乳山宫家岛以东牡蛎养殖水域秋季海—气界面CO2交换通量研究

为探讨规模化贝类养殖对海—气界面CO2交换通量的影响,选择山东乳山市宫家岛以东太平洋牡蛎养殖水域作为研究区域,根据2011年10月大面调查获得的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、组成比例及平面分布特征,估算了海—气界面CO2的交换通量,定量了浮游植物的固碳贡献。结果表明,秋季乳山宫家岛以东牡蛎养殖水域表层海水DIC浓度范围1 953.20～2 130.74μmol/L,平均值(2 048.73±57.19)μmol/L;HCO3-是DIC的主要成分,占88.25%;表层海水pCO2范围为220.08～262.29μatm,平均值(246.46±23.00)μatm;该区域秋季海—气界面CO2交换通量在-53.78～-21.93 mmol/(m2.d),平均值为-42.09 mmol/(m2.d),表现为强的CO2汇;该区域浮游植物的固碳强度变化范围为460.27～725.64 mg/(m2.d),平均为(593.27±91.98)mg/(m2.d),海—气界面较强烈的CO2交换通量主要由浮游植物的光合作用贡献;养殖区与对照区海—气界面CO2交换通量差异不显著,表明太平洋牡蛎呼吸、钙化生理活动释放的CO2对海—气界面CO2的交换影响不大。     

桑沟湾春季海–气界面CO2交换通量及其与养殖活动的关系分析

为研究不同养殖活动对海–气界面CO2交换通量(F)的影响,于2014年5月采用走航式CO2分压仪对中国北方典型的多营养层次混合养殖海域—桑沟湾养殖区的表层水CO2分压(pCO2)进行了大面调查,并通过数据计算桑沟湾海区的F值。在调查过程中,选择在网箱养殖区、贝类养殖区、藻类养殖区等区域内进行24 h定点连续观测。探讨了春季桑沟湾海–气界面CO2的交换通量及其主要影响因素。大面调查结果显示,桑沟湾内海水中pCO2总体变化趋势是由湾内向湾外递减,网箱养殖区海水中pCO2远远高于其他区域。在大面调查中,贝类、藻类、贝藻混养、网箱养殖区的F值分别为(–1.02±0.83)、(–15.40±1.28)、(–4.32±1.41)、8.14 mmol/(m2·d)。定点连续监测显示,藻类、贝类、网箱养殖区的pCO2 24 h平均值分别为(320±14)、(330±10)、(413±37) μatm。研究表明,光合作用是海–气界面CO2交换通量的主要影响因素之一,不同养殖区之间的海–气界面CO2交换通量差异显著。影响各养殖区海–气界面CO2交换通量日变化规律的影响因子与走航调查结果一致。养殖活动是影响海–气界面CO2交换通量的主导因素。     

下三横山岛养殖海域海-气界面CO2交换通量的空间分布特征及影响因素

为研究下三横山岛养殖海域海-气界面CO₂交换通量及影响因素,从2020年7月开始,在该海域开展为期一年(4次)的监测和分析,主要剖析其温度、盐度、pH、总碱度(TA)及水体中溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)分布差异,估算下三横山岛养殖海域表层海水CO₂分压(pCO₂)及海-气界面CO₂通量(FCO₂)值,并分析pCO₂的影响因素,探讨下三横山岛该养殖海域海-气界面CO₂交换通量。结果表明,下三横山岛海域表层海水4个季节的温度、盐度、pH、TA、DIC、DOC、POC的分布在季节上差异极显著(P<0.01)。下三横山岛海域pCO₂全年的变化范围为29.93～836.80μatm, FCO₂值的变化范围为-45.67～216.50 mmol·(m²·d)^-1。pCO₂与FCO₂     

大鹏澳网箱养殖海域磷酸盐在沉积物-海水界面交换速率的研究

应用实验室培养法研究了大亚湾大鹏澳网箱养殖海域磷酸盐(PO_4-P)在沉积物-海水界面上的交换通量；并根据改进的连续函数法计算了PO_4-P在沉积物-海水界面上交换速率。结果表明：(1)PO_4-P在沉积物-海水界面上的交换通量随时间的变化关系满足以e为底的指数衰减函数；(2)整个调查海域PO_4-P在沉积物-海水界面上的交换速率为0．27～2．47 mmol·m~(-2)·d~(-1)。其中,网箱养殖区PO_4-P的交换速率(0．82～2．47 mmol·m~(-2)·d~(-1))明显高于对照区PO_4-P的交换速率(0．27～0．62 mmol·m~(-2)·d~(-1)),长时期的养殖活动使养殖区沉积环境中的磷得以积累,PO_4-P在沉积物-水界面上的交换速率升高。     

