海带对大黄鱼网箱养殖区水质的生物修复

为构建大黄鱼生态养殖模式,通过开展海带-大黄鱼间养试验,研究了该养殖模式下海带对大黄鱼网箱养殖区富营养化海水的生物修复效果。通过对生物修复区、非生物修复区和非养殖区的连续定时和定点监测,结果表明间养海带对大黄鱼网箱养殖区的富营养化海水具有明显的修复作用。经过28 d的连续监测,生物修复区的溶解氧(DO)浓度明显高于非修复区,无机氮(IN)、无机磷(IP)浓度均低于非修复区,同时生物修复区的化学耗氧量(COD)达到非养殖区的水平。因此,海带-大黄鱼的生态间养模式能有效降低富营养化水体中的IN和IP,并显著提高DO浓度,改善水质,这将为大黄鱼的健康生态养殖提供参考。     

龙须菜在网箱养殖区的生物修复研究

在福建省东山县八尺门网箱养殖区的浅水区吊养面积约0.7 hm2的龙须菜(Gracilaria lemaneiformis),研究龙须菜对网箱养殖区水质的修复效果。通过对实验区及其内外两侧的定点监测,以及对与潮流方向一致和垂直的2个断面的监测,结果表明,修复区的溶解氧(DO)浓度明显高于非修复区,无机氮(IN)、无机磷(IP)浓度低于非修复区,由此可见,通过海水交换,龙须菜可以吸收流经修复区的IN、IP,并提高流出修复区的海水的DO水平。这有利于改善网箱养殖区的海水水质,提高网箱养鱼的成活率和生长率,促进海水养殖的可持续发展。[中国水产科学,2007,14(3):488-492]     

溶解无机氮加富对海带养殖水体无机碳体系的影响

通过室内模拟实验,研究了在海带养殖水体中添加不同浓度的无机氮(NO-3-N和NH+4-N)对海水无机碳体系的影响。结果表明,无机碳体系各组分的变化趋势与无机氮添加浓度和无机氮形态有关。当NO-3-N和NH+4-N浓度范围分别在(4.73~52.78)μmol/L和(2.56~34.66)μmol/L时,DIC、HCO-3和pCO2均随着营养盐浓度的增加呈下降趋势,其中以NO-3-3和NH+4-3组变化最为明显,均达到最低值,分别为2 054、2 112μmol/L,1 776、1 869μmol/L,86、114μatm;而当NO-3-N和NH+4-N浓度范围分别为(52.78~427.29)μmol/L、(34.66~268.33)μmol/L时,DIC、HCO-3和pCO2随着营养盐浓度的增加,其下降幅度逐渐减弱,但实验结束时DIC、HCO-3和pCO2仍低于对照组。NO-3-N对海带养殖水体无机碳体系的影响较NH+4-N明显,加NO-3-N组对水体的固碳能力显著高于加NH+4-N组。当NO-3-N和NH+4-N浓度分别为52.78μmol/L、34.66μmol/L时,海带的光合固碳能力达到最大,过高或者过低均会降低海带对水体无机碳的吸收固定。     

象山港中部养殖海区营养盐的季节变化及富营养化

根据2014年11月,2015年1月、3月和7月在象山港中部养殖海区开展的海洋调查所获得的海水营养盐数据,分析了该海域营养盐含量的季节变化,评价了海水的富营养化状况。结果显示,该海域无机氮平均含量秋季最高,春季次之,冬季最低;活性磷酸盐平均含量秋季最高,夏季次之,冬季最低。对不同养殖区域分析,宁海海藻养殖区和西沪港海带养殖区的无机氮浓度除冬季1个站位点外均劣于国家海水四类水质标准(0.50 mg/L),活性磷酸盐浓度在春、秋两季劣于国家海水四类水质标准(0.045 mg/L)。全年各水层的N/P比值均高于Redfield比值,磷相对缺乏。根据富营养化评价模式,象山港中部养殖海区营养水平属于磷中等限制潜在性富营养型。     

