如东互花米草盐沼中花鲈(Lateolabrax japonicus)仔稚幼鱼的时空分布

互花米草(Spartina alterniflora)的入侵严重影响了盐沼潮滩生态系统的多样性和稳定性。作为中国沿海重要的经济物种,花鲈(Lateolabrax japonicus)是盐沼潮滩生境的常见种。为更好地了解花鲈是否能利用互花米草入侵后的潮滩,2023年3月-2024年2月,针对互花米草入侵后的潮滩内潮沟、光滩、米草盐沼和人工生态低洼塘4种生境开展了连续调查。结果表明,全年共捕获花鲈2 419尾,数量峰值出现在5月,总生物量为18 273.20 g,生物量峰值出现在6月。潮沟和人工生态低洼塘中捕获到的仔稚鱼量相近,但后者的幼鱼单位捕捞努力量渔获量明显低于前者。由此可见,随着花鲈的生长发育,其游泳能力加强,对生境的选择也表现出更高的自主性。在4种生境中,花鲈利用的优先度依次为潮沟>人工生态低洼塘>光滩?米草盐沼,表明互花米草的入侵严重损害了盐沼生境对花鲈早期个体的保育功能,但通过人为营造斑块型鱼类栖息地可部分恢复其这一能力。

牡蛎礁生境:海岸带可持续发展的潜在碳汇

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用。然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO_(2),而碳源与汇的评估忽视了钙化、同化和沉积过程带来的整体碳汇价值及牡蛎礁生态系统功能带来的碳汇效应。因此,有必要重新认识牡蛎礁生境的碳汇价值。一方面,牡蛎礁生境的碳源和碳汇需要从牡蛎礁自身的整体碳循环中进行评估,包括牡蛎礁系统中的沉积、钙化、呼吸作用及侵蚀、再悬浮和再矿化作用;另一方面,牡蛎礁生态系统服务引起的碳汇效应需从牡蛎礁的生态系统服务价值角度进行评估,将生态系统服务价值及碳价值进行关联,从而纳入碳汇核算体系。从实现海岸带可持续增汇角度出发,综述了牡蛎礁生境中碳的源与汇;阐述了容易被人们忽视的微生物在牡蛎礁生境碳汇中的作用;以保护和生态修复为目的,进一步提出可实现牡蛎礁生境最大潜在碳汇的策略,以期为实现海洋负排放及践行“国家双碳战略”提供理论和技术支撑。

临海东矶海域人工鱼礁大型底栖动物群落的早期发育

为养护渔业资源和修复受损海岸带生态系统,人工鱼礁通常被投放至沿岸海域的海底,为海洋生物提供新的栖息地。于2022年5月(投放后10个月)和10月(投放后15个月)调查了临海东矶人工鱼礁大型底栖动物群落,分析了不同礁龄间大型底栖动物种类组成、密度、生物量和群落结构的差异。两次调查共记录到5类17种大型底栖动物,优势种为猫爪牡蛎Talonostrea talonata和侧花海葵Anthopleura sp.。礁体投放10个月后大型底栖动物群落的平均密度和平均生物量分别为(3519±289)个/m^(2)和(3657±273)g/m^(2),15个月后平均密度和平均生物量分别为(10056±1858)个/m^(2)和(8300±2045)g/m^(2),15个月的密度和生物量均显著高于10个月的(P>0.05)。不同礁龄间大型底栖动物群落结构具有显著性差异(Globe R=0.573,P=0.029),导致群落结构差异的物种主要是曲膝薮枝螅Obelia genicutata、侧花海葵、褐蚶Didimarca tenebricum、丽核螺Tritonoharpa leali、双纹须蚶Barbatia bistrigata和疣荔枝螺Thais clavigera。礁体投放10个月后和15个月后人工鱼礁附着猫爪牡蛎的平均密度分别为(2075±37)个/m^(2)和(2194±397)个/m^(2),不同礁龄间没有显著性差异(P>0.05)。发现临海东矶人工鱼礁表面分布有低物种丰度和高密度的大型底栖动物群落,并发育成为以猫爪牡蛎为造礁种的人工牡蛎礁。

