烟威近岸海域鱼类早期资源群落结构及适宜产卵生境

烟威近岸海域是历史上重要的鲐(Scomber japonicus)产卵场之一,或囿于对其“过路渔场”的认知,近年来对该海域鱼类产卵场的研究相对较少。为了解烟威近岸海域鱼类产卵场现状,于2020年4—9月对该海域开展逐月产卵场调查,基于鱼卵、仔稚鱼及环境数据,运用空间插值、聚类分析、非度量多维标度排序、相似性分析和冗余分析(RDA)等方法对该海域鱼类早期资源时空分布、群落结构月度更替及主要种类适宜产卵生境进行了综合分析。结果显示,2020年4—9月于烟威近岸海域采集到鱼类早期资源种类52种,包括33种鱼类的337 038粒鱼卵和28种鱼类的2122尾仔稚鱼;5—6月为主要产卵期,共有21种鱼卵出现,鱼卵数量占全年鱼卵总数的98.32%,主要产卵场位于烟台套子湾至威海鸡鸣岛北部海域,主要产卵种类为鳀(Engraulis japonicus)、鲐、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)、高眼鲽(Cleisthenes herzensteini)、黄条 (Seriola lalandi)、绯 (Callionymus beniteguri)、少鳞 (Sillago japonica)、黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)、短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)、长蛇鲻(Saurida elongata)等;烟威近岸海域鱼卵与仔稚鱼群落结构年内变化明显,除产卵末期(8—9月)外,各月间种类更替率不低于50%,鱼卵与仔稚鱼群落月间平均相异性不低于73%;海表温度(SST)、海底温度(SBT)、海表盐度(SSS)和深度(DEP)是显著影响4—9月主要鱼种产卵选择的环境因子。研究表明,烟威近岸海域为黄渤海规模较大的鱼类产卵场之一,需在鱼类早期生活史研究与产卵场养护策略制定时得到足够重视。     

潮流与布放时间对青岛石雀滩海域海洋牧场刺网CPUE的影响

准确的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)是评价海洋牧场建设效果的基础, 网具布放时间与潮流是影响海洋牧场等近岸渔业资源 CPUE 的偏差源。本研究通过对比青岛石雀滩海域国家级海洋牧场 2 种大潮期布放(布放时间分别为 24 h 与 48 h)与大潮刚结束后布放(布放时间为 24 h)的刺网 CPUE, 探讨潮流与网具布放时间对海洋牧场渔业资源刺网调查的影响。研究发现: (1) 相比大潮期布放 24 h 与 48 h 2 种调查方式, 大潮刚结束后布放 24 h 调查捕捞的渔业资源种类分别增加 16 和 12 种, 种类数增幅分别为 145.455%和 80.000%, 且种类 CPUE 增加种类要多于减少种类, CPUE 分别增加 92.224 kg/(km² ·h)和 91.141 kg/(km² ·h), 增幅分别为 160.147%和 156.792%; (2) Wilcoxon 符号秩检验发现大潮刚结束后布放 24 h 调查与大潮期布放 24 h 与 48 h 2 种调查方式 CPUE 间都存在显著差异 (P=0.006, n=7; P=0.032, n=7), 但大潮期 2 种布放时间调查结果间不存在显著差异(P=0.230, n=7); (3) 对比大潮期布放 48 h 与布放 24 h 两种调查结果, 布放 48 h 比布放 24 h 渔业资源种类增加了 10 种, 增幅达 90.91%。布放 48 h 有 7 种渔业资源种类 CPUE 下降, 下降幅度为 0.111~14.047 kg/(km² ·h); 有 14 种 CPUE 增加, 增加幅度为 0.010~ 8.678 kg/(km² ·h); CPUE 布放 48 h 比布放 24 h 增加了 0.541 kg/(km² ·h), 增幅仅为 0.939%。总体而言, 青岛石雀滩海洋牧场渔业资源大潮刚结束后调查相比大潮期 2 种调查, 资源种类和 CPUE 都大幅增加, 大潮刚结束后调查优于大潮期调查; 大幅延长刺网布放时间能增加网获种类和某些种类的 CPUE, 延长刺网布网时间对于查明研究海域渔业资源种类组成很有必要。本研究结果可为海洋牧场等近岸渔业资源调查提供科学参考。     