樟湖库湾网箱养殖区沉积物氮的时空变化特征

为研究网箱养殖区表层沉积物中氮的时空变化特征,于2016年6月—2017年5月在樟湖库湾选取不同网箱养殖区采集沉积物,按月测定和分析总氮、铵态氮、硝态氮含量,并探讨不同网箱养殖区沉积物中各形态氮之间的相关关系。结果表明,网箱养殖区沉积物中总氮、铵态氮、硝态氮含量年变化范围分别为530.00~3 570.00、28.29~362.46、3.36~7.98 mg/kg,总氮和铵态氮呈现明显的季节变化,总氮含量总体趋势为冬季高夏季低,铵态氮含量为夏季最高,而硝态氮季节变化差异不大;不同网箱养殖区域沉积物中氮含量存在空间差异显著性,高密度网箱养殖区沉积物中总氮和铵态氮平均含量显著高于对照点,低密度网箱养殖区总氮平均含量显著低于对照点,但铵态氮和硝态氮含量与对照点无显著差异。各形态氮之间的相关性在不同养殖区域沉积物中也不尽相同,网箱养殖区沉积物中铵态氮含量分别与总氮、硝态氮呈现显著相关性(P0.05)。     

夏季桑沟湾养殖水域有机碳的平面分布特征及其来源分析

根据2012年8月对桑沟湾养殖海域18个站位取得的溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)和叶绿素a(Chl-a)数据,基于不同区域的养殖特点,分析了DOC和POC的平面分布特征,并对POC的来源进行了初步探讨。结果表明,整个调查海域表层DOC的浓度范围为1.70～2.82mg/L,平均值为2.03mg/L,大致呈自西向东递减的趋势。表层POC的浓度范围为0.04～1.33mg/L,平均值为0.55mg/L,大致呈自南向北逐渐递增的趋势。网箱养殖区表层DOC和POC含量最高,其次为桑沟湾近岸海域,而海带养殖区最低,这表明有机碳的含量与养殖品种和模式有直接的关系。根据POC/Chl-a比值对POC来源进行初步分析,表明贝类养殖区、海带养殖区、贝藻混养区、桑沟湾近岸海域以及外海对照点的POC主要来自活的浮游植物,而网箱养殖区存在降解的有机物质。     

宁德三都湾海水网箱养殖区营养盐状况调查

通过2009年和2010年4—11月对宁德三都湾2个网箱养殖区的无机氮和活性磷酸盐进行监测。结果表明,三都湾网箱养殖区无机氮平均浓度0.324~0.368 mg/L,活性磷酸盐平均浓度0.034~0.035 mg/L。无机氮和活性磷酸盐浓度基本上超出《海水水质标准》GB3097-1997二类标准,超标率在50%~75%。网箱养殖区营养盐浓度有较明显的季节性变化,并且有发生赤潮的潜在性危险。     

枸杞岛贻贝养殖水域碳氮磷分布格局

于2013年贻贝成熟期和幼苗期对枸杞岛贻贝筏式养殖水域营养分布和碳分布格局开展相关实验。结果表明:从生态健康角度,夏季成熟期的贻贝养殖造成养殖海域氮、磷营养盐浓度升高,尤其是无机氮浓度显著高于非养殖区(P<0.05),养殖区处于受磷限制性的重富营养化,对其水体健康产生一定压力;秋季幼苗期贻贝养殖使养殖海域氮、磷浓度均降低,尤其是无机氮浓度显著低于非养殖区(P<0.05),与夏季分布格局相反,对水体有净化作用。从生态效应看,贻贝养殖使表层水体中溶解无机碳浓度显著低于非养殖区(P<0.05),产生碳汇效应;同时,贻贝养殖使水体中溶解有机碳浓度显著高于非养殖区(P<0.05),由于丰富的氮营养盐,溶解有机碳处于不稳定态,为碳源。因此,成熟期与幼苗期贻贝养殖对其水域健康产生不同作用,养殖的碳汇、碳源还有待进一步的系统研究。     

唐岛湾网箱养殖区底层水营养盐变化及营养状况分析

根据2004年8月、10月和2005年2月、5月对唐岛湾网箱养殖区现场调查,分析了网箱养殖区底层海水营养盐的季节变化,并对水质营养化状况进行了评价。结果表明,与对照点相比,唐岛湾网箱养殖对底层海水pH、DO影响不明显,对COD、NO2--N、PO34--P、NH4 -N影响相对较大。从无机氮营养结构看,DIN在冬季和春季以NO3--N为主,秋季NO3--N和NH4 -N二者相差不大,占主要比重,而在夏季NH4 -N所占比重最大。从A值和NQI值的统计结果看,在养殖活动较强的夏季和秋季,A值范围为1～2,为开始受污染等级,其他季节为水质处于良好等级,营养状态指数EQI值也呈夏季和秋季较其他季节高的变化趋势。     

