紅樹林引入對灘涂基圍養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)影響的初步研究.pdf

1、中國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國。改革開放30多年來,被譽(yù)為“藍(lán)色農(nóng)業(yè)”的海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速,已成為我國水產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著養(yǎng)殖面積和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,加上海水養(yǎng)殖自身的生態(tài)結(jié)構(gòu)和養(yǎng)殖方式的缺陷,由此帶來的環(huán)境問題日益顯現(xiàn)?；谏鷳B(tài)學(xué)原理發(fā)展而來的多營養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖(IMTA)模式具有環(huán)境友好、資源節(jié)約的特性,是海水養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的方向。
　　 紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海域潮間帶的獨(dú)特植物群落。大量的研究充分表明了紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對沿

2、岸漁業(yè)的重要性及其關(guān)系。在中國大陸地區(qū),紅樹林廣泛分布在華南沿海灘涂地區(qū),主要為福建、廣東、廣西和海南等。開展紅樹林種植一養(yǎng)殖相結(jié)合的生態(tài)養(yǎng)殖是適合華南地區(qū)灘涂綜合養(yǎng)殖的新模式。本研究以深圳海上田園的紅樹林種植一養(yǎng)殖耦合試驗(yàn)系統(tǒng)為研究對象,以穩(wěn)定同位素技術(shù)為手段,結(jié)合胃含物分析法研究了紅樹林種植一養(yǎng)殖系統(tǒng)對主要養(yǎng)殖魚類的能量貢獻(xiàn)和食物網(wǎng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),并利用Ecopath模型研究了紅樹植物引入對灘涂基圍養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響。主要結(jié)果如下

3、:
　　 (1)紅樹種植塘和無紅樹種植的對照塘中尼羅羅非魚的食物組成基本相同,主要以無機(jī)碎屑、底棲微藻、植物凋落物、浮游生物、腹足類、雙殼類和泥土組成,攝食習(xí)性和它們的棲息環(huán)境有密切關(guān)系。穩(wěn)定同位素分析表明,紅樹塘中羅非魚的主要餌料為有機(jī)碎屑,浮游植物和植物凋落物,這3種食物來源的貢獻(xiàn)比例依次為5％～55％、10％～40％和15％～26％,而對照塘中這3者的比例依次為8％～64％、25％～55％和1％～12％。無論在紅樹塘還是對

4、照塘中,有機(jī)碎屑對尼羅羅非魚食物組成的貢獻(xiàn)比例都超過50％,表明尼羅羅非魚是典型的碎屑食性魚類。此外,棲息地生境的紅樹植物、鹽沼植物和浮游植物,也是尼羅羅非魚消化食物的重要組成部分。
　　 (2)紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)食物網(wǎng)主要生物種的δ13C值范圍為-28.38‰～-10.32‰,δ5N值范圍為4.61‰～13.69‰,在水生生物體內(nèi)沒有穩(wěn)定的13C富集現(xiàn)象,而δ15N值隨營養(yǎng)層次升高有明顯富集趨勢,營養(yǎng)富集因子為3.8‰。紅樹

5、林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)食物網(wǎng)具有4個(gè)營養(yǎng)級,鯪、鳙、鯔、紅羅非魚、尼羅羅非魚、草魚、鰱7種魚類和羅氏沼蝦、近江牡蠣、光滑河籃蛤、德氏狹口螺、莫頓長尾蝦、日本沙蠶、疣吻沙蠶7種無脊椎動(dòng)物的營養(yǎng)級介于2.00～2.92之間,均為初級消費(fèi)者；鋸緣青蟹的營養(yǎng)級為3.15,為次級消費(fèi)者。此外,研究還發(fā)現(xiàn),尼羅羅非魚的平均營養(yǎng)級隨個(gè)體生長而增加,表明在生活史過程中發(fā)生了食性的轉(zhuǎn)變。
　　 (3)構(gòu)建了紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)的生態(tài)通道模型(Ecopa

6、th),利用該模型分析了耦合系統(tǒng)的能量流動(dòng)和系統(tǒng)特征。該模型由草魚、鰱魚、鳙魚、鯪魚、羅非魚、蟹類(鋸緣青蟹)、蝦類、牡蠣類(近江牡蠣)、軟體動(dòng)物、多毛類、浮游動(dòng)物、浮游植物、紅樹植物木欖及碎屑14個(gè)功能組構(gòu)成,基本涵蓋了該養(yǎng)殖系統(tǒng)能量流動(dòng)的全過程。模型分析結(jié)果表明,紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)由4個(gè)聚合營養(yǎng)級構(gòu)成,各功能組的營養(yǎng)級范圍為1.00～3.05。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析表明,系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)級間的平均能流效率為6.9％,其中7.2％來自碎屑,6.6

7、％來自于初級生產(chǎn)者,能流轉(zhuǎn)化效率低的因?yàn)樵谟谙到y(tǒng)大部分能量回流至碎屑,表明系統(tǒng)主要以碎屑食物鏈為主要能流通道。系統(tǒng)的特征統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù):總初級生產(chǎn)量/總呼吸量(TPP/TR)為8.021,結(jié)合較低的系統(tǒng)連接指數(shù)(CI,0.243)、Finn’循環(huán)指數(shù)(FCI,0.26)和能流平均路徑(MPL,2.139),綜合表明該耦合生態(tài)系統(tǒng)尚處于發(fā)育時(shí)期。
　　 (4)在紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)的Ecopath模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了無紅樹種植的對照養(yǎng)

8、殖塘生態(tài)系統(tǒng)的Ecopath模型,比較和分析了紅樹植物引入對基圍養(yǎng)殖系統(tǒng)的能流規(guī)模、路徑、能流效率和生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)等參數(shù)的變化。結(jié)果表明,與對照塘相比,紅樹種植-養(yǎng)殖塘功能組的總生物量增加了36.25％,系統(tǒng)的能流規(guī)模增大了24.13％。系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征參數(shù)中,與對照塘相比,紅樹塘的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率(TE)、FCI和MPL分別上升了18.97％,20.18％和5.63％。紅樹塘和對照塘生態(tài)系統(tǒng)的TPP/TR分別為8.021和10.325。

9、可見,將紅樹植物引入在養(yǎng)殖系統(tǒng)后,明顯提高了基圍養(yǎng)殖系統(tǒng)的能流效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 (5)提出本研究定義的養(yǎng)殖生態(tài)容量為系統(tǒng)所能支持的,不顯著改變生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)或能流通量時(shí)的最大現(xiàn)存量,并利用Ecopath模型分析了紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)和無紅樹種植的對照塘系統(tǒng)中主要養(yǎng)殖品種尼羅羅非魚、草魚、鰱魚和鳙魚的養(yǎng)殖生態(tài)容量。結(jié)果表明,耦合系統(tǒng)中尼羅羅非魚、草魚、鰱魚和鳙魚的養(yǎng)殖生態(tài)容量分別為8.43 t·hm-2,1.77 t