養(yǎng)殖厚殼貽貝的鈣化和呼吸對(duì)近海碳循環(huán)的影響.pdf

1、近海碳循環(huán)是海洋碳循環(huán)極其重要的構(gòu)成且生物過程最活躍，該海域的初級(jí)生產(chǎn)力相對(duì)遠(yuǎn)洋格外高，特別是近海貝藻養(yǎng)殖區(qū)的高強(qiáng)度生物活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)有著特別凸顯的影響，已經(jīng)逐漸成為科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)。熟悉養(yǎng)殖生物的生理活動(dòng)在近海碳循環(huán)中的作用，將有助于對(duì)近海碳循環(huán)的過程深入了解。因此，本文論述了海洋碳循環(huán)的三個(gè)關(guān)鍵過程—生物泵、溶解度泵和碳酸鹽泵，還對(duì)我國厚殼貽貝的養(yǎng)殖現(xiàn)狀以及中國近海碳循環(huán)的研究進(jìn)展做了簡要介紹。并且，本文實(shí)驗(yàn)過程采用厚殼貽貝（Myt

2、ilus coruscus）為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以堿度異常技術(shù)（Alkalinity anomaly technique）為主要技術(shù)手段，測定了不同溫度和鹽度條件下厚殼貽貝的鈣化率和呼吸率，模擬了厚殼貽貝對(duì)未來海洋酸化環(huán)境的響應(yīng)，探討了其對(duì)近海碳循環(huán)的可能影響，并且分析了養(yǎng)殖厚殼貽貝的生物沉積作用對(duì)東極養(yǎng)殖海域碳循環(huán)的貢獻(xiàn)。所得結(jié)果如下：
　　1、厚殼貽貝的鈣化和呼吸受溫度變化影響顯著，耦合曲線發(fā)現(xiàn)其與溫度之間呈線性關(guān)系，當(dāng)溫度升高時(shí)，鈣

3、化率和呼吸率相應(yīng)地提高。當(dāng)溫度上升到30℃時(shí)，鈣化率和呼吸率均達(dá)到最大值，分別為0.50±0.02μmol.FWg-1h-1、4.64±0.21μmol.FWg-1h-1，此時(shí)鈣化和呼吸活動(dòng)釋放CO2強(qiáng)度最大。溫度變化對(duì)厚殼貽貝的呼吸熵沒有明顯影響，不會(huì)改變其能量代謝方式。
　　2、生長在不同鹽度海水中的厚殼貽貝鈣化和呼吸活動(dòng)變化顯著。當(dāng)海水鹽度為15~30‰時(shí)，鈣化率隨著鹽度上升而升高，后隨著鹽度上升而降低，鹽度為30‰時(shí)鈣化率

4、達(dá)到最大值0.42±0.02μmol.FWg-1h-1。不同鹽度梯度下的呼吸率曲線呈單峰狀，最大值可達(dá)2.45±0.07μmol.FWg-1h-1，此時(shí)的鹽度為25‰，厚殼貽貝呼吸活動(dòng)排放CO2最劇烈，隨后呼吸率下降。厚殼貽貝的能量代謝方式在不同鹽度的海水環(huán)境里也有所變化，這對(duì)于其生存有較大影響。
　　3、厚殼貽貝的鈣化和呼吸活動(dòng)在酸化環(huán)境中發(fā)生顯著變化，隨著酸性程度的增加而驟降。當(dāng)海水pH為7.80時(shí)，鈣化率下降了大約43％，隨

5、后在pH7.20處降至0。當(dāng)海水酸堿度趨于中性時(shí)，呼吸率和耗氧率分別下降了23.5%和11.0%，且此時(shí)呼吸熵也明顯變化。這些變化對(duì)厚殼貽貝是一個(gè)潛在的致命威脅。
　　4、綜合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)學(xué)計(jì)算方法，比較不同季節(jié)厚殼貽貝鈣化和呼吸放碳率與生物沉積作用主導(dǎo)的碳沉積率，并對(duì)東極厚殼貽貝養(yǎng)殖區(qū)可移出的直接碳匯進(jìn)行估算，以評(píng)價(jià)厚殼貽貝養(yǎng)殖對(duì)東極養(yǎng)殖海域碳循環(huán)的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，東極養(yǎng)殖區(qū)的厚殼貽貝呼吸和鈣化過程釋放的碳分別約有為6.4