枸杞島馬尾藻海藻床生境特征的初步研究.pdf

1、20世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化革命的進(jìn)程及世界貿(mào)易的崛起，狹長(zhǎng)的濱海地區(qū)承載著越來(lái)越多的人口，這就造成了我國(guó)海岸帶地區(qū)環(huán)境、人口、資源之間矛盾與壓力。首先，由于濱海工廠生產(chǎn)發(fā)展的需要，大量生活廢水和工業(yè)用水排放到海中，造成水體中營(yíng)養(yǎng)鹽過(guò)度、排污口附近水溫升高、重金屬含量超標(biāo)、海洋航行足跡過(guò)于頻繁等行為，進(jìn)而引發(fā)海洋低等植物在群落演替中逐步取代海洋高等植物的現(xiàn)象。其次，由于造陸、修建碼頭等人類(lèi)工程需要，大量巖礁海岸線被改造，海洋大型底棲海藻

2、失去了賴(lài)以生存的棲息環(huán)境，大型底棲海藻生境面積進(jìn)一步萎縮。此外，由于大氣CO2升高引發(fā)的海水水溫升高，這干擾了原先大型底棲海藻的生物節(jié)奏，使其在生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)中被珊瑚藻等低等藻類(lèi)占據(jù)原先有限的附著基，以及人類(lèi)海洋活動(dòng)中肆意割除海藻，自然干擾和人類(lèi)干擾一起加劇了這一進(jìn)程。最后，由于對(duì)巖礁海洋生物經(jīng)年累月的捕撈，不僅使得近島礁周?chē)镔Y源密度已經(jīng)降無(wú)可降，而且使得原先生態(tài)系統(tǒng)中自然調(diào)節(jié)得到控制的海膽種群，在海藻密生區(qū)域，得到增殖，發(fā)生了大量牧食

3、行為，尤其是在幼藻階段，具有很大影響。
　　 海洋生態(tài)系統(tǒng)中，大型底棲海藻生態(tài)系統(tǒng)具有重要的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)功能。生態(tài)功能上，大型底棲海藻能夠吸收大氣中CO2，降低全球溫室效應(yīng)；海藻成體葉蓋形成的陰影面積，為仔稚魚(yú)躲避敵害提供了自然棲息場(chǎng)所；以海藻為棲息地的麥稈蟲(chóng)等底棲生物，以及底棲海藻床中移動(dòng)底棲生物，為許多重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)提供餌料，尤其是對(duì)于每年洄游魚(yú)類(lèi)，相當(dāng)于是沙漠中的綠洲；海藻葉面能大量吸收海水營(yíng)養(yǎng)鹽，這能夠降解海水富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象和

4、改善水質(zhì)的作用；海藻床中大量底棲海藻株體葉面，能夠起到緩沖海水波浪作用，且藻床中水溫變化幅度要小于藻床外，形成相對(duì)靜穩(wěn)的水域，是仔稚魚(yú)喜歡的棲息場(chǎng)所。經(jīng)濟(jì)功能上，海藻床生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放式的生態(tài)系統(tǒng)，其食物網(wǎng)和能流結(jié)構(gòu)，是與季節(jié)因素緊密相關(guān)的，魚(yú)類(lèi)根據(jù)自身洄游和育肥的需要，會(huì)在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇海藻床作為其洄游路徑中臨時(shí)棲息站點(diǎn)，所以海藻床具有保障我國(guó)海洋生物食物產(chǎn)出的服務(wù)功能。
　　 在近海地區(qū)海藻床生境嚴(yán)重退化的現(xiàn)實(shí)面前，當(dāng)前

5、最為現(xiàn)實(shí)也是最為緊迫得是，需要采取人工干預(yù)手段，逐步恢復(fù)大型底棲海藻床種群數(shù)量和生境面積，使得種群得到繁衍恢復(fù)和擴(kuò)大規(guī)模的機(jī)會(huì)。本研究所選取的對(duì)象是馬尾藻屬銅藻Sargassaumhorneri，這是因?yàn)椋?)銅藻海藻床生境優(yōu)勢(shì)種種類(lèi)組成簡(jiǎn)單，即銅藻資源占據(jù)95％以上的生物量，所以恢復(fù)實(shí)踐可操作性高；2)銅藻是北太西部特有的暖溫帶性海藻，恢復(fù)實(shí)踐具有推廣示范意義。因此，在采取恢復(fù)實(shí)踐行動(dòng)之前，需要整體理解銅藻海藻床生境結(jié)構(gòu)及其能流模式，

