梅梁湾鲢鳙生态增殖区内外食物网结构差异

为探究鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Hypophthalmichthys nobilis)的生态增殖对食物网结构的影响, 运用稳定同位素技术分析了梅梁湾生态增殖网围区内及自然湖区(网围外)食物网结构的差异。结果显示, 网围内外部分底层鱼类及底栖动物的 δ¹³C 值差异显著(P＜0.05), 且均表现为网围内高于网围外; 营养级分析结果显示网围内食物链长度(4.45)和平均营养级(3.59)均高于自然湖区(4.10 和 3.38), 网围内几种肉食性鱼类[黏皮鲻虾虎鱼(Mugilogobius myxodermus)、红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)、大银鱼(Protosalanx hyalocranius)和刀鲚(Coilia nasus)]的营养级明显高于网围外; 网围内各类营养生态位指标均低于网围外; 环形统计方法的矢量图结果显示, 网围内食物网的 δ¹³C 值整体较网围外更低。结果表明, 从群落食物来源角度来看, 群落整体的 δ¹³C 值偏低可能意味着对 δ¹³C 值偏低的浮游生物食物源的利用增加。根据稳定同位素结果推测网围区的沉积物组成发生了明显变化, 这种变化会随食物网传递到群落其他组分。生态增殖网围内的平均营养级、食物链长度和营养冗余程度均高于网围外开阔水域, 说明网围内群落可能较网围外有更高的稳定性。     

海洋鱼类摄食生态与食物网研究进展

首先总结归纳了海洋鱼类摄食生态与食物网研究中的实验方法,主要包括胃含物分析法、碳氮稳定同位素法、特定化合物同位素法等实验方法的发展历史和应用现状;随后介绍了海洋鱼类摄食生态与食物网最新研究进展和取得的成绩,主要包括海洋鱼类摄食生态中食物组成、摄食方式、摄食量和食物用于机体各种生命活动分配方式,以及海洋食物网研究中以传统胃含物分析法为基础、以简化食物网为核心,碳氮稳定同位素技术和生态系统模型的应用发展;最后,着重分析了我国海洋鱼类摄食生态和食物网研究中有待解决的问题,并对该领域今后的发展趋势进行了展望。     

基于稳定同位素技术的南湾水库食物网结构研究

为量化水库生态系统中物质和能量流动途径与主要生物的营养层次,为水库生态资源的合理利用提供基础参数和科学依据,2017年5月、9月、11月和2018年4月在河南省信阳市南湾水库的径流谭家河、董家河、浉河港及库区中下游敞水区设置六个采样点,按规范标准收集浮游动物、浮游植物和颗粒有机物(POM)样品;用刺网和地笼及捕捞生产渔...     

粤东柘林湾海洋牧场渔业资源增殖效果评估

为评价粤东柘林湾海洋牧场的建设效果,以环境卫星遥感和现场调查相结合的方法,对柘林湾海洋牧场建设前(2011年8月)和建设后(2013年8月)海表温度(sea surface temperature,SST)、叶绿素a质量浓度(chlorophyll a concentration,Chl a)、总渔获物的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)、生物多样性、底栖动物的生物量及栖息密度等进行了对比分析。结果表明,柘林湾海洋牧场建设后,海域氮磷比(N/P)接近16,Chl a质量浓度由海洋牧场建设前的7.5～12.3 mg·m^-3提高到建设后的10.4～16.2 mg·m^-3。总渔获物CPUE从2.1～5.5 kg·h^-1提高到5.8～14.5 kg·h^-1。鱼类、甲壳类、头足类和贝类的种类数分别增加了25种、3种、2种和3种,鱼类、甲壳类、头足类和贝类群落的Shannon-Wiener多样性指数(H′)分别提高了0.5、0.4、0.1和1.0,底栖动物的生物量及栖息密度均有所增加。柘林湾海洋牧场的建设在一定程度上改善了渔业生境,对渔业资源的养护和增殖具有积极作用。     

