濾食性貝類規(guī)模化養(yǎng)殖的環(huán)境效應及可持續(xù)生產(chǎn)模式探索.pdf

1、海水貝類養(yǎng)殖業(yè)是我國沿海海水養(yǎng)殖的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在我國海水養(yǎng)殖中占據(jù)非常重要的地位，近幾年的數(shù)據(jù)顯示，我國海水貝類的養(yǎng)殖產(chǎn)量占到海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的70％以上，且產(chǎn)量也呈逐年增加的態(tài)勢。海水貝類養(yǎng)殖在迅速發(fā)展的同時，一些負面效應也開始顯現(xiàn)：為提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，追求單位面積的經(jīng)濟最大化，養(yǎng)殖戶在擴大養(yǎng)殖面積的同時，不斷增加單位面積的筏架數(shù)量，這種高密度、大規(guī)模的養(yǎng)殖方式，不僅改變了自然海區(qū)的理化環(huán)境及不同生態(tài)位的生物組成而且對養(yǎng)殖生物自身和養(yǎng)殖水

2、環(huán)境造成了不可忽視的影響。
　　本文從貝類養(yǎng)殖區(qū)的懸浮顆粒物沉降通量入手，基于群落水平研究了紫貽貝和長牡蠣的群落結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)鹽釋放速率、攝食及代謝生理，甄別了生物沉積中有機質(zhì)的來源，構(gòu)建了物質(zhì)收支、能量收支方程，闡明了紫貽貝養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中顆粒有機碳（POC）的生物地球化學過程，構(gòu)建了濾食性貝類-刺參-籃子魚綜合養(yǎng)殖理論模型，探討了凸殼肌蛤生物擾動作用對沉積物有機質(zhì)礦化的促進作用。主要研究結(jié)果如下：
　　一、規(guī)?；B(yǎng)殖區(qū)沉降顆粒

3、物的沉降通量及群落水平的結(jié)構(gòu)與能量、物質(zhì)收支
　　調(diào)查發(fā)現(xiàn)養(yǎng)貝區(qū)的沉降通量始終高于對照區(qū)，且有明顯的季節(jié)差異性，夏秋季節(jié)顯著高于春冬季節(jié)（P＜0.05）；對照區(qū)沉降顆粒物中的有機質(zhì)含量始終高于養(yǎng)貝區(qū)。在2015年9-10月份和2016年3-4月份差異顯著（P＜0.05），其余月份無顯著性差異（P＞0.05）；養(yǎng)貝區(qū)和對照區(qū)的POC（顆粒有機碳），TN（總氮）的沉降通量在夏秋季節(jié)顯著高于春冬季節(jié)（P＜0.05），除3月份外，其他月份

4、養(yǎng)貝區(qū)均高于對照區(qū)，且兩區(qū)除6月份外均差異顯著（P＜0.05）。
　　紫貽貝群落上可以鑒定的大型附著生物在4月份有18種，在6月份有21種，4月份的附著生物群落優(yōu)勢種為長牡蠣（Crassostrea gigas），多室草苔蟲（Bugula neritina），光輝圓扇蟹（Sphaerozius nitidus），干重分別占到了總附著生物的20.24±2.53%，30.09±3.10%，15.28±0.34%；7月份的附著生物群落優(yōu)

5、勢種為長牡蠣（Crassostrea gigas），多室草苔蟲（Bugula neritina），穿貝海綿（Cliona sponge），干重分別占到了總附著生物的11.47±1.26%，8.38±1.29%，48.28±2.07%，長牡蠣群落上可以鑒定的大型附著生物在9月份有9種，優(yōu)勢種為刺松藻（Codium fragile(Sur.) Hariot），多室草苔蟲（Bugula neritina），玻璃海鞘（Ciona intesti

6、nalis），干重分別占到了總附著生物的4.77±3.13%，79.74±1.75%，7.41±1.11%（雙殼貝類取軟體干重，其他生物均為總干重）。
　　紫貽貝群落水平的能量與物質(zhì)收支及長牡蠣群落水平的能量收支結(jié)果如下：
　　4月份（16℃）
　　能量收支：100攝食能=6.38生長能+30.94糞便能+4.34排泄能+58.34呼吸能
　　碳收支：100攝食碳=5.10生長碳+15.60糞便碳+4.39排泄碳

