桑沟湾贝类筏式养殖与环境相互作用研究

2003年6~10月和2004年3月利用YSI6600多参数水质监测仪和SD6000全自动海流计以及石膏块对桑沟湾扇贝筏式养殖区养殖设施内外、扇贝养殖笼内外部分环境参数(pH、DO、叶绿素a、海流)的动态变化进行了系统研究。实验结果表明:(1)扇贝筏式养殖区内外流速及叶绿素a浓度衰减显著:经过20排筏架(约105m)后,养殖区内的海水平均流速由区外的7·50±5·29降到5·28±3·23cm·s~(-1),降低了29·6%,区内外海流的主流向没有显著改变;进入养殖系统的叶绿素a浓度由2·48降低到了1·19μg·L~(-1),减少了52%;养殖区内的pH和溶解氧与区外相比变化不大;(2)扇贝养殖笼内外环境因子发生显著的变化:2003年7月1日养殖笼内外水交换率可达80·5%,1个月后下降到只有23·6%;2004年10月份养殖笼内叶绿素a浓度降低到仅有1·57μg·L~(-1),较之笼外的4·20μg·L~(-1)来说,减少了62·6%;养殖笼外pH基本保持在8·0左右,笼内的pH却一直趋于下降趋势,到9月份降到了最低值7·46;在附着生物附着盛期的8、9月份,笼内溶解氧最低值降低到了5·13mg·L~(-1),比起笼外的7·04mg·L~(-1)来说,减少了27·1%。     

桑沟湾栉孔扇贝大规模死亡原因分析

在对桑沟湾发生的栉孔扇贝大规模死亡现象进行现场调查研究基础上，从种质、生态、环境等方面对死亡原因进行了分析。认为其主要原因是栉孔扇贝生殖盛期能量大量消耗，降低了抵抗外界不利环境和疾病的能力；而种质退化、高温、养殖密度过高、附着生物及疾病也是造成扇贝大规模死亡的诱发原凼。     

桑沟湾鳗草分布区表层沉积有机碳来源分析与草床碳储量评估

海草床是浅海典型的生态系统之一,其积聚和储存碳的能力备受关注。沉积有机碳是海草床碳汇的重要组成部分,而沉积有机碳的来源与海草的种类及其所处的生态场景密切相关。本研究聚焦我国北方规模化养殖海湾桑沟湾2处主要鳗草(Zostera marina)分布区,基于稳定碳氮同位素(δ13C和δ15N)技术研究了潮间带鳗草床表层沉积有机碳的来源及其碳储量。结果显示,2处草床沉积有机碳均主要来自浮游植物,约占34.0%~41.4%,鳗草自身贡献约占8.3%和17.1%,贝类生物沉积物的贡献约为23.9%~25.3%,大型藻类约贡献25.0%。在楮岛草床周围,鳗草输出碳对周围2 km内站位表层沉积有机碳的贡献约为5.2%~10.7%。碳储量估算结果显示,2处草床沉积物为0~30 cm 的有机碳储量为2.01 Mg C/hm2和3.75 Mg C/hm2,平均为2.88 Mg C/hm2,来自生物沉积的有机碳储量约为0.71 Mg C/hm2。研究结果为深入解析桑沟湾鳗草床分布区沉积碳汇的来源及与规模化海水养殖活动的贡献提供了数据支撑。     