唐岛湾网箱养殖区水体氮、磷含量特征及潜在性富营养化评价

根据2004年8月～2005年5月4个航次对唐岛湾网箱养殖区海水营养盐(NH4 -N、NO3--N、NO2--N和PO34-P)含量的监测结果,分析讨论了其含量变化特征,并利用一种新的富营养化评价模式,评价了唐岛湾的潜在性富营养化程度。结果表明,网箱养殖区水体中的氮、磷营养盐含量随养殖进程呈现不同的季节变化规律,受网箱养殖活动和浮游植物生长状况的综合调控;养殖区N/P值的年平均值为46.45,表明网箱养殖区水体缺磷,春、秋、冬季都以磷为浮游植物繁殖生长的限制因子,春季尤为严重。潜在性富营养化评价结果为:除春季达到磷限制中度营养水平外,其他季节均处于贫营养水平,表明该养殖区的营养水平较低,水质质量较好。     

哑铃湾网箱养殖海区表层沉积物磷的含量特征

在哑铃湾不同养殖历史网箱下、距离网箱50m和100m以及对照海区共布设8个采样点,于2002年4月~2003年1月分四季采集表层沉积物样品,对沉积物中总磷、无机磷和有机磷进行了测定,分析了调查区磷的空间分布和季节变化特征。结果表明:哑铃湾海水养殖网箱下沉积物磷含量明显高于对照点,沉积物中总磷是对照点的3.71~9.99倍。养殖历史越长,沉积物中的磷含量越高;网箱养殖引起的沉积物磷累积仅限于网箱下及距离网箱50m范围内,对距离100m以外的海区影响较小;沉积物中的无机磷占70%以上,以无机磷为主;养殖历史较长的东升村养殖区沉积物磷的季节变化明显,有机磷的变化与养殖活动密切相关。     

厦门大嶝岛海域紫菜、海带养殖容量研究

以海域无机氮(N)和无机磷(P)输入与吸收的平衡原理,通过2000～2001年对厦门大嶝岛海域海水交换、沉积物释放、陆地和江河径流排放、养殖动物和野生海洋动物排泄等项无机氮和无机磷输入量的调查、检测,浮游植物、潮滩微型藻类、野生大型藻类、养殖和野生海洋动物对无机氮和无机磷吸收量的调查和检测,估算可供养殖海带和紫菜的无机氮和无机磷数量,进一步以海带和紫菜有机氮和有机磷的含量,来衡量海带和紫菜的可养殖量。估算结果表明,无机氮平衡法估算大嶝海域紫菜和海带养殖容量(淡干品)分别为5·43×104和32·84×104t,单位面积可养密度分别为7·21和43·61t·hm-2。无机磷平衡法估算大嶝海域紫菜和海带养殖容量分别为1·97×104和12·22×104t,单位面积可养密度分别为2·62和16·23t·hm-2。模型的实用性分析以无机磷供需平衡法为佳。     

胶州湾贝类养殖区氮、磷污染现状及动态变化

依据2011年3、5、8、10月和1997～2010年5、8、10月水环境调查资料,对胶州湾贝类养殖区氮、磷污染现状及动态变化进行了分析与评价,并分析了海水富营养化的成因,可为赤潮的预测预警提供基础资料.结果表明,1)2011年胶州湾贝类养殖区氮、磷污染较为严重,除3月其含量符合标准要求外,5、8、10月均存在氮、磷污染,其中无机氮超标率为11.11％～100％,活性磷酸盐超标率为33.33％～66.67％,无机氮超标率均值高于活性磷酸盐.2)氮、磷污染程度具有明显的季节变化,以10月最重,8月次之,3月最轻.无机氮和活性磷酸盐污染指数均值分别为1.35和0.93,氮污染重于磷污染.3)氮、磷营养盐空间分布不均,贝类养殖区西部和东部海域氮、磷含量高于中部海域,空间分异程度为8月＞3月＞5月＞10月.4)海水富营养化程度较为严重,2011年3、5、8、10月富营养化站位所占比例为44.44％～100％,营养指数均值为1.09～6.99,海水富营养化严重程度依次为8月＞10月＞5月＞3月.5)2011年各调查月份养殖区海水中N/P比值为20.96～43.22,除5月部分测站N/P比值小于Redfield比值,其他3个月份N/P比值均大于Redfield比值,活性磷酸盐可能成为浮游植物生长的主要限制因子之一.6)氮、磷污染指数具有明显的年际变化,其中无机氮污染指数2008年最高,1997和2000年最低;活性磷酸盐污染指数1997年最高,2011年最低.7)海水富营养化成因复杂,径流携带大量氮、磷等营养物质入海和贝类养殖自身污染是造成胶州湾贝类养殖区海水富营养化的主因.近年胶州湾贝类养殖区氮、磷污染状况并无明显改善,海水富营养化依然严重,存在发生赤潮的可能性.     