复合垂直流人工湿地植物与基质层微生物群落特征比较分析

为了解复合垂直流人工湿地系统对海水养殖尾水中各形态氮的处理效果, 以及植物与不同基质层微生物群落特征的相似性和差异性, 以互花米草(Spartina alterniflora)-细砂-煤渣-碎石构建的复合垂直流人工湿地系统为研究对象, 研究了该系统对海水石斑鱼养殖尾水中 COD、NO₃ ^– -N、NO₂ ^– -N、NH₄ ⁺ -N 和总氮(TN)的去除效果, 并采用高通量测序技术分析了植物根际和不同基质层微生物群落特征。结果表明, 复合垂直流人工湿地系统对污染物有较好的去除效果, 出水中 COD、NO₃ ^– -N、NO₂ ^– -N、NH₄ ⁺ -N 和 TN 的平均浓度分别为 4.00 mg/L, 0.15 mg/L, 0.16 mg/L, 0.04 mg/L, 0.64 mg/L。植物根际样品和细砂层样品的微生物群落丰富度和多样性较高, 与其他基质层样品具有明显差异; 在门分类水平上优势菌以变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为主, 相对丰度分别为 53.7%、11.5%、11.9%、6.4%、3.7%; 在纲分类水平优势菌以 α-变形菌纲、γ-变形菌纲、放线菌纲和拟杆菌纲为主, 相对丰度分别为 30.1%、20.9%、11.9%、10.3%; 人工湿地中丰度最高的脱氮功能菌包括亚硝化单胞菌属、硝化螺菌属、 芽孢杆菌属、假单胞菌属和不动杆菌属; 系统中微生物代谢功能丰富, 且所有样品功能组成相似; 相同基质层样品的微生物群落组成差异较小, 二级湿地单元各基质层样品微生物群落的差异程度与一级湿地单元相比较小。     

不同水力负荷下人工湿地对海水养殖尾水污染物的净化特征

海水养殖尾水的达标排放是海水养殖产业面临的主要问题之一,人工湿地作为一种生态、综合水处理技术,可有效去除养殖尾水中的氮、磷等污染物,获得适宜的水力负荷条件是该技术推广和应用的前提。构建一套复合垂直流人工湿地处理系统,研究3种水力负荷条件(V1=0.50、V2=0.19、V3=0.10 m/d)对牙鲆(Paralichthys olivaceus)养殖尾水的处理效果的影响。结果显示,3种水力负荷状态下,该系统对于海水养殖尾水中主要污染物的处理效果差异显著。进水中的化学需氧量(COD)浓度相对较低时,去除率均较低(最高去除率为36.25%),水力负荷状态对COD的去除率影响不明显。水力负荷为0.50 m/d时,总氮(TN)的去除率为49.50%;在0.10 m/d时,TN去除率达到85.90%。活性磷酸盐(PO43–-P)的去除率受到水力负荷的影响较小,最低去除率为77.44%。水力负荷状态会影响系统内氮、磷的浓度变化：在不同水力负荷下,下行池中氮污染物去除率在80%以上;上行池则会在高水力负荷状态下产生硝酸盐氮(NO3–-N)或亚硝酸盐氮(NO2–-N)的累积,影响出水水质。PO43–-P的吸附转化主要发生在下行池的中上层,水力负荷越大,PO43–-P的吸附转化就越靠近系统后程。     

中国海洋牧场研究现状与发展

本文对中国海洋牧场自建设以来的研究工作进行了综述,分析了国内外海洋牧场建立的背景与必要性,介绍了我国海洋牧场的研究内容和基本状况。阐述了国外海洋牧场研究内容与研究经验,特别是日本在海洋牧场研究方面的经验总结,国外研究者提出海洋牧场建立的终极目标是恢复自然生态系统。我国海洋牧场当前的研究侧重于牧场本身的建立与增殖种群数量恢复方面,对于牧场生态系统的研究虽有所涉猎,但多停留在研究初级阶段,研究精度与深度不够。提出我国海洋牧场今后研究重心应集中于牧场生态系统实时食物网结构与能量传递方面,在此基础上提高海洋牧场生产力,并建立海洋牧场与周边水域的自然营养通道以逐步改善与恢复海洋生态系统。     