唐岛湾网箱养殖区沉积环境质量及污染程度评价

2004年8月至2005年5月分4个航次对唐岛湾网箱养殖区沉积物中各形态氮、有机碳和有机质含量进行了现场调查，并利用有机指数和有机氮方法对沉积环境质量进行了评价。结果表明，唐岛湾网箱养殖区沉积物中总氮、有机碳和有机质的含量均显著高于对照点；养殖区总氮含量在0．627～2．558mg·g^-1之间，年平均值为1．273mg·g^-1，有机氮是沉积物中氮的主要存在形态；无机氮的主要形态以NO3^--N为主，其次是NH4^＋-N，NO2^--N最少，从年际尺度来看，唐岛湾网箱养殖没有改变沉积物中无饥氮的结构组成特征；养殖区沉积物中NH4^＋-N含量的季节变化呈现夏秋季高，春冬季低的趋势，主要是由养殖鱼类的放养规律、代谢活动、饵料投喂量所决定。沉积环境质量评价结果表明，唐岛湾网箱养殖区沉积物有机指数为0．087，属于较清洁范畴；有机氮含量为0．116，尚未受到氮的污染，属于尚清洁类型。     

盐度骤降对近江牡蛎和长牡蛎能量收支的影响

采用实验生态学方法,研究了盐度骤降(盐度分别为10、20,自然海水为对照组)对近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)和长牡蛎(Crassostrea gigas)生理代谢的影响。结果显示,盐度骤降对长牡蛎和近江牡蛎的耗氧率(OR)、排氨率(NR)、排粪率(FER)均有显著影响(P<0.05),且2种牡蛎对盐度骤降的响应存在差异。长牡蛎的耗氧率、排氨率、摄食率(IR)和排粪率均在自然海水中最高,低盐对长牡蛎产生不同程度的胁迫。而近江牡蛎在盐度为20时的上述指标显著高于其他盐度处理组。通过测定不同规格牡蛎的代谢率,建立2种牡蛎在不同盐度下的代谢率与规格(湿重)的回归方程,该方程符合幂指数:Y=aWb。通过归一化处理,比较湿重在20 g时,2种牡蛎的能量分配差异。盐度为20时,近江牡蛎的呼吸代谢较强(呼吸能占16.1%),而长牡蛎在自然海水中呼吸代谢较强(呼吸能占7.8%),2种牡蛎的呼吸代谢均在盐度为10时较低,其中,长牡蛎呼吸能仅占0.7%。研究表明,盐度骤降对长牡蛎的影响大于近江牡蛎,小幅度的盐度骤降对近江牡蛎的能量代谢有一定的促进作用。本研究从能量代谢角度,探讨了近江牡蛎和长牡蛎对盐度骤变的响应,可为牡蛎礁修复工作和养殖生产过程中的品种选择提供参考。     

桑沟湾养殖水域微微型浮游生物的时空分布特征及环境影响因素

为了解规模化贝类养殖水域微微型浮游生物的时空分布特征,于2017年4、7、11月和2018年1月在北方典型规模化养殖海湾——桑沟湾开展了4个航次的大面积调查,利用流式细胞仪测定了聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌3种微微型浮游生物的丰度,并分析了其与环境因子的关系。结果显示,聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌的丰度均值分别为(2.93±2.29)×10~3、(13.84±12.81)×10~3和(1.03±0.28)×10~6个/mL,存在极显著的季节差异和空间分布的不均匀性。聚球藻春季主要分布于桑沟湾的西北、西南和湾外;夏季和冬季主要分布于湾外的大片海域;秋季则主要集中于西北近岸。微微型真核浮游生物四季均集中于湾内近岸海域,呈现从湾内向湾外递减的趋势。异养细菌夏季在湾外和西部近岸有一大一小两个高值区;春季、秋季和冬季均集中于西部近岸海域。微微型浮游生物与环境因子的相关性分析表明,3种微微型浮游生物的丰度均与叶绿素a浓度、温度和颗粒有机物呈显著正相关,而与溶解氧存在较为密切的负相关关系;微微型真核浮游生物与硝酸盐、铵盐呈显著正相关;聚球藻与磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐无显著关系。     