海洋牧场景观生态分类研究：以柘林湾海洋牧场为例

近年来,中国海洋牧场研究与建设发展迅速,带动了海洋牧场休闲渔业和旅游业的发展,但由于海洋牧场休闲渔业发展模式较为单一,对海洋牧场可观赏性景观开发理论方面研究较少。本研究以柘林湾海洋牧场为例,应用景观生态分类理论方法,对其进行景观生态分类,建立柘林湾海洋牧场景观生态分类系统,将柘林湾海洋牧场划分为3个一级景观、5个二级景观和16个三级景观,并应用空间分析技术绘制了各级景观生态分类示意图,讨论分析了其景观分布状况。该研究初步形成了海洋牧场景观生态分类系统,可为下一步进行海洋牧场景观格局规划研究提供理论依据,对海洋牧场生态、经济和社会效益的提高及可持续发展具有重要的理论意义。     

基于稳定同位素技术的天津大神堂海域人工鱼礁区食物网结构研究

本研究对2016年6月在天津大神堂3个礁区(2010年建成的鱼礁区;2012年建成的鱼礁区;2014年建成的鱼礁区)和对照区域采集的生物消费者及其食物源样品的碳、氮稳定同位素组成进行了分析,通过IsoSource模型计算不同区域生物的食物网基础,并利用氮稳定同位素数据计算消费者的营养级。结果显示,根据δ13C值可以将其食物源分为浮游植物、悬浮颗粒有机物(POM)和沉积相颗粒有机物(SOM)三类;浮游植物对消费者的碳源贡献率(67.2%~81.5%)最大,是大神堂海域的生物食物网的基础。不同区域同一食物源的δ13C和δ15N值没有显著性差异;礁区内滤食性贝类毛蚶(Arca subcrenata)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)和长牡蛎(Crassostrea gigas)的δ13C值显著高于对照区,作为潜在碳源的浮游植物对其的贡献率显著增加。消费者的δ15N值则介于7.70‰~14.34‰之间,消费者的营养级介于2.0~3.95级之间。游泳生物食性生物的δ15N和营养级在礁区内有所提高,礁区建成的年份越长,其营养级与对照区域的差别越显著。稳定同位素研究表明,人工鱼礁建设可能导致鱼礁区内滤食性生物的食物来源组成改变,并提高游泳生物食性生物的营养级。     

粤东柘林湾海洋牧场景观结构与格局的分析研究

海洋牧场与休闲渔业融合发展是我国海洋牧场发展方向之一,现阶段海洋牧场休闲产业规模较小,类型较为单一,主要以游钓和潜水休闲为主,其景观观赏性功能有待深入挖掘和开发。海洋牧场景观格局研究主要针对海洋牧场景观资源的形成、分布及其在景观空间上排列和布局等方面,发现并了解其生态系统或空间属性变异程度表观现象。本研究以粤东柘林湾海洋牧场示范区为案例,采用景观格局分析法对景观要素特征指数及景观异质性指数进行计算,研究表明,粤东柘林湾海洋牧场示范区自然景观为景观基质,半自然景观斑块面积最多,故破碎度指数最高,受人类活动影响最大,对生物多样性保护及景观生境维护应加强;文化景观与整体景观分离度较大,导致整体景观连通性较差,影响景观效果;滨海景观斑块较少,丰富度不高,但根据调查显示周边旅游资源丰富,因此缺乏与粤东柘林湾海洋牧场结合开发利用。总之,本研究通过解析海洋牧场景观格局空间内不同景观的分布状况及相互之间的作用和影响,为下一步进行景观生态规划提供数据支持,并为开发和利用海洋牧场休闲渔业与生态景观可持续化发展,综合提升海洋牧场的生态、经济和社会价值提供支撑。     

上海青草沙水库食物网结构特征分析

为了给青草沙水库生态系统能量流动和物质循环分析提供基础数据,并为生物操纵等生态修复实践提供科学依据,在青草沙水库采集了鱼类、底栖动物、浮游植物、浮游动物和悬浮物样品,结合碳氮稳定同位素(δ~(13)C和δ~(15)N)技术和胃肠内含物分析法,利用IsoSource软件计算了不同食物对消费者的贡献率,并应用"简化食物网"原则,构建青草沙水库生态系统食物网,分析其结构特征。结果显示,青草沙水库食物网的δ~(13)C值为-28.15‰～-21.53‰,δ~(15)N值为6.81‰～14.94‰。在青草沙水库中,刀鲚Coilia nasus和红鳍原鲌Culter erythropterus属于顶级肉食者,其营养级分别3.595和3.589,其他鱼类的营养级在2.482～3.264。青草沙水库食物网结构显示,浮游动物对杂食性鱼类贝氏歺又鱼Hemiculter bleekeri(34%)和寡鳞飘鱼Pseudolaubuca engraulis(32%)的碳源贡献率较高,浮游植物对似鱎Toxabramis swinhonis的贡献率(31%)高于浮游动物(11%),大型无脊椎动物对黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco(60%)和光泽黄颡鱼Pseudobagrus nitidus(64%)的贡献率远高于其他食物成分,处在食物网顶端的刀鲚和红鳍原鲌的食物主要来源于饵料鱼类。青草沙水库食物链长度为3.60个营养级。     

