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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2008年
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滤食性贝类养殖活动对海域生态系统的影响及生态容量评估

张继红  
【摘要】: 滤食性贝类以水体中的浮游植物和有机碎屑为主要食物,养殖海域的初级生产力水平、水动力学特性等生态环境因子的差异,不仅直接影响养殖贝类的产量,而且也与贝类养殖活动对生态环境的压力密切相关。由于养殖的种类、密度、方式及养殖海域的特性不同,关于贝类对生态环境的影响往往有不同的结果。本文以我国北方大连獐子岛扇贝底播海区和荣成桑沟湾贝类筏式养殖区为研究对象,采用现场调查、室内受控实验及生态数值模型模拟方法,分析研究了滤食性贝类对海域生态系统的影响,对这两个海域贝类养殖的生态容量进行了初步的评价。 主要结果: 1.獐子岛海域底播贝类养殖活动对该海域生态系统的影响较小。非参数统计—符号检验的结果显示,养殖区与非养殖区之间的溶解性无机氮、磷酸盐浓度、氮磷摩尔比及浮游植物群落结构没有统计学上的差异(p0.05)。但是从变化的趋势上来看,贝类养殖活动对水域环境的某些参数有一定程度的影响。例如,獐子岛底播贝类养殖海域的溶解性无机氮以氨氮为主,可能与贝类的代泄活动有关;不论是叶绿素浓度,还是网采浮游植物的生物量都是贝类高密度养殖区贝类低密度养殖区非养殖区(7月份除外),这种趋势可能与贝类的摄食压力有关。 桑沟湾各环境指标表现出明显的区域性。除春季外,非养殖区的DIN浓度高于各养殖区。在春季和冬季,贝类区的磷酸盐浓度显著降低;而硅酸盐浓度在夏季和秋季显著增大。综合分析DIN、PO_4-P及SiO_3-Si三个参数的四季变化,海带区、贝藻区及贝类区发生显著性变异的概率分别为25%,42%和50%,贝类区的变异较大。浮游植物、小型浮游动物的生物多样性指数都是以非养殖区为最高,贝类区的多样性指数最低。尤其是浮游动物的丰度,贝类区显著低于非养殖区。 2.利用挪威的MOM (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring)评价系统,评价了桑沟湾长期大规模的贝藻筏式养殖活动对底质环境的压力。在桑沟湾设10个取样站位,共获得66个底泥样品。比较了MOM-B评价系统的3组参数的季节变化特性。结果显示,底质条件属于1级,说明桑沟湾贝藻长期大规模的养殖活动对底质环境的压力较低。结合桑沟湾的环境及养殖特点,分析了压力较低的原因。 3.经计算,2006年中国海水养殖的贝类和藻类使用浅海生态系统的碳可达396万吨,并通过收获从海中移出至少136.9万吨的碳。从1995年至2006年,养殖大型藻类和贝类累计移出的碳分别约为365万吨和893万吨,总计达1258万吨。证明了浅海的贝类和藻类养殖活动直接或间接地使用了大量的海洋碳,提高了浅海生态系统吸收大气CO2的能力。 4.采用模拟现场生物沉积法测定了虾夷扇贝的滤水率、摄食率等生理指标及其与贝类个体大小、水温的关系。虾夷扇贝单位个体的滤水率与组织干重的关系符合幂函数方程CR=a×DW~b,b值在0.45~0.65范围内;水温对虾夷扇贝滤水率的影响极其显著(p0.01),温度(T)与滤水率(CR)呈抛物线的关系:CR=-0.0009T~2+0.0188T-0.0306,水温为10℃时,虾夷扇贝的滤水率、摄食较大。 5.采用模拟现场流水法测定了3种滤食性贝类的食物选择性。紫贻贝、长牡蛎及栉孔扇贝分别对直径4μm, 6μm和8μm颗粒的保留效率达到最大值;对小颗粒(直径2μm)的保留效率分别为17%, 19%和8%。栉孔扇贝对食物数量和质量浓度的变化相对敏感,随着数量浓度的增加,栉孔扇贝倾向于摄食较大的颗粒;随着颗粒食物质量浓度的增加,倾向于摄食较小的颗粒。 6.獐子岛海域四个航次的调查结果显示,叶绿素浓度在1.23~2.85mg.m~(-3)范围内,均值为1.78±0.57 mg.m~(-3);初级生产力的变化范围为30.4~117.0 mg C. m~(-2).d~(-1),平均值为76.6±41.9 mg C. m~(-2).d~(-1)。通过虾夷扇贝生物量断面调查,获得了虾夷扇贝的壳高频率分布情况,7月份的众数值出现在100 mm,10月份壳高的众数值为80 mm。利用以上测定的虾夷扇贝的滤水率等基本生物学特性,结合虾夷扇贝的年产量、海域面积和有关的水文状况等数据,计算了滤水效率、摄食压力、调节比率3个食物限制性指标参数,全年的均值分别为0.048, 0.31和0.16,都小于1,说明目前该海域虾夷扇贝的养殖量未达到养殖容量。 7.利用STELLA软件,建立的桑沟湾贝藻养殖的数值模型,模拟了叶绿素a浓度及氮磷营养盐的周年变化情况,及其对贝类养殖生物量变化的响应。以叶绿素a浓度为指标,初步探讨了桑沟湾贝类的生态容量。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S917

【引证文献】
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【共引文献】
