桑沟湾多元养殖生态模型研究：Ⅰ养殖生态模型的建立和参数敏感性分析

建立了一个与考虑养殖阻力的水动力模型耦合的、以浮游植物生物量、无机氮浓度、悬浮有机颗粒物浓度、海带生物量为变量的桑沟湾三维多元养殖生态模型。模型考虑了养殖生物海带对海水流动的阻碍作用随其生长的动态变化,以及养殖生物和浮游植物之间对无机氮营养盐的竞争。最后,分别以浮游植物生物量和海带产量为目标变量,对参数的敏感性进行了分析。     

桑沟湾海带养殖容量的研究

首次对桑沟湾的海带养殖容量进行了调查研究。采用了无机氮作为估算桑沟湾海带养殖容量的关键因子，通过无机氮的供需平衡估算海带养殖容量。结果显示，海底沉积物中释放的无机氮为该湾无机氮的主要来源，而由海水交换所带入的无机氮次之。海带生长期间海水交换周期为３９ｄ，比８０年代中期延长了近１倍。桑沟湾在海带生长期间由海水交换、陆地径流、动物排泄和海底沉积物中释放所进入该湾的无机氮总供应量为１２２８ｔ；而浮游植物     

桑沟湾多元养殖生态模型研究：Ⅱ生态环境模拟与生源要素循环

运用桑沟湾多元养殖生态模型,模拟得到了桑沟湾浮游植物和无机氮营养盐的年变化规律、水平分布的季节变化。结果表明,浮游植物生物量和无机氮营养盐浓度存在明显的季节变化,养殖活动的季节性增大了二者的季节变化幅度;桑沟湾浮游植物和无机氮营养盐的分布受大面积海带和贝类养殖的影响;外海营养盐补充是桑沟湾内无机氮营养盐的主要来源。     

桑沟湾养殖海带生长的模型预测

海带(Saccharinajaponica)是一种常见的大型经济褐藻,是海洋生态系统重要的初级生产者,也是我国北方沿海主要的养殖藻类。本研究旨在建立海带个体生长数值模型,并以此预测中国北方近海大规模筏式养殖条件下海带的生长情况。本研究以桑沟湾养殖海带为例,利用可视化模型软件STELLA描述海带生长的关键过程及其与环境参数的关系,以净生长量(N_(growth))=总生长量(G_(growth))–呼吸作用(resp)–枯烂(E_(kelp))为基本框架,模拟和预测海带的生物量和叶片长度变化。海带的总生长用光照、温度、盐度、海带体内营养盐(包括N和P)等强制函数定义,其中,光照参数来自桑沟湾气象记录,盐度、温度和营养盐为现场调查实测值。模型模拟桑沟湾养殖海带的长度与干重结果与实测值的拟合度R~2值分别为0.936、0.963,说明该模型能够很好反映海带的真实生长情况。可靠的个体生长模型是评估海带养殖容量的基础,并可为水产养殖区的空间规划提供决策依据。     

桑沟湾海水中浮颗粒物的动态变化

用常规调查分析结合自动监测法对桑沟湾海水中悬浮颗粒物的季节性变化、水平与垂直分布作了全面的调查。结果表明，该湾总悬浮颗粒物和有机悬浮颗粒物的月平均数量变动范围分别为４．６２￣４０．０６和１．９０￣６．１４ｍｇ／Ｌ；叶绿素ａ和悬浮颗粒物的质量变动范围分别为０．９５￣９．６８μｇ／Ｌ和０．０７￣０．８０μｇ／ｍｇ。悬浮颗粒物质量的周日变化与潮流运动有关；而其数量无明显的周日变化。悬浮颗粒物质量的水平分     

桑沟湾海水中悬浮颗粒物的动态变化

用常规调查分析结合自动监测法对桑沟湾海水中悬浮颗粒物的季节性变化、水平与垂直分布作了全面的调查。结果表明，该湾总悬浮颗粒物和有机悬浮颗粒物的月平均数量变动范围分别为４．６２～４０．０６和１．９０～６．１４ｍｇ／Ｌ；叶绿．素α和悬浮颗粒物的质量变动范围分别为０．９５～９．６８μｇ／Ｌ和０．０７～０．８０μｇ／ｍｇ。悬浮颗粒物质量的周日变化与潮流运动有关；而其数量无明显的周日变化。悬浮颗粒物质量的水平分布趋势为从湾口到湾底逐渐增加；数量的水平分布趋势与之相反。悬浮颗粒物数量的垂直分布趋势为从上到下逐渐升高；质量垂直分布趋势与之相反。在扇贝养殖区内由于扇贝的消耗，中层水中悬浮颗粒物的数量与质量最小。     