黄海秋季鱼类群落关键种的年代际变化

本研究基于1985、2001、2009和2018年秋季黄海渔业资源调查数据,构建了黄海鱼类群落食物网拓扑结构,分析了黄海鱼类群落关键种的年代际变化。结果显示,1985—2018年间,黄海鱼类食物网包含物种67~103个,摄食关系数量为300~449个,食物网拓扑结构密度范围为0.198~0.227,种间关联度为0.044~0.074,符合自然条件下的群落种间摄食关系。1985—2018年间,黄海秋季鱼类群落关键种为鳀(Engraulis japonicus)、黄鮟鱇(Lophius litulon)和小黄鱼(Larimichthys polyactis)。秋季黄海关键种并未发生变化,鳀为关键被捕食者,小黄鱼是控制群落离散变量的物种,两者的资源均出现衰退;黄鮟鱇作为关键捕食者,其相对资源量上升。1985—2018年间,秋季黄海优势种变化明显,由黄鮟鱇和银鲳(Pampus argenteus)转变为龙头鱼(Harpadon nehereus)、细纹狮子鱼(Liparis tanakae)和鳀;以重量和数量计算的丰富度指数(Rw和Rn)、多样性指数(H′w和H′n)逐步降低,2018年以后显著回升,均匀度指数(J′w和J′n)波动较小。研究表明,近30年秋季黄海关键种没有变化,但优势种变化明显,群落结构有波动,但仍处于较稳定状态。     

渤海莱州湾硬骨鱼类早期资源群落结构及演变

莱州湾作为黄渤海众多渔业生物关键栖息地,其鱼类早期发生量和补充量直接影响渤海乃至黄海渔业资源动态及其可持续性。实验基于历史调查资料并结合补充调查,构建莱州湾鱼卵、仔鱼调查数据集,通过数理统计和时间序列分析阐述近40年来莱州湾鱼类早期资源(浮性鱼卵、仔稚鱼)群聚特性和演替过程。结果显示,莱州湾鱼类早期资源结构处在持续更替过程中,不同时期早期资源的种类组成、资源丰度、优势种类和物种多样性水平等呈明显季节更替。鱼卵和仔稚鱼种类数和资源丰度均在2010s (2010—2019,以下同此表示)初期跌至历史低值,近年来均又呈现一定程度回升。鱼卵和仔稚鱼种类数由1980s的44种,1990s前期的34种、后期的40种,2000s的35种,逐次下降至2010s前期的24种,2010s中后期开始逐步回升至38种。当前鱼卵种数仅为1980s的60%左右,资源丰度不足彼时三分之一;仔稚鱼种数为1980s的四分之三左右,资源丰度约为彼时的90%。生命周期短、性成熟早、处于食物链低端的中上层和底层小型鱼类为莱州湾鱼类早期资源的主体成分。长期变化,相同季节优势种种类更替现象明显,且近年来呈明显加快趋势;鱼卵仔稚鱼...     