三门湾健跳港牡蛎养殖区沉积物反硝化速率的时空变化及其影响因素

基于15N同位素配对技术和室内模拟实验方法,分析了三门湾健跳港牡蛎养殖区沉积物反硝化速率的时空变化及其关键影响因子。结果表明,在牡蛎养殖区(oyster culture area,OA)和对照区(control area,CA),夏季沉积物反硝化速率均显著高于冬季(P<0.05)。在夏季,OA区[(2227.70±816.00)μmol·m^(-2)·h^(-1)]沉积物反硝化速率显著高于CA区[(834.68±55.52)μmol·m^(-2)·h^(-1)](P<0.01);在冬季,OA区[(266.95±49.03)μmol·m^(-2)·h^(-1)]和CA区[(221.00±62.09)μmol·m^(-2)·h^(-1)]沉积物反硝化速率无显著差异(P>0.05)。夏、冬季,水体温度、盐度、溶解氧和沉积物S^(2-)均会对沉积物的反硝化作用产生显著影响。其中,温度、S^(2-)与沉积物反硝化速率呈显著正相关关系(P<0.05);盐度和溶解氧则与沉积物反硝化速率呈显著负相关关系(P<0.05)。而沉积物总有机碳、NO_(2)^(-)-N仅在夏季会显著影响沉积物反硝化作用,两者与沉积物反硝化速率均呈显著正相关关系(P<0.05)。研究结果可为牡蛎的除氮功能评价提供新的理论依据,也可为双壳贝类在氮生物地球化学中的作用研究提供理论支持。

底物颜色和附着物对牡蛎和藤壶自然补充量影响

为检验底物物理特性对牡蛎幼体附着的影响,通过野外实验分别检验了底物颜色(实验I:黑板和白板)、附着物(实验II:近江牡蛎Crassostrea ariakensis、熊本牡蛎C.sikamea、牡蛎壳、藤壶Balanus albicostatus)对熊本牡蛎和藤壶自然补充量的影响。实验I结果显示,底物颜色显著影响牡蛎自然补充量,在实验开始后15 d和30 d时,白板上牡蛎自然补充量显著高于黑板(P<0.05),45 d时白板和黑板间牡蛎自然补充量没有显著差异(P>0.05);底物颜色没有显著影响藤壶自然补充量(P>0.05)。实验II结果显示,活牡蛎(熊本牡蛎或近江牡蛎)或牡蛎壳的存在在第1次实验时(8月15日)显著降低了牡蛎自然补充量(P<0.05),而在第2次实验时(8月22日)没有显著影响牡蛎自然补充量(P>0.05);藤壶的存在显著降低了牡蛎自然补充量(P<0.05)。活体牡蛎、牡蛎壳和藤壶的存在均未显著影响藤壶自然补充量(P>0.05)。研究结果表明,在潮间带牡蛎礁生态修复时,应选择颜色浅且表面干净(没有污损)的底物,且礁体建造须避开高藤壶附着量的地点和时段。