7、+74.91呼吸碳
　　7月份（20℃）
　　能量收支：100攝食能=2.29生長能+22.34糞便能+10.16排泄能+65.21呼吸能
　　碳收支：100攝食碳=1.36生長碳+12.83糞便碳+9.38排泄碳+76.43呼吸碳
　　9月份（25℃）
　　能量收支：100攝食能=26.93生長能+29.88糞便能+1.06排泄能+42.13呼吸能
　　依據(jù)全年養(yǎng)貝區(qū)和對照區(qū)POC的沉降通量、養(yǎng)貝區(qū)

8、沉積物礦化速率及埋藏速率、兩個月份紫貽貝群落水平碳收支的均值，構(gòu)建了單位面積養(yǎng)貝區(qū)（0.62 r/m2，一繩紫貽貝長度為2 m，平均殼長為68.33 mm，個數(shù)約為567 ind）的POC生物地化過程，結(jié)果表明貽貝群落中參與沉降的POC占到了總攝入POC的14.22%，這部分占到了總沉降POC的41.07%，所有沉降的POC大部分被礦化成CO2，占比為55.58%，埋藏的部分占比為33.19%。
　　二、濾食性貝類-刺參-籃子魚綜

9、合養(yǎng)殖理論模型的構(gòu)建
　　利用網(wǎng)箱進行刺參苗種的海上中間培育是大規(guī)格底播刺參苗種來源之一。但餌料成本及污損生物在網(wǎng)衣上的附著是限制該保苗方法進一步發(fā)展的關(guān)鍵問題。針對餌料成本過高的問題，利用養(yǎng)貝區(qū)富含有機質(zhì)的沉積物作為刺參的天然餌料，在自然海域中跟蹤觀測了以不同類型沉積物為食的刺參的生長速度，結(jié)果表明養(yǎng)貝區(qū)刺參的生長情況好于其他海區(qū)。系統(tǒng)研究了桑溝灣楮島海域不同海區(qū)不同水層網(wǎng)衣附著生物量的月際變化、黃斑籃子魚（Siganus or

10、amin）對優(yōu)勢藻類的攝食能力以及黃斑籃子魚對養(yǎng)殖網(wǎng)箱上網(wǎng)衣藻類的清除效果。結(jié)果表明，同一月份不同深度附著藻類生物量的日均增長量有一定差異，且不同水層在8月7日-9月14日時間段內(nèi)的藻類附著日均增長量均顯著高于其他月份（P＜0.01），各個月份海頭紅（Plocamium telfairiae）均為該區(qū)域的優(yōu)勢種類；構(gòu)建了適溫條件下黃斑籃子魚對海頭紅的碳收支方程：100攝食碳=11.69生長碳+10.82糞便碳+6.06排泄碳+71.43

11、呼吸碳；初始體重1.44±0.61 g的黃斑籃子魚經(jīng)過152 d的養(yǎng)殖,平均體重達到45.38±4.22 g,日均增重0.26 g，對不同月份網(wǎng)衣附著藻類的清除率在80.28%-90.15%之間。實驗證明利用貝類的生物沉積飼喂刺參是可行的，且黃斑籃子魚可以作為養(yǎng)殖區(qū)網(wǎng)衣附著藻類生物清除的工具種。
　　三、凸殼肌蛤生物擾動作用對沉積物有機質(zhì)礦化速率的影響
　　凸殼肌蛤（Musculus senhousei）是蝦蟹類養(yǎng)殖優(yōu)質(zhì)的餌

12、料生物，是極具養(yǎng)殖潛力的貝類品種。同時凸殼肌蛤生物擾動作用對沉積物-海水界面營養(yǎng)鹽的通量有著不同程度的影響。研究結(jié)果表明，7℃時，相對于無擾動組NH4+-N，NO3--N， NO2--N，SiO32-，PO43-的改變比例分別為18.55%，-41.56%，135.42%，0.00%，-46.11%，對礦化速率的提升為13.08%；15℃時，相對于無擾動組NH4+-N，NO3--N，NO2--N， SiO32-，PO43-的改變比例分別

13、為42.99%，226.35%，-85.12%，-5.19%，67.86%，對礦化速率的提升為36.36%；23℃時，相對于無擾動組NH4+-N，NO3--N，NO2--N， SiO32-，PO43-的改變比例分別為8.90%，-153.51%，-18.32%，8.91%，1798.17%，對礦化速率的提升為102.31%。
　　構(gòu)建了不同溫度下凸殼肌蛤的能量收支方程：
　　7℃100C=58.12F+46.74R+2.54