三峡库区万州段投饵网箱养鱼对底泥水化因子的影响

2005年6月至2006年4月对长江三峡库区投饵网箱养殖区上游、网箱养殖区以及网箱养殖区下游底泥中有机物耗氧量、TN、NO3-N、TP、硫化物等指标进行了监测。结果显示,网箱养殖区及网箱下游底泥有机物耗氧量和总磷含量分别高出对照区5.4～6.5 mg/g和0.03～0.08 g/kg,网箱养殖区及网箱下游底泥总氮含量及硝态氮含量分别高出对照区40～80 mg/kg和0.8～1.2 mg/kg,网箱养殖区及网箱下游底层水的硫化物含量平均值分别高出对照区1.3 mg/L和0.11 mg/L。     

条斑紫菜对胶州湾湿地浅海富营养化状况的生物修复效果

对胶州湾湿地海域条斑紫菜Porphyra yezoensis Ueda养殖区水环境进行了现场调查和研究,对紫菜生长吸收N、P营养盐的效果进行了实验研究,在此基础上综合分析了紫菜对富营养化海水的生物修复效果。研究结果表明,条斑紫菜养殖对胶州湾湿地海水中过剩的营养盐有明显的控制作用,养殖区氮、磷营养盐和有机碳含量以及水质营养指数均低于周边对照区。实验条件下,紫菜生长吸收N、P营养盐和降低海水富营养化程度的效果显著。各实验周期水体中的无机氮含量下降幅度为17.15%～21.26%,活性磷酸盐含量下降幅度为55.73%～61.12%,表明紫菜叶状体生长对磷的吸收量明显高于对氮的吸收量。另外,各换水周期实验海水的营养指数值由2.211～2.592降至0.749～0.873,降低幅度为63.32%～69.39%,海水富营养化等级由"中度富营养"降至"贫营养"。根据胶州湾湿地海域的环境条件,通过大规模栽培大型海藻,可大量去除海水中的N、P、C等生源要素,有效降低海水富营养化水平。     

桑沟湾表层水春夏两季二氧化碳分压变化和影响因素

为研究季节变化和养殖活动对桑沟湾表层海水二氧化碳分压(pCO_2)的影响,尤其是海带(Saccharina japonica)养殖活动对表层水pCO_2的影响,本研究分别在海带收获前(2015年5月)、后(2015年8月)采用走航式二氧化碳分压仪对中国北方典型的贝藻筏式养殖海域——桑沟湾养殖区表层水pCO_2及有关环境参数进行了大面调查,探讨了季节、养殖模式以及海带收获前、后表层水pCO_2的变化规律及影响因素。调查结果显示:(1)春夏两季桑沟湾湾内表层海水中pCO_2的平均值分别为(346.78±13.85)μatm(1 atm=101325 Pa,1 μatm=10~(-6) atm)和(351.50±8.00)μatm;湾外自然海域pCO_2值分别为(353.42±0.71)μatm和(358.05±2.01)μatm,均小于大气中pCO_2。(2)pCO_2的平面分布特性为:由湾底向湾外递减并在外海空白区升高,两个季节最低值都出现在海带养殖区,最高值都出现在贝类养殖区。(3)春季表层海水pCO_2与水温相关性不显著(P0.05),而与叶绿素a(Chl a)、溶解氧(DO)显著相关(P0.05),反映了生命活动对pCO_2影响较大;夏季,养殖海带已收获,表层海水pCO_2与水温、溶解无机碳(DIC)、Chl a、DO显著相关(P0.05)。(4)桑沟湾养殖区以及外海自然海域表层水pCO_2都低于大气中pCO_2,表现为二氧化碳(CO2)的汇区。藻类养殖区表层水pCO_2远低于自然海域,表现为CO2的强汇区;贝类养殖区表层水pCO_2略高于自然海域,表现为CO2的弱汇区,贝藻混养区则介于二者之间。春季海带的光合作用是影响表层水pCO_2的主要因素之一,养殖活动对海区表层水pCO_2的影响使得桑沟湾pCO_2表现出不同于自然海域的特性。夏季养殖活动减少导致物理因素的影响开始显现。     

