不同環(huán)境要素影響下大型海藻碎屑分解研究.pdf

1、水生植物凋落物是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，參與物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，是海底沉積物或水體養(yǎng)分等的重要來(lái)源，讓生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分得以恢復(fù)和增加，進(jìn)而提高生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)力，為維持海洋生態(tài)系統(tǒng)等物質(zhì)和能量循環(huán)有著密切聯(lián)系。凋落物的分解就是將無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素從有機(jī)物質(zhì)中釋放出來(lái)的過(guò)程，也是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的重要環(huán)節(jié)之一，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)起重要作用。島礁海域的海藻場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)中，海藻場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)中約10％的初級(jí)生產(chǎn)力是通過(guò)直接攝食作用而進(jìn)入

2、食物網(wǎng)，剩余90%通過(guò)碎屑或溶解有機(jī)質(zhì)進(jìn)入食物鏈。碎屑除了以初級(jí)生產(chǎn)者身份進(jìn)入碎屑食物網(wǎng)這一途徑，未被攝食者利用的碎屑自身受環(huán)境影響會(huì)不斷自溶或被分解者分解進(jìn)入到海域環(huán)境，同時(shí)伴隨水流潮汐作用使得海藻碎屑和底棲微藻等小顆粒物質(zhì)會(huì)隨海流擴(kuò)散至周圍淺海沙灘或是巖礁潮間帶或是深海處等各種不同生境處，海藻碎屑進(jìn)入不同海域環(huán)境內(nèi)，受到不同海域環(huán)境條件差異進(jìn)而影響其分解和營(yíng)養(yǎng)元素釋放或吸收量差異。本論文主要探究不同環(huán)境要素（溫度、光照強(qiáng)度、溶解氧）

3、影響下海藻碎屑分解規(guī)律，并對(duì)不同大型海藻的碎屑分解進(jìn)行比較分析，同時(shí)還對(duì)有無(wú)微生物作用對(duì)海藻碎屑分解差異進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：
　?。?）不同溫度、光強(qiáng)、溶解氧條件下，瓦氏馬尾藻碎屑質(zhì)量損失率在2個(gè)月的實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)皆大于60%，瓦氏馬尾藻碎屑剩余物質(zhì)干重和分解速率受光照強(qiáng)度影響顯著；在溫度25.15℃、光強(qiáng)3200 lx，氧充足條件更有利于瓦氏馬尾藻碎屑分解，瓦氏馬尾藻碎屑剩余物質(zhì)干重最小，實(shí)驗(yàn)?zāi)┢诤Ｔ逅樾际е芈士蛇_(dá)84.70%，平

4、均分解速率為0.08d-1；溫度對(duì)瓦氏馬尾藻碎屑分解釋放氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽影響不顯著；在同一溫度（25.15℃）條件下，有無(wú)光照條件對(duì)水體正磷酸鹽濃度影響顯著；光照強(qiáng)度對(duì)水體內(nèi)銨態(tài)氮和正磷酸鹽濃度變化具有顯著影響，溶解氧濃度差異對(duì)氨氮、磷酸鹽和硅酸鹽濃度變化影響顯著；在不同環(huán)境要素影響下單位瓦氏馬尾藻碎屑對(duì)氮、磷、硅的營(yíng)養(yǎng)鹽貢獻(xiàn)度為溶解無(wú)機(jī)氮（ DIN）1.51~3.81mg·g-1，溶解性磷酸鹽(DIP)7.72~10.14mg·g-1，活性

5、硅酸鹽（SiO42-）1.09~4.78 mg·g-1。研究表明，瓦氏馬尾藻碎屑分解釋放活性磷酸鹽(DIP)貢獻(xiàn)量最大，溶解無(wú)機(jī)氮（DIN）、活性硅酸鹽貢獻(xiàn)量次之。
　?。?）銅藻碎屑在2個(gè)月的分解實(shí)驗(yàn)周期里失重率均高于60%，且隨溫度升高、光照強(qiáng)度增大，溶解氧濃度升高，海藻碎屑的失重率為78.29%，富氧條件下銅藻碎屑分解速率可達(dá)0.03d-1，均高于光照強(qiáng)度和溫度實(shí)驗(yàn)中銅藻碎屑分解速率；銅藻碎屑分解過(guò)程中，氮、磷、硅三項(xiàng)無(wú)機(jī)營(yíng)

6、養(yǎng)鹽含量變化受溫度、光照強(qiáng)度影響顯著，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度變化也有顯著影響，溶解氧對(duì)氨氮和硅酸鹽濃度差異影響顯著，對(duì)硝酸鹽、亞硝酸鹽和正磷酸鹽濃度變化影響不顯著；不同環(huán)境要素影響下，銅藻碎屑分解對(duì)氮、磷、硅生源要素貢獻(xiàn)度差異較大，單位海藻碎屑在29.5℃溫度條件下對(duì) DIP的貢獻(xiàn)度為2.44~12.93 mg·g-1，高于光照條件和溶解氧環(huán)境下DIP貢獻(xiàn)量；DIN在光照強(qiáng)度影響下單位銅藻碎屑釋放趨勢(shì)大，累積貢獻(xiàn)量為-0.9

7、4~0.80 mg·g-1；硅酸鹽釋放易于在富氧（5~9mg/l）條件下，單位累積釋放量可達(dá)25.20 mg·g-1。銅藻碎屑分解對(duì)硅酸鹽貢獻(xiàn)量最大，磷酸鹽次之，對(duì)DIN總體呈現(xiàn)吸收狀態(tài)。
　?。?）將有氯仿的微生物抑制劑作為實(shí)驗(yàn)組，無(wú)添加氯仿的為對(duì)照組。結(jié)果表明：有微生物抑制劑的實(shí)驗(yàn)組海藻碎屑分解速率是對(duì)照組的1.53倍，且實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的海藻碎屑失重率分別為81.5%、75.27%；海藻碎屑分解初期實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中氨氮釋放量均

8、出現(xiàn)顯著降低，但在第7天后實(shí)驗(yàn)組氨氮有上升趨勢(shì)，并一直高于對(duì)照組，對(duì)照組氨氮釋放量一直維持穩(wěn)定的較低釋放量，氨氮釋放趨勢(shì)與硝酸鹽-氮釋放趨勢(shì)恰好相反；實(shí)驗(yàn)組磷酸鹽一直持續(xù)較高且穩(wěn)定的趨勢(shì)，碎屑分解期間釋放的最高值達(dá)到3.89 mg·L-1，而對(duì)照組海藻碎屑釋放磷酸鹽含量一直持續(xù)降低，直到實(shí)驗(yàn)?zāi)┢趦H為1.43 mg·L-1；硅酸鹽含量在海藻碎屑分解過(guò)程中呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束含量最高為9.26 mg·L-1，而在對(duì)照組硅酸鹽釋放量微