夏季柘林湾-南澳岛海洋牧场营养盐的空间分布及其评价

柘林湾-南澳岛海洋牧场由网箱养殖区、贝类底播区、海藻养殖区和人工鱼礁区4个不同的功能区构成。根据2011年夏季（8月）海水营养盐的调查数据,分析其表层海水营养盐含量的空间分布特征,并对其污染现状进行综合评价。结果表明,氮、磷营养盐的空间分布均呈现由西北部柘林湾近岸海域向东南部海域递减的变化趋势。不同功能区中,无机氮（DIN）和活性磷酸盐（PO4-P）的高值出现在网箱养殖区,硅酸盐（SiO3-Si）的高值出现在贝类底播区,人工鱼礁区的营养盐水平均较低。单因子污染指数、污染物分担率和综合污染指数评价结果也表明,海洋牧场受到DIN和PO4-P污染的程度以及富营养化程度均呈现由西北海域向东南海域递减、近岸向离岸递减的变化趋势。网箱养殖区受DIN和PO4-P污染最重,呈现严重富营养化,其次为贝类底播区,而人工鱼礁区和对比区受到的污染程度均较轻。     

海洋食物网与高营养层次营养动力学研究策略

分析讨论了海洋食物网和高营养层次营养动力学研究进展及我国的研究状况,对在我国近海需要深入研究的问题和研究对策提出了建议。     

海州湾海洋牧场水环境的承载力

海洋牧场是实现海洋环境保护与渔业资源养护的重要举措。本研究以2014年春(5月)、夏(8月)、秋(10月)对海州湾海洋牧场示范区水环境数据为基础,选取高锰酸盐指数(CODMn)、溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)、生化需氧量(BOD)作为评价指标,利用BP神经网络模型对该海域水环境承载力进行评价。结果显示,2014年海州湾海洋牧场水环境承载力指数平均值高于0.6,承载状态较理想。水环境承载力存在明显的季节变化,呈现出夏季春季秋季;海洋牧场区域水环境承载力优于对照区海域;CODMn、DIN浓度过高是导致部分站点轻度超载的主要原因,这可能与陆源污染有关。研究表明,航运对水环境承载状态有负面影响;BP神经网络模型构建方便快捷,评价结果客观合理,可应用于海洋牧场等海域水环境承载力的研究。     

我国海洋牧场建设回顾与展望

海洋牧场是基于海洋生态学原理和现代海洋工程技术,充分利用自然生产力,在特定海域科学培育和管理渔业资源而形成的人工渔场。海洋牧场的特点包括以增加渔业资源量为目的、具有明确的边界和权属、苗种主要来源于人工育苗或驯化、通过放流或移植进入自然海域、主要以天然饵料为食和对资源实施科学管理等。早在1965年,我国学者曾呈奎先生就原创性地提出在海洋中通过人工控制种植或养殖海洋生物,建设"牧场"的理念。上世纪八十年代以来,我国海洋牧场经历了从增殖放流、人工鱼礁建设到系统化的海洋牧场发展过程,在取得巨大成就的同时,也面临着海洋牧场的涵义应用过于宽泛、缺乏统筹规划和科学论证、忽视海洋牧场生态作用以及忽视项目评估和系统管理等问题。展望未来,我国的海洋牧场建设应在"生态优先、陆海统筹、三产贯通、四化同步、创新跨越"的发展理念指导下,加强海洋牧场建设的宏观引导、推动海洋牧场体系化建设、实施海洋牧场企业化运营,在获得经济效益的同时,实现产业繁荣和保持健康生态系统的和谐统一。     