菲律宾蛤仔对沉积物-水界面营养盐交换通量的影响

营养盐在沉积物-水界面的扩散影响菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的底播、菲律宾蛤仔和鳗草实生苗的互作,推测菲律宾蛤仔规格、丰度和活动稳定性影响营养盐的扩散。将不同丰度、规格的菲律宾蛤仔置入沉积物中,室内培养19天,并于第13、19天,研究营养盐在沉积物-水界面的交换通量。菲律宾蛤仔生物量、规格和丰度、活跃性影响营养盐在沉积物-水界面的交换通量,第13天,NO^-₂-N、NH₃-N、TN交换通量受菲律宾蛤仔规格影响,NO^-₂-N和NH₃-N交换通量随菲律宾蛤仔规格增大而增大。第13天和19天,NO^-₂-N、NH₃-N、TN、PO₄^3--P交换通量受菲律宾蛤仔丰度影响,随菲律宾蛤仔丰度增大而增大。因此,评估滤食性贝类环境容量、贝类与海草的互作时,需考虑贝类生物量、规格和丰度的作用。     

单环刺螠生物扰动对沉积物-水界面氮磷扩散通量的影响

为了解单环刺螠生物扰动作用对沉积物-水界面氮磷扩散通量的影响及其持续性,于2020年11—12月,采用室内实验生态学的方法,设置低密度 (LD,500 尾/m²)、中密度 (MD,2 500 尾/m²)、高密度 (HD,8 300 尾/m²)处理组和1个对照组 (CO,0 尾/m²),进行了2 d为一个实验时段,为期20 d的模拟实验。结果显示,处理组溶解无机氮(DIN)扩散通量变化范围为10.6~765.3 μmol/(m²·d),与对照组相比,低、中、高处理组的DIN通量分别提高了57%、76%、88%。NH₄⁺是DIN的主要贡献者,对DIN的贡献在低、中、高处理组中分别占55%、65%和80%。与对照组相比,低、中、高密度组的平均NH₄⁺通量分别提高了39%、111%和257%,与低、中密度处理组平均NH₄⁺通量相比,高密度处理组分别提高了43.7%和23.6%。在第2~10天,NH₄⁺通量处于持续增加的趋势。处理组PO₄³⁻通量变化范围为−7.85~6.42 μmol/(m²·d),第2~6天,处理组PO₄³⁻通量持续增加。研究表明,单环刺螠的生物扰动能够持续地促进DIN由沉积物向水体中扩散,且存在明显的密度效应。研究结果将为深入认识单环刺螠在水层-底栖系统耦合过程中的生态作用提供基础数据。     

桑沟湾春季海–气界面CO_2交换通量及其与养殖活动的关系分析

为研究不同养殖活动对海–气界面CO_2交换通量(F)的影响,于2014年5月采用走航式CO_2分压仪对中国北方典型的多营养层次混合养殖海域—桑沟湾养殖区的表层水CO_2分压(pCO_2)进行了大面调查,并通过数据计算桑沟湾海区的F值。在调查过程中,选择在网箱养殖区、贝类养殖区、藻类养殖区等区域内进行24 h定点连续观测。探讨了春季桑沟湾海–气界面CO_2的交换通量及其主要影响因素。大面调查结果显示,桑沟湾内海水中pCO_2总体变化趋势是由湾内向湾外递减,网箱养殖区海水中pCO_2远远高于其他区域。在大面调查中,贝类、藻类、贝藻混养、网箱养殖区的F值分别为(–1.02±0.83)、(–15.40±1.28)、(–4.32±1.41)、8.14 mmol/(m~2·d)。定点连续监测显示,藻类、贝类、网箱养殖区的pCO_2 24 h平均值分别为(320±14)、(330±10)、(413±37)μatm。研究表明,光合作用是海–气界面CO_2交换通量的主要影响因素之一,不同养殖区之间的海–气界面CO_2交换通量差异显著。影响各养殖区海–气界面CO_2交换通量日变化规律的影响因子与走航调查结果一致。养殖活动是影响海–气界面CO_2交换通量的主导因素。     