桑沟湾浮游植物生态特征

根据2003年8月～2005年5月桑沟湾4个航次调查结果,对该海区浮游植物的种类组成、数量分布和群落结构进行分析。结果表明,调查海域共检出浮游植物32属72种。其中,硅藻29属60种,占83.3%。甲藻3属12种,占16.7%。浮游植物数量的变动范围为5.0×10^4～3416.0×10^4cell/m^3,浮游植物数量均值的最高值出现在2003年8月,最低值出现在2005年5月。经多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和单纯度指数分析,调查海域浮游植物的群落结构随季节变化明显,秋季的种类数、多样性明显高于春季。综合评价表明,桑沟湾海域浮游植物种类个体数量分布不均匀,生物多样性一般。     

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。     

桑沟湾养殖海域无机氮营养盐的分布与行为

调查结果表明，桑沟湾ＩＮ的垂直分布均匀；该海域受人类频繁活动的影响，其平面分布和量值都有显著的季节性差异；ＮＯ３－Ｎ是该海域ＩＮ的主要存在形式。在海带养殖期间，ＩＮ和ＩＮ／ＩＰ比值始终处于低水平，其季节变异明显受到该湾初级生产水平的制约，故ＩＮ必然成为桑沟湾初级生产的限制因素，另外，海带养殖也加速了其养殖期间湾内水体中ＩＮ的物质循环速率。     

莱州湾和桑沟湾养殖海区浮游植物的研究Ⅱ.

系统研究了桑沟湾浮游植物的周年变动,并对中国北方两个典型养殖海湾——莱州湾和桑沟湾的养殖模式及其与浮游植物数量变动的相互关系进行了比较。桑沟湾浮游植物数量在3月份达到高峰,此时的主要物种是中肋骨条藻(Skeletonema costatum (Grev．)Cleve)和海链藻(Thalassiosira sp.)等。在桑沟湾,浮游植物的群落演替不明显,硅藻在全年都是主要类群。在实验进行的12个月当中,始终都是硅藻占绝对优势,其中10个月很难见到其他藻类,只有两个月发现水中有极少量的甲藻。通过对莱州湾和桑沟湾具体情况的比较,作者发现：海带对浮游植物的压制作用强于扇贝,扇贝的代谢作用有可能促进浮游植物的繁殖。从浮游植物的年际变化也可以看出,养殖模式对浮游植物的数量和种类组成都有或多或少的影响。     

桑沟湾养殖容量与优化措施的研究

IntroductionChina has from the late1980 's been the country with highest mariculture production in the world.In2 0 0 0 ,the total mariculture production of China was almost 10 .6 million MT,production of bivalves account-ing for82 % and that of macroalgae accounting for11% .As we know,phytoplankton make up the main foodresources for bivalves.Any variation of phytoplankton will directly influence the growth and reproduction ofbivalves.As for phytoplankton,the growth and reproduction of macroa…     

桑沟湾海水养殖现状评估及优化措施

桑沟湾湾内外海带现养殖总水面为７５００ｈｍ＾２，平均养殖量为９００ｋｇ／１５００ｍ＾２左右，平均养殖容量约为６００ｋｇ／１５００ｍ＾２，养殖量高于养殖平均容量约５０％。该湾栉孔扇贝现养殖总量为２０亿粒，平均养殖密度为５０粒／ｍ＾２。与养殖容量相比，壳高３￣４ｃｍ的孔扇贝的养殖密度尚未达到其养殖容量，有进一步增加养殖密度的潜力；壳高４￣５ｃｍ的中等大小的栉孔扇贝的养殖密度已基本增加密度的潜力；壳高４     

桑沟湾栉孔扇贝养殖容量的研究

通过计算单位面积的初级生产量生产的有机碳供应量、单位面积滤食性附着生物量及其对有机碳的需求量，首次对桑沟湾栉孔扇贝养殖容量进行了估算。结果显示，当栉孔扇贝壳高为３￣４ｃｍ时，其养殖总容量为１１０亿粒左右，单位面积养殖容量估算值为９０粒／ｍ＾２；当壳高为４￣５ｃｍ时，其养殖总容量降为７５亿粒，单位面积养殖容量估算值为６０粒／ｍ＾２；当壳高为５￣６ｃｍ时，其养殖总容量仅为４０亿粒，单位面积养殖容量为３     