海州湾海洋牧场表层沉积物中磷形态及释放通量

为了解海州湾海洋牧场建设对沉积物-水界面磷酸盐交换的影响,于2017年5月采集了海州湾海洋牧场区表层沉积物及对应站点上覆水、间隙水等样品。采用SMT法(standard measurement test)分级提取磷的不同形态,包括可交换态磷(Ex-P)、铁铝态结合磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)并测定其浓度,结合室内磷通量模拟实验,尝试探索沉积物-水界面磷交换通量。结果显示,海州湾海洋牧场区表层沉积物中总磷(TP)浓度为392.44～463.46μg/g,IP浓度为219.21～282μg/g,Ca-P浓度为117.73～130.07μg/g。无机磷(IP)是磷的主要赋存形态;分级提取的磷形态浓度顺序为Ca-P> Ex-P> Fe/Al-P,对照区各种磷形态浓度大于鱼礁区,上覆水中的各种形态磷浓度均高于间隙水。室内模拟实验显示,沉积物中各种形态磷的浓度增加,IP仍为磷的主要赋存形态;沉积物-水界面TP、TDP(可溶性总磷酸盐)、PO₄^3-(可溶性正磷酸盐)的交换通量分别为-0.53～-0.05、-0.15～-0.01、...     

南海柘林湾—南澳岛海洋牧场渔业资源本底声学评估

为掌握南海柘林湾—南澳岛海洋牧场水域渔业资源本底情况,于2011年4月到2012年2月,使用Simrad EY60科学探鱼仪先后于不同月份对其进行了4次调查。调查显示2011年4月,21种评估鱼类总平均数量密度和平均资源量密度分别为2.68×10⁴ 个/km²和0.73 t/km²;2011年8月,38种评估鱼类总平均资源数量密度和平均资源量密度分别为6.49×10⁴ 个/km²和0.71 t/km²;2011年11月,33种评估鱼类总平均资源数量密度和平均资源量密度分别为4.14×10⁴ 个/km²和0.93 t/km²;2012年2月,15种评估鱼类总平均资源数量密度和平均资源量密度分别为1.45×10⁴ 个/km²和0.36 t/km²。结果表明,4个月资源量密度均不高;11月资源密度和资源量最高;2月资源密度和资源量最低,声学评估种类明显减少。4月积分值主要分布于4～8 m水层;8月积分值于4～14 m水层内分布比较均匀;11月积分值主要分布水层与4月相似,但10 m以深水体所占百分比高于4月;2月积分值主要分布于4～10 m水层,尤其是6~8 m水层。资源密度与水深之间无明显线性关系。各月份调查站点资源密度与SST无明显线性关系。各月份平均丰度密度与SST呈明显线性关系 (R²=0.997 4)。各月份平均资源量密度与SST呈一定线性关系 (R²=0.287 2)。研究证实声学方法在海洋牧场渔业资源评估过程中表现出良好的效果,推动了声学技术在海洋牧场渔业资源研究领域的发展,为今后我国深入开展海洋牧场渔业资源增殖效果评估研究提供了现实基础和科学依据。     

象山港海洋牧场建设与生物资源的增殖养护技术

通过生物资源生境营造、适宜性增殖物种筛选与应用、牧化物种增殖与采捕、效果评估和管理等技术的研究与运用,建立有效恢复生物资源、实现天然水域渔业生物资源产出功能最大化的象山港海洋牧场示范区。至今已建成由15个圆角六边形和1 000个台面框架型诱导礁组合而成的7个鱼礁群,面积25 hm~2,形成空方规模53 810 m~3;移植海带、坛紫菜和龙须菜等大型海藻,建成以浮式平面藻床为主的人工藻场80 hm~2。底播毛蚶、栉江珧等贝类2 000万粒;年放流大黄鱼、黑鲷、黄姑鱼、褐鲳鲉等鱼类苗种160万尾;中国明对虾、日本对虾等虾类1亿尾。调查结果显示,牧场示范区富营养化程度有所降低,初级与次级生产力明显提升,其中海藻年生物量约为18 000 kg/hm~2;海洋牧场的渔业资源养护效果良好,人工鱼礁投放19个月后,鱼礁区游泳动物群落的物种丰富度、总生物量和总丰度分别为对照区的1.32倍、2.04倍和1.49倍。