延长伏季休渔期对渤海渔业资源的养护效果评价

基于 2012?2016 年和 2017?2021 年每年 8 月渤海渔业资源底拖网调查数据, 根据休渔期延长前后各 5 年游泳生物优势种, 主要渔业种群(类别)单位个体重和资源密度等指标的变化, 从个体、种群与群落 3 方面评价延长伏季休渔期对渤海渔业资源的养护效果。结果显示: (1) 休渔期延长前游泳生物年间平均单位数量个体重为 4.35 g/ind, 延长后为 3.77 g/ind; 延长后年间平均单位数量个体重的下降, 主要是大部分种群的年平均数量密度增幅远高于其年平均资源密度增幅, 补充群体数量增加明显, 可能是繁殖亲体资源量增加或繁殖力提升所致。(2) 延长休渔期后的前期游泳生物优势种主要是鳀(Engraulis japonicus)、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)和黄鲫(Setipinna taty), 与延长前基本一致, 后期增加了蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)和矛尾虾虎鱼(Chaemrichthys stigmatias)等种类, 但出现频率低; 延长休渔期前后游泳生物优势种组成波动较大, 但延长后游泳生物优势种存在向大个体及凶猛性高营养级种类转换的趋势。(3) 休渔期延长后游泳生物、中上层鱼类、底层鱼和虾蟹类等年度资源密度普遍高于延长前, 特别是延长当年更远高于上年, 年间平均资源密度延长后较延长前增幅分别为 186.38%、178.26%、357.63%和 132.89%; 底层生物对中上层生物资源密度年度占比延长后基本处于增长态势; 高营养级层次生物资源密度延长后剧增, 且基本呈上升趋势, 年间平均增幅达 493.67%。综上所述, 延长休渔期后渤海生态系统鳀等中上层鱼类、 底层生物和高低营养级生物资源密度及其补充群体资源量的大幅增加, 夯实了生态系统的能量基础, 优化了渔业资源群落结构, 生态系统逐步稳态演替, 表明延长休渔期这种投入控制措施在渤海有较好的生态效果。     

养殖尾水氮元素在海水人工湿地中的迁移转化过程

为深入探究养殖尾水中氮元素在海水人工湿地内的迁移转化过程,以牙鲆(Paralichthys olivaceous)养殖尾水为研究对象,利用氮稳定同位素技术示踪氮的迁移转化,并采用质量平衡法定量不同脱氮途径对人工湿地脱氮的贡献,以全面评估人工湿地系统的脱氮能力。结果表明,复合垂直流人工湿地对硝态氮有较好的处理效果。经21 d循环运行, NO3--N氮去除率可达(92.81±1.21)%,湿地各基质层中煤渣层δ15N值最低,为(203.58±2.87)‰,珊瑚石层δ15N值最高,为(303.66±2.22)‰;植物中氮含量显著高于各层基质氮含量,平均氮含量为(2.68±0.38)%,其单位质量吸收氮素的能力最强,绝对丰度平均值为(105.61±14.65)×10-3 mg/g,远高于各基质层。系统初期基质、植物及微生物转化对系统脱氮的贡献率分别为44.70%、21.90%、18.11%;稳定期微生物转化则成为主要脱氮途径,贡献率高达60.77%,基质贡献率为6.46%。本研究结果全面揭示了海水养殖尾水中氮元素的去除效率和迁移转化过程,可为氮稳定同位素技术在海水人工湿地系统中的应用提供有效的...     

庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网潜在碳来源贡献及对碳汇渔业的思考

陆架边缘海是全球海洋重要的碳汇区域,而近岸岛屿毗邻海域作为最具代表性的边缘海域,具有来自海洋与陆地的不同碳来源,在碳循环和海洋碳汇中发挥着重要作用。本研究基于碳氮稳定同位素方法,利用贝叶斯混合模型,分析2020年秋季庙岛群岛毗邻海域底栖食物网中不同碳来源(浮游植物、大型藻类、悬浮颗粒有机物和底质有机物)对主要消费者类群(水生底栖无脊椎动物、杂食性鱼类、底栖食性鱼类和肉食性鱼类)的相对贡献,并以此对海洋碳汇和碳汇渔业展开了讨论。结果显示,庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网生物类群的潜在碳来源主要为藻类(包括浮游植物和大型藻类)和海底底质有机质(SOM),但悬浮颗粒有机物(POM)的贡献较低。碳来源主要以内源性碳(海源)为主。由于大型藻类对水生底栖无脊椎动物的贡献明显高于鱼类,在碳汇渔业的指导下,合理科学地进行藻类增养殖,并通过贝类或以贝藻为食的鱼类混和养殖可能增加碳汇能力,从而促进碳汇渔业的发展。