厦门同安湾水产养殖对海域污染的评估

以2000和2004年同安湾水产养殖业、沿湾工业、船舶运输业、农业和城镇生活污水及东、西溪径流的氮和磷有机污染物对湾内的排放量,估算水产养殖污染占总体污染的比例,以期水产养殖业者正视养殖对海洋环境的影响和人们对水产养殖污染的正确评价。结果显示,2000和2004年排入同安湾的污染物总量分别为19063.6和34588.1t,其中径流排入的分别为8564.8和21137.3t,分别占总排污量的44.93%和61.11%;居民生活污水排污量分别为6552和9487t,分别占34.17%和27.43%;水产养殖排污量分别为3473.3和3266.4t,分别占18.22%和9.44%;工业排污量分别为227.6和482.3t,分别占1.19%和1.39%;农业排污量分别为239.82和208.6t,分别占1.26%和0.60%;船泊运输污染物分别为6.1和6.5t,分别占0.03%和0.02%。据测算2000和2004年同安湾养殖生物吸收的N和P数量分别占自身养殖排放量的14.58%、26.32%和20.91%、37.02%。因此,2000和2004年水产养殖业实际对同安湾的污染仅分别占总污染物17.37%和8.74%。     

Carbon dioxide fixation by the seaweed Gracilaria lemaneiformis in integrated multi-trophic aquaculture with the scallop Chlamys farreri in Sanggou Bay, China

The red alga Gracilaria lemaneiformis was cultivated with the scallop Chlamys farreri in an integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) system for 42 h at Sanggou Bay, located in north China. Variation in inorganic carbon in the IMTA system was determined. The experiment included three treatments each with three replicates and three scallop monoculture systems as controls. Scallop density (399.1 ± 7.85 g per microcosm) remained the same in all treatments while seaweed density differed. The seaweed density was set at three levels (treatments 1, 2, 3) with thallus wet weights of 125.3 ± 4.72 g, 252.3 ± 7.50 g, and 378.7 ± 6.51 g per microcosm, respectively. This produced bivalve to seaweed wet weight ratios of 1:0.31, 1:0.63, and 1:0.96 for treatments 1, 2, and 3, respectively. In control groups, continuous dissolution of carbon dioxide (CO₂) produced by scallops into the seawater not only caused an ongoing increase in partial pressure of CO₂ (pCO₂), 5.5 times higher than that of natural seawater, but also acidified seawater by 0.8 units after 42 h of culture. However, in all seaweed-scallop groups, the higher the algal density, the more CO₂ was absorbed; pCO₂ was lowest in treatment 3. The results suggest that a ratio of bivalve to seaweed less than 1:0.96 may produce an even stronger CO₂ sink. Overall, the integrated culture of seaweed and scallop could provide an efficient and environmentally friendly means to reduce CO₂ emissions from bivalve mariculture.     

养殖水体中二氧化碳去除技术试验研究

高密度循环水养殖水体中的二氧化碳积累是影响水处理效果和养殖效果的重要因素。研究通过对其影响因子的有效变控和再行检测＂水样＂中的游离CO2浓度等参数,获得对于CO2去除效果具有量化意义的试验结果。试验表明：CO2一次去除率最高接近80%,pH值显著升高,CO2浓度与pH值呈负相关对应关系。适当增加填料层厚度和密度、设计较大出水位置高度、选用优质填料及恰当气水体积比,都能起到提高CO2去除效果的作用。影响CO2去除率的主要因素有：起始CO2浓度、循环水流量、气水体积比、填料品种、CO2去除装置的结构型式、输入空气的流速等。养殖水体中的高浓度二氧化碳,可以通过特别设计的CO2去除装置加以高效去除。     

象山港重点增养殖区重金属残留量分布及污染源分析

根据2002年6月对象山港重点增养殖区水体中重金属含量的调查,研究象山港水体中重金属残留量、分布及其来源。研究结果表明,象山港水体中重金属铜、铅、锌、镉、总汞、砷、总铬的含量均符合二类海水水质标准,其中铜、镉、砷、总铬的含量很低,符合一类海水水质标准,铅、锌、总汞的含量在一类和二类标准之间。重金属铜、铅、锌、镉在支港黄墩港含量较高,4区(主港)或3区(西沪港)最低,其中锌以港口及其延伸的主港区含量最高;汞、砷、铬则在4区及其邻近分区含量较高。象山港水体中的重金属含量在东海10个重点河口港湾中)属于偏高,近5年来水体中铜、汞和砷含量波动大,其它重金属含量稳中有升。象山港水体中的重金属来源于自然和人为活动两部分,前者主要来源于象山港汇水区土壤和矿物中的重金属,后者为周边各汇水区电镀、化工等乡镇企业的污水汇入。     