大型藻类规模化养殖水域海-气界面CO2交换通量估算

选择山东俚岛湾大型藻类养殖水域作为研究区域,根据2011年4、8、10月和2012年1月4个航次的大面调查获得的pH、总碱度(TA)、叶绿素a等基础数据,分析了该区域表层海水溶解无机碳(DIC)体系各分量的浓度、组成比例及时空变化特征,估算了海-气界面CO2的交换通量。结果表明,该区域表层海水DIC、HCO-3、CO2-3及CO2的年平均浓度分别为2024.8±147.0、1842.4±132.1、170.0±42.8和12.4±2.5μmol/L。养殖区与非养殖区之间DIC、HCO-3浓度差异不显著(P>0.05),而CO2浓度差异极显著(P<0.01)。表层海水pCO2和海-气界面CO2的交换通量的年平均值分别为287.8±37.9μatm和-32.7±17.2mmol/m2.d,养殖区与非养殖区之间、不同季节之间均差异极显著(P<0.01)。大型藻类的养殖活动有利于海洋对大气CO2的吸收。     

菊花心江蓠在网箱养殖区的生物修复作用

2003年8～12月，利用菊花心江蓠(Gracilaria lichenoides)在福建省东山县八尺门网箱养殖区进行生物修复实验。通过定点跟踪监测，定点连续监测，断面监测和平面监测，结果表明，江蓠对受污染的海水具有较好的修复效果。菊花心江蓠能有效提高水中的DO浓度，使修复实验区的DO浓度明显高于非养殖区和网箱养殖区的DO浓度；菊花心江蓠还能降低水中的IN、IP浓度，特别是3种价态的IN中，菊花心江蓠优先吸收铵氮，这对减轻网箱养殖区自身污染的影响更具实际意义。     

不同氮源加富对海带生长、光合固碳和氮吸收特性的影响

为比较海带在适应不同氮源加富后的生理特点,本研究设置了自然海水、氨氮加富和硝氮加富3种不同的氮培养条件,在不同氮条件下适应培养7 d后,分别测定海带孢子体的生长、不同无机碳浓度下的光合速率(P-Ci曲线)和氮吸收情况。结果显示,2种氮源加富均能促进藻体的生长,但二者之间没有显著差异。P-Ci曲线符合饱和动力学曲线,2种氮源加富均提高了最大光合速率(Vmax)和半饱和常数(Ks),但Vmax在2种氮源加富培养中没有显著差异,而氨氮加富的藻体具有较大的Ks值。与自然海水相比,硝氮加富提高了Vmax/Ks比值,氨氮加富对其没有影响。叶绿素a(Chl.α)和类胡罗卜素(Car)的含量均被氮加富提高,且在氨氮加富和硝氮加富之间没有显著差异。可溶性糖含量被2种氮加富降低,且在氨氮加富中具有更低的值。与自然海水相比,氨氮加富促进了海带对氨氮的吸收,同时抑制了对硝氮的吸收;而硝氮加富仅提高了硝氮的吸收速率,对氨氮吸收没有影响。综上所述,2种氮源加富虽都能提高海带的碳、氮吸收速率,但氨氮加富在氮利用中具有优势,而硝氮加富在碳固定中的促进作用更加明显,氨氮加富对氮利用的促进和硝氮加富对碳固定的促进作用互相抵消,因而2种氮源加富培养藻体之间的生长速率未出现显著差异。     

河北省海水养殖区水质时空变化特征

海水养殖业是河北省水产业重要的支柱产业。为了保护河北省海水养殖区的生态环境,实现海水养殖业可持续发展,根据2000年至2010年监测数据,采用模糊综合评价法和单因子污染指数法对海水养殖区水质的时空变化特征和质量状况进行了研究与评价。结果表明,近年来河北省海水养殖区水质逐步有所好转,其中秦皇岛市、唐山市附近海水养殖区水质基本可以满足养殖用水的要求,黄骅附近海水养殖区水质污染较重,已不能满足养殖用水的要求。河北省海水养殖区水体中主要污染物是磷酸盐( )、无机氮(DIN),其次为铅(Pb)和汞(Hg)。