浙江省健跳港蛎江滩牡蛎多样性和资源量的时空变化

调查了浙江省三门县健跳港蛎江滩牡蛎礁中牡蛎的种类、资源量和幼体补充量,并分析了牡蛎的遗传多样性及资源量和幼体补充量的时空变化特征。结果显示,蛎江滩牡蛎礁中分布有6种牡蛎,即近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)、熊本牡蛎(C.sikamea)、福建牡蛎(C.angulata)、香港牡蛎(C.hongkongensis)、猫爪牡蛎(Talonostrea talonata)和长牡蛎(C.gigas)。在牡蛎群落组成中,熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的占比分别为92.92%、5.00%和2.08%,其他3种牡蛎仅在定性调查中发现。夏初和秋季牡蛎平均密度分别为(97±40)个·m^(-2)和(1770±467)个·m^(-2);随着潮间带高程的降低,熊本牡蛎密度逐渐降低,而近江牡蛎和香港牡蛎的密度逐步升高。牡蛎幼体附着与补充开始于6月初、结束于10月初左右,补充量呈现显著的时空变化特征;熊本牡蛎在整个礁区均有较高的补充量,近江牡蛎和香港牡蛎则在中、低礁区补充量较高。结果表明,蛎江滩牡蛎礁中的牡蛎群落具有较高的物种多样性。未来需进一步研究泥沙淤积和香港牡蛎入侵对蛎江滩生境和牡蛎种质资源的影响。

巨牡蛎对长江口环境的净化功能及其生态服务价值

牡蛎礁生态系统是河口环境的天然污染处理厂.本文分析了长江口导堤巨牡蛎对重金属的生物富集作用,并评估了其对河口环境的净化功能和生态服务价值.结果表明:巨牡蛎对Cu、Zn和Cd的富集能力较强,其生物富集系数BCFs(bio-concentration factors)分别为(14.28±2.41)×103、(12.75±2.02)×103和(14.51±3.71)×103,Cu、Zn和Cd的沉积物生物富集系数BSAFs(biota-sediment accumulation factors)分别为26.78±4.53、23.24±3.69和16.62±4.25,巨牡蛎对6种重金属富集能力的大小顺序为Cu>Zn>Cd>As>Pb>Hg.整个长江口导堤巨牡蛎的现存量约为1.07×106t,鲜肉约为1.75×105t,其对养分和重金属的总累积量分别为:N1.462×106kg、P1×105kg、Cu24745kg、Zn58257kg、Pb609kg、Cd254kg、Hg0.18kg和As329kg.长江口导堤巨牡蛎去除营养盐和重金属所产生的环境效益价值约为每年317万元,等同于每年净化合流污水7.31×106t,相当于一个日处理能力约为2×104t的大型城市污水处理厂;巨牡蛎提供的栖息地价值约为每年510万元,合计生态服务价值约为每年827万元.

崇明东滩湿地营养盐与重金属的分布与累积

测定了崇明东滩湿地盐沼植物和沉积物中TN、TP、重金属Cu、Zn、Pb和Cd的含量,阐明了它们在湿地中的分布与累积特征,评估3种盐沼植物对营养盐和重金属的富集能力,并讨论了互花米草入侵对长江口湿地生态系统可能造成的影响。海三棱镳草地上部分的TN、Cu、Pb和Cd的含量均显著高于芦苇和互花米草(p<0·01),而地上部分TP和Zn却表现为:海三棱镳草和互花米草无显著性差异(p>0·05),但均显著高于芦苇(p<0·01)。东滩湿地沉积物中TN和重金属的分布与累积特征为:芦苇带>互花米草带>海三棱镳草带>光滩,即随着高程的增加,沉积物中TN和重金属的含量逐步上升;但沉积物中TP含量变化不大,基本维持在0·06%左右。基于盐沼植物地上部分的生物量,估算了3种盐沼植物地上部分的营养盐和重金属库,结果表明:互花米草地上部分的养分库和重金属库均大于芦苇和海三棱镳草,表明收获互花米草对环境的净化效果最佳,特别对磷的去除效率是最高的。

长江口及邻近水域富营养化现状及变化趋势的评价与分析

根据2000～2002年6个航次的调查资料,分析研究了长江口及邻近水域富营养化现状及其变化趋势.研究结果表明,长江口及邻近水域营养盐含量十分丰富,平均56%水域无机氮含量已超过海水水质四类标准,磷酸盐也有40%以上已达到或超过海水水质四类标准.基于20个监测点有机污染指数(E值)和富营养化指数(A值)的计算结果,发现长江口及邻近水域从西向东、从北向南污染程度逐步降低;同时根据多年平均的A值划分,大约60%水域已达到重污染水平,受轻度和中度污染的水域均为20%左右.

