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。     

亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究

皱瘤海鞘是亚热带海域分布最广和数量最多的附着生物种类之一.2012年1月-7月在典型的亚热带养殖海湾-大亚湾大鹏澳海域,利用沉积物捕集器现场测定了皱瘤海鞘(Styela plicata)的生物沉积速率,并测定了生物沉积物中有机物(OM)、总碳(TC)、总氮(TN)、有机碳(OC)和有机氮(ON)含量.结果显示:皱瘤海鞘的生物沉积速率变化范围为每天145.5-1011.8m/个,平均每天516.0mg/个,海鞘的生物沉积速率变化范围为每天154.8-1065.8 mg/g干重,平均每大463.3 mg/g干重.海鞘生物沉积物中OM、TC、OC、TN和ON含量分别为14.38％、10.80％、2.87％、3.06％和0.86％,高于自然沉积物中的含量,分别为13.39％、7.36％、2.32％、2.29％和0.67％.其中TC和ON含量要显著高于自然沉积物(P＜0.05).皱瘤海鞘的OM、TC、OC、TN和ON的生物沉积速率分别为每天74.20,55.73,14.80,15.79和4.43 mg/个.实验期间附着在浮筏养殖设施和养殖牡蛎壳上的海鞘密度变化范围为54.9-222.1个/m2,平均147.5个/m2,养殖海域单位面积的海鞘生物沉积速率平均为每天76.1 g/m2,是自然沉积速率(平均每天62.7 g/m2)的1.21倍,其中OM、TC、OC、TN和ON的平均沉积速率分别为每天10.94,8.21,2.18,2.32和0.65 g/m2.据此可推算,大鹏澳筏式牡蛎养殖海区(约103 hm2)皱瘤海鞘的年生物沉积物负荷为29000 t,其中OM,TC,OC,TN和ON分别4100,3100,820,870和240 t.研究结果说明,海鞘等附着生物在大规模浅海贝类养殖中对养殖生态环境的影响也不容忽视.     

溶解态铝对海洋浮游植物群落结构及聚球藻生长的影响

通过现场一次性和半连续培养实验研究了溶解态铝(Al~(3+))对海洋浮游植物的影响。结果表明,Al通过抑制束毛藻(Trichodesmium sp.)的生长使micro级浮游植物的总丰度下降,导致硅藻和甲藻的比重增加,进而改变micro级浮游植物的群落结构。而对pico级浮游植物的生长则具有先抑制后促进的作用,在培养后期通过促进聚球藻(Synechococcus sp.)的生长使总丰度增加。并且,在溶解态Al的长期作用下聚球藻的生长仍受到了明显的促进作用,尤其20μmol·L~(-1)的Al显著促进了pico级浮游植物的总丰度及聚球藻的生长(P0.05)。溶解态Al对聚球藻生长的促进作用是通过促进其藻红蛋白、藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和叶绿素a 4种光色素的合成,使光合系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光能转化效率增大,进而使聚球藻的比生长速率及总丰度升高。同时,Al在促进聚球藻分裂生长的同时也促进了单位细胞内有机碳的积累。     

大亚湾鱼类深水网箱养殖对环境的影响

2016年5月(养殖开始前)和2016年8月(养殖投饵高峰期)对大亚湾大碓鱼类深水网箱区、外围区(网箱外0.1 km)和非养殖区(网箱外10~15 km)的海水和沉积环境进行了调查,采用有机污染指数(A)法、营养状态质量指数(NQI)法对水环境进行评价,用潜在生态危害指数(RI)法对表层沉积物重金属潜在生态危害进行评价。结果显示,与传统网箱养殖化学需氧量(COD)由网箱区中心向四周递减的趋势不同,深水网箱养殖CODMn浓度在3个区域间无显著性差异。深水网箱养殖海域水质较好(A1),水质处于贫营养水平(NQI2)。深水网箱养殖海域表层沉积物重金属铅(Pb)和锌(Zn)含量均符合第一类海洋沉积物质量标准,但铜(Cu)和镉(Cd)含量轻微超标。沉积环境处于轻微生态危害状态(Eir30,RI100),与中国同类型海区相比,污染危害程度相对并不严重。深水网箱养鱼对周围海域环境的影响较小。     

大鹏澳海湾养殖生态环境的化学计量分析

根据2008 2009年在深圳大鹏澳养殖海域周年4个季节的生态环境调查数据,采用化学计量学方法(主成分分析、系统聚类分析和分类主成分分析)研究了大鹏澳养殖海域生态环境的时空变化。结果表明,第一主成分以海水温度、盐度、海水营养盐中的无机三氮、硫化物、叶绿素a(Chla)和颗粒有机物(POM)等为特征,表征了大鹏澳海洋生态环境主要受气候和水文因素的影响;第二主成分以海水磷酸盐(PO4-P)和沉积物硫化物为特征,与网箱养殖自身污染效应有关;第三主成分以海水溶解氧(DO)和化学需氧量(CODMn)为特征,与养殖生物耗氧代谢活动有关;第四主成分以沉积物有机质为特征,与养殖贝类的生物沉降作用有关。该养殖海域生态环境的时空分布特征主要受亚热带季风气候和养殖活动的空间布局及其季节周期性养殖生产的共同影响。