6、從而能夠高效地建設(shè)底棲銅藻床，避免建設(shè)資金的浪費(fèi)。本碩士論文基于2005～2010年海藻床中生物資源、海藻資源、生境特征的調(diào)查數(shù)據(jù)，以海藻生境評(píng)價(jià)、海藻生長(zhǎng)模式、魚(yú)類(lèi)種群利用等研究主線，結(jié)合自身野外觀察和數(shù)據(jù)分析的判斷，初步研究了我國(guó)枸杞島及其鄰近海域海藻床生境特征。
　　 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，同為后頭灣站點(diǎn)，8月份幼苗在成體海藻附著區(qū)域生長(zhǎng)，株密度極高，達(dá)3320株/m2，可到了幼苗生長(zhǎng)至成體的5～6月份，株密度僅為100株/m2，期間

7、大量幼藻因何原因而被淘汰?研究表明，光照是海藻生長(zhǎng)最大的限制因子，海藻通過(guò)植物形態(tài)學(xué)上競(jìng)爭(zhēng)，如增加分枝數(shù)量、增加分枝上葉面數(shù)量、增加葉面表面積，來(lái)達(dá)到增加自身生存機(jī)會(huì)目的，而得不到光照資源的海藻株體有些個(gè)體非常小，有些則因?yàn)楹Ｄ懩潦?、病菌感染等原因而被淘汰。因此，在銅藻床修復(fù)建設(shè)實(shí)踐中，海藻株密度和附著基投放水深是關(guān)鍵因子，附著基投放水深建議控制在2米以?xún)?nèi)。
　　 南麂列島實(shí)踐提出“銅藻以有性生殖為主，殘枝營(yíng)養(yǎng)繁殖為輔，共同維系

8、種群繁茂”的推論，而銅藻是以何種機(jī)制實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有繁殖機(jī)制的?研究表明，海藻生長(zhǎng)節(jié)律同水溫有密切關(guān)系，每年5～6月，水溫大致為18～20℃，銅藻個(gè)體生長(zhǎng)至1.8～2.2米后，會(huì)在海面排放精卵，而南麂列島研究表明，銅藻精卵排放高峰期為18～20℃，當(dāng)水溫超過(guò)20℃，銅藻停止生殖活動(dòng)。同時(shí)，海藻因?yàn)槿~蓋水阻力太大而在波浪作用下被剝離出附著礁面，從而為后代種苗留出附著礁面和光照資源。因此，在修復(fù)實(shí)踐中，有效地增加附著基總面積，和適當(dāng)加深附著基投放水

9、深，一是可以擴(kuò)大藻床規(guī)模，二是可以適當(dāng)延遲銅藻被剝離出礁面的時(shí)間。
　　 調(diào)查中發(fā)現(xiàn)離水面較近的礁面單株銅藻被夏季茂盛孔石莼覆蓋住附著基；在透明度不高的水域或者沉積物較多或者水深較深區(qū)域，銅藻都出現(xiàn)不同程度的白化，疑似染上病毒；在一小片生長(zhǎng)銅藻的區(qū)域，臨近狹長(zhǎng)空隙中卻有一排8～12個(gè)海膽。調(diào)查中，在生長(zhǎng)較為茂盛銅藻床地點(diǎn)卻不存在類(lèi)似現(xiàn)象。這說(shuō)明銅藻生長(zhǎng)有規(guī)模效應(yīng)，銅藻通過(guò)加速自身生長(zhǎng)規(guī)避了海膽牧食、病毒感染等因子入侵，而適當(dāng)種群

10、規(guī)模保障了種群生存安全。
　　 研究表明，坡度太陡不利于海藻附著，太急或太緩水流都不利于海藻生長(zhǎng)，坡度在40°左右可能是最有利于海藻附著的。
　　 銅藻生長(zhǎng)方程為：W=aLb(a，b<2)，從銅藻生長(zhǎng)方程可以知道，體長(zhǎng)每增加10cm，分枝葉面(光合作用)就增加1倍，所以也就形成越往葉尖頂端葉面數(shù)量越多，分枝越多的現(xiàn)象。
　　 銅藻為了適應(yīng)環(huán)境，在♀：♂上，呈現(xiàn)3種選擇機(jī)制。當(dāng)可附著面積太小或者種群規(guī)模太小，為了增