江苏海门蛎岈山牡蛎礁生态现状评价

基于2013—2014年间的生态调查结果,评价了江苏海门蛎岈山牡蛎礁的生态现状。无人机航拍结果显示,江苏海门蛎岈山分布有750个潮间带区牡蛎礁斑块,总面积约为201519.37 m2;与2003年相比,海门蛎岈山牡蛎礁面积约下降了38.8%。活体牡蛎的平均盖度约为66%,2013年5和9月熊本牡蛎Crassostrea sikamea的平均密度分别为(2199±363)个/m2和(2894±330)个/m2。2013年5月海门蛎岈山熊本牡蛎种群的平均肥满度(CI)和性腺指数(GI)分别为(9.76±0.95)%和(1013±82)mg/g,均显著低于浙江象山港养殖的熊本牡蛎种群(P<0.05)。海门蛎岈山熊本牡蛎的单倍体多样性和核苷酸多样性指数分别为0.119和0.00028,均高于长江口野生种群和浙江象山港养殖种群。海门蛎岈山熊本牡蛎种群受到尼氏单孢子虫(Haplosporidium nelson)的轻度浸染,其感染率(17.2%)低于浙江象山港养殖群体(47.3%)。泥沙沉积和人类捕捞是江苏海门蛎岈山牡蛎礁面临的主要胁迫因子,今后牡蛎礁恢复的重点是增加附着底物的数量。

上海市潮滩湿地大型底栖动物的空间分布格局

通过对上海市6个典型潮滩湿地（崇明东滩、崇明北滩、九段沙、青草沙、南汇边滩和杭州湾北岸）的调查，共记录到大型底栖动物112种，甲壳动物、软体动物和环节动物分别占总物种数的51．8％、22．3％和18．8％。6个潮滩湿地中大型底栖动物生物量的空间分布呈现一致的规律，即高潮区〉中潮区〉低潮区；在生物量构成中，甲壳动物是最为重要的类群，其总体平均相对贡献率在51％～97％之间，软体动物的总体平均相对贡献率在2％～48％之间。大型底栖动物密度的空间分布在地点间存在较大差异，在崇明东滩、九段沙和杭州湾北岸湿地中，软体动物在数量上占优势；而在崇明北滩、青草沙和南汇边滩，甲壳动物却是优势类群。与20世纪80和90年代的调查资料相比，近20多年来上海市潮滩湿地中大型底栖动物生物量明显增加，但群落结构发生了根本改变，优势类群由个体较小的软体动物转变为平均体重较大的甲壳动物，这主要与人类活动（过度采捕、环境污染和生物促淤等因素）的强度干扰有关，也反映上海市潮滩湿地的环境质量和生态功能正在逐步下降。

江苏小庙洪牡蛎礁大型底栖动物多样性及群落结构

基于2011年春季的生态调查资料,报道了江苏小庙洪自然潮间带牡蛎礁大型底栖动物的多样性及其群落结构。通过16SrDNA基因序列分析发现,在小庙洪牡蛎礁内分布有3种牡蛎(熊本牡蛎Crassostrea sikamea、近江牡蛎C.ariakensis和密鳞牡蛎Ostrea denselamellosa),其中分布于潮间带区的造礁活体牡蛎为熊本牡蛎,其平均密度和生物量分别为(2199±363)ind/m2和(12361±1645)g/m2。在该牡蛎礁内记录到定居性大型底栖动物(不包括3种牡蛎)共计43科66种,礁体大型底栖动物的总栖息密度和生物量分别达到(2830±182)ind/m2和(499.59±35.41)g/m2,显著高于邻近的软相潮间带泥(沙)质滩涂[密度(102±29)ind/m2;生物量(53.10±22.80)g/m2]和潮下带泥滩[密度(140±60)ind/m2;生物量(43.23±22.37)g/m2](P<0.001)。