桑沟湾贝类养殖区沉积碳库年汇入速率的高分辨率记录及其对人类养殖活动的响应

本研究对2014年取自桑沟湾贝类养殖区的柱状沉积物进行分析,测定每层沉积物中总碳(TC)、总有机碳(TOC)和总氮(TN)的质量分数,并计算总无机碳(TIC)、海源性有机碳(Cm)和贝壳无机碳(Shell-IC)的质量分数以及各组分碳在总碳中的贡献率,同时对其年汇入速率(BF)进行估算。结合210Pb测年法,研究近80年沉积碳库各种碳的年汇入速率的高分辨率记录,发现其中TC、TIC、TOC、Cm和Shell-IC的平均含量分别为1.09%、0.75%、0.34%、0.15%和0.06%。研究还发现,TIC是TC的主要形式,在1960—2010年的贡献率保持在60%以上。Cm的质量分数在2010年前无较大幅度的波动,但在2010年后显著增加,使得Cm/TC及TOC/TC也显著提升。Shell-IC在养殖活动开始后至2000年一直处于较低水平。各组分碳的年汇入速率在1960—2000年间随海水养殖活动呈现相应的变化,之后由于养殖规模和格局的调整,BFCm、BFTOC和BFTC显著升高,BFTIC降低,BFShell-IC先升高后降低。桑沟湾的海水养殖活动影响着贝类养殖区沉积碳库的组成和年汇入速率,碳库各组分的变动也体现出与之相应的变化。本研究详细描述了人类海水养殖活动在开始后的50年里对沉积碳库年汇入速率的影响特征,也为今后陆架海区水产养殖活动的合理规划提供参考。     

A review of reported seaweed diseases and pests in aquaculture in Asia

Seaweeds have been used as a food for centuries in Asia and are increasingly exploited as a source for dietary supplements, animal feed, chemicals, and biofuels. In recent years, there has been an increase in the prevalence of diseases and pests in these aquaculture crops, with a subsequent reduction in their quantity and commercial value. In this article, we review diseases that have been reported in the scientific literature for species of red and brown seaweeds. We have focused on the major seaweed crops grown in Asia, where much of this production is centered. We also provide information on disease management and biosecurity and some observations on future directions.     

浙江和江苏沿海大型海藻养殖的生态服务价值

实验以2005—2014年我国浙江省和江苏省沿海的养殖海藻为研究对象,利用替代成本法和机会成本法对海藻养殖直接与间接生态系统服务价值进行评价。研究结果表明,养殖海藻场产生的直接生态服务价值主要包含三项:海藻固碳价值、海水富营养化调节价值和重金属移除价值;间接生态服务价值包括避免森林转化价值、避免淡水资源、减少化肥和农药使用价值。2014年,浙江省海藻养殖的三项直接生态服务价值分别达到了40.96万元、196.55万元、60.71万元,江苏省则分别为25.83万元、123.98万元、38.29万元;浙江省海藻养殖的四项间接生态服务价值则分别达到46 487.04万元、1 160.78万元、308.52万元、1 176.71万元,江苏省为29 321.52万元、732.15万元、194.60万元、742.21万元。海藻养殖的生态服务价值远大于海藻的直接经济价值。我国海岸带面积广阔,海藻养殖潜力巨大。发展海藻养殖不仅可以部分缓解全球粮食危机,而且对减少碳排放、减少营养盐污染和应对全球变化也具有积极意义。     

中国水产养殖二氧化碳排放量估算的初步研究

依据2008年对中国水产养殖能耗与节能技术调查数据和相关统计数据,利用Oak Ridge National Laboratory（ORNL）提出的二氧化碳（CO2）排放量的计算方法,对中国水产养殖的CO2排放量进行了估算和分析。中国水产养殖的CO2排放总量约为988.6×10^4t,占全国CO2排放总量的0.17%;水产养殖CO2排放强度为0.253kg·美元^-1,是美国国内生产总值（GDP）CO2排放强度的0.4倍。     

规模化浅海养殖水域沉积作用的初步研究

从2001年9月到2002年7月底分5个阶段,使用沉积物捕获器在桑沟湾养殖海区的扇贝区、牡蛎区和海带区进行自然沉积作用的研究。通过对收集的沉积物进行分析,估算该养殖海区的总氮和总磷由海水到海底的通量。估算结果显示,该海区颗粒物质的年平均沉积速率为278.8g/(m2·d),而每克颗粒物质则携带了190.4μg总氮、472.5μg总磷和0.103g有机物质沉入海底。沉积物的总氮和总磷含量显示了较明显的季节性变化。总氮的峰值出现在5月(春季),最低值出现在12月(冬季)。而总磷含量在12月显著高于5月和7月时段。分析表明,下沉的颗粒物质的氮磷摩尔比为0.67～2,而底泥的氮磷摩尔比为0.025～2。研究结果为桑沟湾沿岸海域氮磷营养盐的通量建模提供了重要参数,并为养殖水域环境容量的研究提供了依据。