生態(tài)養(yǎng)殖活動下營養(yǎng)鹽動力學研究——以桑溝灣為例.pdf

1、近年來,在過度開發(fā)、氣候變化及環(huán)境污染等多重壓力脅迫下,近海生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構和功能發(fā)生了很大變化。為滿足人類生活所需,海水養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展。為保持海洋生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,多營養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖模式作為一種適應性對策,在不同養(yǎng)殖海灣開展并有了很好的發(fā)展。桑溝灣作為我國北方重要的養(yǎng)殖海灣,在多營養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖(IMTA)模式下,水質(zhì)仍保持相對較好的狀態(tài),但近年來為了追求經(jīng)濟效益,養(yǎng)殖面積、養(yǎng)殖密度不斷提高,灣內(nèi)水動力條件、營養(yǎng)鹽組成及循環(huán)等

2、也受到一定程度的影響。為此,本文以我國典型的近海養(yǎng)殖海灣桑溝灣為研究海域,于2012年6月、2012年9月、2013年4月、2013年7月、2013年10月及2014年1月對桑溝灣中營養(yǎng)鹽進行了六次觀測,同時進行受控培養(yǎng)實驗,分析營養(yǎng)鹽的組成、季節(jié)分布、來源及影響因素,討論高強度人類活動—多營養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖對營養(yǎng)鹽生物地球化學行為的改變,探討桑溝灣養(yǎng)殖活動影響下營養(yǎng)鹽動力學機制。研究在多重壓力脅迫下,營養(yǎng)鹽循環(huán)的適應性響應機制。取得

3、如下成果:
　　(1)桑溝灣周邊河流、地下水中營養(yǎng)鹽濃度季節(jié)變化很大。硝酸鹽均為無機氮的主要組成部分。河流中無機氮含量處于污染與嚴重污染水體水平之間,與我國一些溫帶、亞熱帶河流相比處于較高水平。硅酸鹽年平均值與亞洲淡水系統(tǒng)硅酸鹽水平相當。主要入灣河流沽河中磷酸鹽水平較低,具有比較高的氮磷比。地下水中無機氮、硅酸鹽含量較高,且具有較高的氮磷比。
　　(2)桑溝灣灣內(nèi)營養(yǎng)鹽分布季節(jié)變化明顯,受貝類排泄釋放、海帶吸收利用等養(yǎng)殖活動

4、影響,DIN、PO43-、DSi濃度秋季最高,夏季DIN、PO43-濃度最低。DON則冬季最高,秋季最低,且受養(yǎng)殖活動影響,DON整體含量偏高。夏、秋季PP是TP的主要組成部分。春季灣底存在磷酸鹽限制現(xiàn)象,夏季PO43-成為桑溝灣浮游植物生長的限制因子,同時無機氮成為浮游植物的潛在限制因子。在長期養(yǎng)殖活動影響下,桑溝灣內(nèi)營養(yǎng)鹽結(jié)構已經(jīng)發(fā)生改變。
　　(3)根據(jù)箱式模型對營養(yǎng)鹽收支進行估算可知,冬、春季,桑溝灣為PO43-的源,DI

5、N、DSi的匯;夏、秋季則為DIN、PO43-、DSi的匯。海帶養(yǎng)殖成為冬、春季桑溝灣內(nèi) DIN、PO43-的主要移除方式,夏、秋季營養(yǎng)鹽則主要通過貝類養(yǎng)殖及與外海水交換的方式移除。另外,沉積物-水界面交換成為桑溝灣營養(yǎng)鹽的重要來源。
　　(4)現(xiàn)場圍隔實驗發(fā)現(xiàn),春、秋季灣內(nèi)現(xiàn)場受控培養(yǎng)實驗設置處,表層水體存在一定的硝酸鹽限制。因此營養(yǎng)鹽的添加,促使浮游植物大量吸收利用營養(yǎng)鹽,生物量快速增加,導致赤潮現(xiàn)象的出現(xiàn)。在貝藻綜合養(yǎng)殖情況

6、下,桑溝灣內(nèi)浮游生物偏小型化,水體以 pico-級浮游生物為主,對營養(yǎng)鹽的積累也以微微型浮游生物為主。貝類單養(yǎng),會對水體起到一定凈化作用,但當貝類排泄釋放的無機態(tài)營養(yǎng)鹽壓力不能及時被緩解,則可能爆發(fā)微微型浮游植物為主的赤潮。大型藻類競爭利用營養(yǎng)鹽,浮游植物生長受到抑制,當營養(yǎng)鹽來源不足時,使水體浮游植物以 pico-級為主。2012年秋季 pico-級浮游生物扮演著吸收氮的匯。2013年春季貝藻混養(yǎng)且添加營養(yǎng)鹽的情況下,對生源要素的積累