桑沟湾海带标准化养殖模式的优势探析

针对桑沟湾养殖海区海带(Laminaria japonica)的超容量养殖现象，研究了该海区中标准化养殖模式和传统养殖模式的海带生长差异。结果显示，在标准化养殖模式下，海带长、宽、平均厚度、湿重、投影面积和特定生长率均高于传统养殖模式，单棵海带重量显著提高，且海带的碳、氮和蛋白质含量明显高于传统养殖模式，海带品质大大提升。养殖后期，标准化养殖海区养殖海带垂直投影面积之和与对应养殖海区面积之比为6.33，而传统养殖模式的比值为9.15；标准化养殖海区海带所处水层下方的光照强度显著高于传统养殖区，海带所处水层的海流流速也高于传统养殖区。研究表明，桑沟湾海带标准化养殖模式使海带养殖密度降低，海带生长速度和品质均得以提高；在标准化养殖模式下，海带重叠较小，接受的光照比传统养殖模式充足；较快的海流使标准化养殖海区营养盐更新速度更快，这两方面可能是导致2种养殖模式下海带生长和品质产生差异的原因。     

附着生物对贝类养殖的影响及其防除

介绍了附着生物对贝类养殖的影响以及附着生物的附着机理研究进展,并从物理、化学、生物方面综述了目前所采取的防除措施,认为采取不同养殖生物混养等生物技术,是安全而彻底地解决附着生物大量附着问题的比较经济、环保的生态方法。同时,阐述了目前有关附着生物对贝类养殖有利影响方面的新观点。     

基于生态系统动力学模型的胶州湾菲律宾蛤仔养殖容量动态评估

养殖容量评估是衡量贝类养殖活动是否环境友好、碳汇功能能否充分发挥的重要前提。本研究基于2018年5月—2019年2月的走航观测和定点连续观测数据,通过构建营养盐–浮游植物–浮游动物–碎屑–菲律宾蛤仔(nutrients–photoplankton–zooplankton–detritus–clams, NPZD-C)生态系统动力学模型,动态评估了胶州湾菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的养殖容量。结果显示,构建的生态系统动力学模型能够较好地反演菲律宾蛤仔的生长和浮游植物的动态响应,菲律宾蛤仔和浮游植物的实测值和模拟值均呈显著线性相关(P<0.01),R2分别为0.934 8和0.926 4;不同放苗密度情境下的产量模拟结果显示,当苗种(2000~3000 ind./kg)的初始放苗密度分别为300、500、700、1000、1500 ind./m2时,蛤仔的预测产量分别为10.5、15.6、18.9、21.6、23.2 t/hm2;养殖容量评估结果显示,若在期望的10个月养殖时间内收获湿重为5 g以上的商品蛤仔,放苗密度需控制在1000 ind./m2以内,以生态效益和经济效益的最大化为判定标准,适宜的放苗密度为550~750 ind./m2。研究结果可为实施生态系统水平的胶州湾菲律宾蛤仔养殖管理、充分发挥菲律宾蛤仔的碳汇功能提供理论依据和科学指导。     

獐子岛养殖水域叶绿素含量时空分布特征及初级生产力季节变化

2005年3、5、7和10月对獐子岛养殖海域(共设18个站住)进行叶绿素浓度的调查.结果表明,调查海区叶绿素浓度为1.23～2.85 mg/m3,均值为1.78士0.57 mg/m3.叶绿素浓度的季节性变化显著,最高值出现在冬季,夏季的值最低;平面分布的特性为春、夏、冬季分布比较均匀.秋季叶绿素浓度的区域性差异较大,主要表现为近岸区的叶绿素浓度低于中间深水区域,可能与养殖虾夷扇贝摄食压力有关.但尚需进一步研究.垂直分布较为均匀,夏季表层叶绿素浓度高于底层,其他季节的分布趋势与夏季相反.初级生产力的季节性变化明显,与叶绿素的变化趋势不同,从3～10月,初级生产力逐渐增大,变化范围为30.4～117.0 mgC/m2·d,平均值为76.6±41.9 mg C/m2·d.结合同步调查的水温、营养盐数据得知,水温和溶解性无机氮是影响初级生产力的主要因素.