桑沟湾养殖海域营养状况及其影响因素分析

桑沟湾营养现状调查结果表明，桑沟湾营养状况不仅受沿岸排放水的影响，而且大面积的海带和扇贝养殖对于营养盐的补充与消耗也有较大的影响，特别是在扇贝养殖区水域，富营养化水平较高。由Ｎ／Ｐ比值计算结果表明，从整个海湾看，冬季无机氮显得相对紧缺，而其他季节无机磷则显得相对紧缺。但从局部海域看，各季节扇贝养殖区无机磷显得相对紧缺。而在扇贝和海带混养区的１月，以及在海带单养区养殖海带期间的１月和４月无机氮显得相     

桑沟湾养殖海域的水环境特征

本文研究了桑沟湾养殖海域的水环境特征,并与１０年前的历史资料作了比较。该湾各种化学指标的垂直分布均匀;受大面积高密度养殖影响,该湾水动力状况与１０年前相比发生了明显变化,营养物质输送和海水自净能力降低;各种化学指标、初级生产力、营养状况及类型等平面分布和季节性变化都有更加显著的差异。在海带养殖期间,ＩＮ和ＩＮ／ＩＰ始终处于低水平,其季节变化明显受该湾初级生产力制约,故ＩＮ必然成为桑沟湾初级生产的限制因素。另外,海带养殖也加速了其养殖期间湾内水体中ＩＮ的物质循环速率。     

莱州湾和桑沟湾养殖海区浮游植物的研究Ⅰ.

系统研究了中国北方两个典型养殖海湾浮游植物的周年变动。从莱州湾浮游植物全年分布来看,早春2～3月是细胞数量的高峰,此时的主要物种是中肋骨条藻(Skeletonema costatum(Grev．)Cleve)和角毛藻(Chaetoceros sp)等硅藻,形成明显的暴发性增长。莱州湾浮游植物的群落演替明显,硅藻和鞭毛藻类交替占优势：有4个月是硅藻占绝对优势,其他藻类很难见到;有4个月是硅藻占优势,甲藻或绿藻为次优势种;有4个月是以单细胞的金藻、绿藻或甲藻占优势。在8月份之前,3个采样点之间浮游植物在数量上差异不大;9月到12月份差异比较大,说明筏式养殖的扇贝对浮游植物数量有一定影响。另外,浮游植物优势种的年际变化,说明包括营养盐在内的海区环境因子可能发生了变化。     

桑沟湾增养殖水文环境研究

对桑沟湾大规模开展增养殖前后的水文环境作了研究。由于大面积高密度养殖，桑沟湾的水动力状况和１０年前相比发生了明显变化，潮流速度减缓了５０％，水交换率降低了１．７％，海湾海水半交换周期延长了１１个潮周期。营养物质输送和海水自净能力受到严重影响。部分养殖品种产量下降，表明养殖容纳量已达饱和状态。和其他海湾相比，桑沟湾的水交换条件还是比较好的，只要科学合理地设置养殖品种和养殖密度，仍不失为一个重要的增养     

莱州湾和桑沟湾养殖海区主要营养盐的周年变动及限制因子

于2001年3月至2002年3月在2个典型养殖海湾——莱州湾和桑沟湾,对其海水中主要营养盐进行了周年监测。结果显示,在莱州湾,总无机氮(TIN)浓度春季最低,冬季最高;活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)浓度春季最高,冬季最低;活性硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)浓度夏季最高,春季和秋季最低;N与P的浓度比[C(N)/C(P)]变化范围为1.145～128.61,年平均值为21.066±22.712。Si与N的浓度比[C(Si)/C(N)]的变化范围为0.000～0.922,年平均值为0.241±0.280。说明Si有可能是该湾主要的限制性元素。在莱州湾,总无机氮(TIN)浓度春季最低,夏季最高;活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)浓度冬季最高,夏季最低;活性硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)浓度夏季最高,最低值出现在春季和秋季;C(N)/C(P)的变化范围为1.482～149.935,年平均值为18.080±28.854;除夏、秋季部分月份外,N限制的可能性较大。C(Si)/C(N)的变化范围为0.000～2.840,年平均值为0.387±0.609,但大部分时间为0.5以下,表明Si也可能是桑沟湾的主要限制性营养盐。     

桑沟湾养殖水域的初级生产力及其影响因素的研究

桑沟湾是我国黄海沿岸的重要水产养殖水。近年来，由于该养殖水域的养殖密度大幅度增长，引发了养殖生物低增长率、高死亡率和养殖生产上高投入、低产出等问题的产生。通过本次调查，作者初步了解了该海域初级生产力分布状况及其季节变化以及水产养殖状况和其他环境因素对初级生产力的影响，并与１０年前的历史调查资料相比较。     

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%。