河口地区牡蛎礁的生态功能及恢复措施

在许多温带河口区,牡蛎礁是具有重要生态功能的特殊生境。牡蛎礁在净化水体、提供栖息生境、保护生物多样性和耦合生态系统能量流动等方面均具有重要的功能。近100年来,由于过度采捕、环境污染、病害和生境破坏等原因,许多温带河口区牡蛎种群数量持续下降,河口生态系统的结构与功能受到破坏,富营养化越来越严重。为了修复河口生态系统、净化水质和促进渔业可持续发展,近20年来,世界各地开展了一系列牡蛎礁的恢复活动,尤其美国在东海岸及墨西哥湾建立了大量的人工牡蛎礁,许多研究结果证实,构建的人工牡蛎礁经过2~3年时间,就能恢复自然生境的生态功能。本文介绍了我国首次牡蛎增殖放流工程-长江口南北导堤牡蛎礁,近2年的监测结果显示,长江口导堤牡蛎种群数量快速增长,附近水生生态系统的结构与功能得到明显改善。最后,针对目前牡蛎礁恢复过程中存在的不足,提出了需进一步研究的课题,包括牡蛎基础生物学(病害和分子系统进化),牡蛎礁恢复的关键技术、科学程序及成功的评价标准等。

湖泊富营养化模型研究进展

自从湖泊富营养化引起人类注意以来 ,科学家们就设法通过使用数学模型来模拟湖泊富营养化的发生 ,预测湖泊对不同管理措施的响应 ,以便找出合理的治理措施。总的来说 ,湖泊富营养化模型大概经历了以下三个发展阶段 :(1)单限制因子模型 ,如磷模型 ;(2 )多限制因子模型 ,如浮游植物初级生产力估测模型 ;(3)生态 -动力学模型 ,它是目前也是以后发展的主流。随着人们对湖泊生态系统认识的提高和计算机技术的发展 ,生态与水动力耦合模型。

江苏海门蛎岈山牡蛎礁恢复工程的生态评估

江苏海门蛎岈山牡蛎礁是我国目前现存的面积最大的潮间带活体牡蛎礁,但由于人类活动干扰及泥沙淤积等原因,该自然牡蛎礁面积不断缩小,影响着该牡蛎礁的生态功能与保护管理。于2013—2014年开展了首期江苏海门蛎岈山牡蛎礁恢复工程,基于生态监测结果评估该牡蛎礁恢复工程的生态效果。多层礁体上活体牡蛎丰度显著高于单层礁体(P<0.05);随着礁体的发育,恢复礁体上牡蛎丰度显著下降(P<0.05)。非参数Kruskal-Wallis检验结果显示,在两个生活周期内(2013-09—2013-11,2014-03—2014-05)牡蛎均呈现快递的生长(Q=10.519,Q=6.527,P<0.05),而在越冬期内(2013-11—2014-03)牡蛎几乎停止了生长(Q=0.35,P>0.05)。随着礁体的发育,恢复牡蛎礁上大型底栖动物群落的物种丰度并没有增加,但其平均总密度和总生物量均呈现显著性的增长(P<0.05);礁体构建后1a时恢复牡蛎礁中大型底栖动物的平均总密度和生物量均接近于自然牡蛎礁(P>0.05),但显著高于未恢复区(P<0.05);恢复牡蛎礁与自然牡蛎礁具有显著不同的大型底栖动物群落(ANOSIM,P=0.001)。研究结果表明该牡蛎礁恢复工程取得初步成功。