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10 邓志欢;尼罗罗非鱼海水养殖亩产吨鱼通过技术鉴定[J];中国水产;1988年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑世武;拾兵;;黄河三角洲生态环境需水量探讨[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
2 高凌;;化工火灾中消防废水和化学溢流引发的水生生态危害及其预防措施探讨[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
3 朱清海;魏德生;徐清云;;辽宁省盘锦市稻田养蟹持续发展水平的能值分析[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(下)[C];2008年
4 戴方喜;许文年;陈芳清;;对三峡水库消落区生态系统与其生态修复的思考[A];水土保持发展战略——中国水土流失与生态安全综合科学考察及水土保持发展战略研讨会论文集[C];2008年
5 豆威;王文琪;徐永强;王进军;;不同生态系统中紫茎泽兰的时间配置及数量特征研究[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
6 郭江涛;;西部大开发中改善沙漠生态系统的对策思考[A];陕西省体制改革研究会2006-2007优秀论文集[C];2007年
7 宋辉;刘忠辉;;人工湿地在污水处理上的应用和发展[A];2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年纪念专集暨年会论文集[C];2007年
8 凌泽芝;;生态旅游的可持续发展[A];中国生态经济学会第五届会员代表大会暨全国生态建设研讨会论文集[C];2000年
9 任海;张倩媚;刘世忠;李跃林;申卫军;束文圣;谢振华;许明英;;用于屋顶绿化的生态系统箱的研制[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
10 穆希华;于占成;;以生态修复理论为依据 加快水土保持生态环境建设[A];全国水土保持生态修复研讨会论文汇编[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 梅天磬;大连漏油威胁海水养殖[N];中国渔业报;2010年
2 本报记者 周泉涌;中国海水养殖将步入生态高效产业模式[N];农民日报;2010年
3 宇堡;我国海水养殖保险市场正式启动[N];东方城乡报;2008年
4 政源;着重关注新型养殖和病害防治技术[N];中国渔业报;2009年
5 王毅;唐启升院士:让海水养殖更加生态更加高效[N];中国食品报;2010年
6 孙闻;混养有助海水养殖增产和海洋生态恢复[N];中国食品质量报;2007年
7 佚名;海水养殖签出保险第一单[N];江苏科技报;2008年
8 本报记者 孙维福;东营很会“用”海水[N];农民日报;2010年
9 记者 韦舟朝通讯员 梁云龙;钦南“四桨”助推农民长效增收[N];钦州日报;2008年
10 李大海 韩爱香 杨桂云;盈亏平衡点模型在海水养殖经营中的应用[N];中国渔业报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张继红;滤食性贝类养殖活动对海域生态系统的影响及生态容量评估[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
2 陈梦;森林生物多样性理论与方法研究及应用[D];南京林业大学;2005年
3 焦树英;短花针茅草原生态系统对不同载畜率水平绵羊放牧的响应[D];内蒙古农业大学;2006年
4 王发明;基于生态观的产业集群演进研究[D];浙江大学;2007年
5 周梅;大兴安岭落叶松林生态系统水文过程与规律研究[D];北京林业大学;2003年
6 黄兴国;稻鸭生态种养对稻、鸭生长与营养品质及生态环境的影响研究[D];湖南农业大学;2008年
7 朱仲元;干旱半干旱地区天然植被蒸散发模型与植被需水量研究[D];内蒙古农业大学;2005年
8 毛玉泽;桑沟湾滤食性贝类养殖对环境的影响及其生态调控[D];中国海洋大学;2004年
9 钱鲁闽;生态操纵对海水养殖生态系统效应的研究[D];厦门大学;2006年
10 樊星;典型养殖海区潮动力结构特征的初步研究—观测与数值模拟[D];中国海洋大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王丽;不同海水养殖模式对桑沟湾生态系统服务的影响[D];国家海洋局第一海洋研究所;2010年
2 王波;秋季桑沟湾贝类养殖对海域水质影响的数值研究[D];中国海洋大学;2007年
3 赵俊梅;三种海洋滤食性贝类对两种赤潮甲藻摄食生理的初步研究[D];中国海洋大学;2004年
4 卜雪峰;贝藻处理海水养殖废水的应用研究[D];中国海洋大学;2004年
5 赵俊杰;面源污染控制的前置库生态系统的构建技术研究[D];河海大学;2005年
6 周积果;河流恢复模型研究[D];北京工业大学;2005年
7 邹华志;近岸波浪的Boussinesq型方程数值模拟及其工程应用[D];中国海洋大学;2005年
8 朱新宇;城市生态环境保护与建设规划研究[D];大连理工大学;2006年
9 刘琼;生态道德教育简论[D];武汉大学;2005年
10 付博;3S技术支持下的扎龙湿地生态脆弱性评价研究[D];东北师范大学;2006年
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