生態(tài)養(yǎng)殖活動(dòng)下?tīng)I(yíng)養(yǎng)鹽動(dòng)力學(xué)研究——以桑溝灣為例.pdf

1、近年來(lái),在過(guò)度開(kāi)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(gòu)和功能發(fā)生了很大變化。為滿足人類(lèi)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(yíng)養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖模式作為一種適應(yīng)性對(duì)策,在不同養(yǎng)殖海灣開(kāi)展并有了很好的發(fā)展。桑溝灣作為我國(guó)北方重要的養(yǎng)殖海灣,在多營(yíng)養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖(IMTA)模式下,水質(zhì)仍保持相對(duì)較好的狀態(tài),但近年來(lái)為了追求經(jīng)濟(jì)效益,養(yǎng)殖面積、養(yǎng)殖密度不斷提高,灣內(nèi)水動(dòng)力條件、營(yíng)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(guó)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(duì)桑溝灣中營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)行了六次觀測(cè),同時(shí)進(jìn)行受控培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),分析營(yíng)養(yǎng)鹽的組成、季節(jié)分布、來(lái)源及影響因素,討論高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)—多營(yíng)養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽生物地球化學(xué)行為的改變,探討桑溝灣養(yǎng)殖活動(dòng)影響下?tīng)I(yíng)養(yǎng)鹽動(dòng)力學(xué)機(jī)制。研究在多重壓力脅迫下,營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)的適應(yīng)性響應(yīng)機(jī)制。取得

3、如下成果:
　　(1)桑溝灣周邊河流、地下水中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度季節(jié)變化很大。硝酸鹽均為無(wú)機(jī)氮的主要組成部分。河流中無(wú)機(jī)氮含量處于污染與嚴(yán)重污染水體水平之間,與我國(guó)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(dāng)。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(wú)機(jī)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(yíng)養(yǎng)鹽分布季節(jié)變化明顯,受貝類(lèi)排泄釋放、海帶吸收利用等養(yǎng)殖活動(dòng)

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(dòng)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(zhǎng)的限制因子,同時(shí)無(wú)機(jī)氮成為浮游植物的潛在限制因子。在長(zhǎng)期養(yǎng)殖活動(dòng)影響下,桑溝灣內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生改變。
　　(3)根據(jù)箱式模型對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽收支進(jìn)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(yíng)養(yǎng)鹽則主要通過(guò)貝類(lèi)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(yíng)養(yǎng)鹽的重要來(lái)源。
　　(4)現(xiàn)場(chǎng)圍隔實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),春、秋季灣內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)受控培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)置處,表層水體存在一定的硝酸鹽限制。因此營(yíng)養(yǎng)鹽的添加,促使浮游植物大量吸收利用營(yíng)養(yǎng)鹽,生物量快速增加,導(dǎo)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(jí)浮游生物為主,對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的積累也以微微型浮游生物為主。貝類(lèi)單養(yǎng),會(huì)對(duì)水體起到一定凈化作用,但當(dāng)貝類(lèi)排泄釋放的無(wú)機(jī)態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽壓力不能及時(shí)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(lèi)競(jìng)爭(zhēng)利用營(yíng)養(yǎng)鹽,浮游植物生長(zhǎng)受到抑制,當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)源不足時(shí),使水體浮游植物以 pico-級(jí)為主。2012年秋季 pico-級(jí)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(yíng)養(yǎng)鹽的情況下,對(duì)生源要素的積累