长江口湿地沉积物中的氮、磷与重金属

研究了总氮NT、总磷PT、重金属Cu,Zn,Pb和Cd在崇明东滩湿地沉积物中的分布与累积特征。结果表明,NT和重金属表现为:芦苇带>互花米草带>海三棱镳草带>光滩,即从光滩至芦苇带,从南部至北部,NT和重金属的质量分数呈现逐步增加的趋势。由于高潮带以细颗粒为主,有机质含量较高,因此NT和重金属表现出相应的富集;而沉积物PT在各个潮带呈均匀分布,这主要与沉积物中磷的化学形态组成有关。与上海南岸潮滩湿地和世界其他河口湿地相比,东滩湿地沉积物中重金属的质量分数相对较低,表明它是一块保存较为完好未受到污染的天然湿地,这主要与长江径流对污染物的稀释作用有关。

富营养化水体生物净化效应的研究进展

水体富营养化治理已成为当今世界性难题 .解决水体富营养化问题的关键是调控水生生态系统结构 ,使其恢复自然、健康和稳定的水生生态系统功能 ,提高水生生态系统的生物净化能力 .水生高等植物及水生植被是水生生态系统中最重要的初级生产者 ,它们个体大、生长周期长、吸取和储存营养物质的能力强 ,保持和恢复一定数量的水生植物种群可抑制浮游植物的生长 ,提高系统的生物多样性 ,使水生生态系统结构更加稳定 .水生动物在水生生态系统物质和能量循环中处于十分重要的地位 .浮游动物和底栖动物可直接捕食浮游植物 ,控制浮游植物的数量 ;而改变鱼类种群结构可提高浮游动物的生物量 ,从而间接控制浮游植物的大量繁殖 ,达到治理水体富营养化的目的 .我国的生物净化研究还处于起步阶段 ,今后在水生高等植物及水生植被生物净化的关键技术及优化水产养殖新模式技术研究方面有待提高 ,这将对我国水体富营养化治理及水体可持续利用有着重要的意义 .

农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施

随着点源污染得到逐步的治理 ,农业面源污染已成为水体富营养化的主要污染源 ,并引起了人们的极大关注。简要地概述了农业面源污染在水体富营养化中所起的重要作用 ,同时介绍了国内外防治农业面源污染的主要措施 ,指出了防治农业面源污染的难点和建立稳定。

长江口盐沼植物对营养盐和重金属的吸收、分布与滞留研究

测定3种盐沼植物体内TN、TP、重金属Cu、Zn、Pb和Cd的含量,计算了3种盐沼植物地上部分TN、TP和重金属库的大小。结果表明,3种盐沼植物在养分的分配模式上显著不同,3种盐沼植物地上部分重金属含量均低于地下部分;互花米草地上部分的养分库和重金属库均大于芦苇和海三棱镳草,表明其对养分和重金属的吸收与滞留效率更高。如果从湿地植物净化的角度来考虑,收获互花米草对河口环境的净化作用最佳,特别对P的去除效率最高;但另一方面,互花米草的入侵将会显著改变长江口湿地生态系统的生物地球化学循环过程,如提高沉积物中重金属的生物可利用性,有可能把更多的重金属输入河口水体和食物网,使湿地成为重金属的源而不是汇。

长江口及邻近水域氮、磷的形态特征及分布研究

根据近几年大面调查的监测资料,对长江口及邻近水域氮、磷营养盐的形态组成、时空分布及氮磷比的变动规律及其影响因素进行了分析研究。结果表明,长江口及邻近水域中硝酸盐是水体无机氮存在的主要形态,其约占总无机氮的90%,无机氮含量河口高,向东南方向愈来愈低;从该水域总磷的形态组成来看,磷营养盐主要以溶解态和颗粒态共存的形式存在,TDP略高于TPP,无机磷的平面分布与无机氮十分相似,春季无机磷含量高于夏季;N/P值变动范围大和平均值较高是该水域的主要特征,N/P值与长江径流量的大小有关系,夏季N/P值比春季高,综合分析来看,磷营养盐和光照都有可能成为该水域浮游植物生长的重要限制因子。