牧场建设仍严重滞后。充分利用南海热带岛礁海域的资源与环境优势,发展热带海洋牧场可以有力振兴岛礁经济、保护与合理开发岛礁资源,同时也是维护南海海洋权益、实践"海洋强国"战略的有力举措。本文论述了南海热带岛礁海域开展海洋牧场建设的优势,包括政策优势、自然地理优势、资源优势和产业经济优势等;提出南海热带岛礁海洋牧场的适宜建设模式,主要包括资源养护与增殖型海洋牧场和休闲旅游型海洋牧场;综述了广东、广西和海南省在热带近岸和岛礁海洋牧场建设方面的进展;阐述了热带岛礁牧场建设面临的困难和风险,包括气候与自然灾害、生物敌害、基础设施落后、海域使用权审批严格等问题;基于对问题的分析,提出了相关的对策与建议,包括科学选址、优化设施设计与投放方案、研发敌害应对技术、提升自动化信息化运营管理能力、创新牧场投资与运行模式、加大政府政策支持与扶持力度等,相关建议以期为未来南海热带岛礁海洋牧场建设提供策略支持。