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。

浙江枸杞岛海域铜藻的再生能力

铜藻(Sargassum horneri)对当地海洋生态系统形成和多样性维持具有重要作用,是重建海藻场和实施海洋生态修复的重要物种之一。近年来随着全球气候变暖以及人类活动加剧的双重影响,铜藻场退化严重。然而大型海藻的再生是抵御多种干扰影响,并保持种群延续的固有特性,影响着海藻种群的分布与扩散。为查清铜藻固着器和残余基部主枝能否度夏后营养繁殖出新的植株,即铜藻是否为多年生;以及探明铜藻主枝断裂和断枝漂浮后是否可以继续营养生长的问题。研究以浙江枸杞岛贻贝养殖区固着铜藻为研究对象,根据定点观察铜藻形态特征变化,结合全年水温数据,研究其营养繁殖的再生能力和营养生长的再生能力。结果显示:(1)铜藻的株高和主干粗度、固着器附着面积呈明显的季节变动(P<0.01)。海水温度影响铜藻固着器的留存,水温25℃左右是铜藻固着器破损腐烂的节点温度,当水温高于25℃并持续一段时间后,铜藻固着器会脱落流失,无法度夏进行营养繁殖,因此浙江枸杞岛贻贝养殖区铜藻为一年生。(2)铜藻具有“顶端优势”现象,遭到破坏的铜藻,其侧枝会迅速生长,距离切割或破坏的地方越近,侧枝再生潜力越大,“顶端优势”现象越明显。(3)断枝在自由漂浮状态下具有营养生长的再生能力,三个月内平均株高最大可从23.08 cm增长至180.07 cm,平均湿重从12.11 g增长至644.59 g。以上研究结果为解析铜藻种群的繁衍、扩散和竞争策略提供科学依据,并为舟山海域“金潮”来源提供参考。

枸杞岛潮间带铜藻衰败及补充过程的生态学研究

铜藻是我国海藻场的重要组成物种之一,对海洋环境、渔业资源具有重要的支撑作用。为查清铜藻是否为多年生问题以及铜藻生存的耐受温度,基于野外潮间带监测观察,通过记录铜藻衰败期的株高、主干粗度、固着器附着面积等生物学参数,结合水温数据,探究铜藻自然生境下衰败期的生态学过程。研究表明:(1)5月底枸杞岛潮间带铜藻繁殖后开始进入衰败期,铜藻衰败表现出明显的季节变动规律(P<0.05)。度夏时期的水温成为决定铜藻多年生的关键影响因子。7月枸杞岛潮间带水温高达25℃以上,随着水温升高,76株铜藻固着器全部腐烂脱落,无法度夏进行营养繁殖,因此判断浙江省枸杞岛潮间带铜藻为一年生。(2)水温在25℃以上时,铜藻固着器开始破损腐烂,无法生存。浙江枸杞岛潮间带成熟铜藻温度生态幅的耐受温度范围为7.1~25℃。(3)潮间带铜藻衰败期时间较短,主要基于潮间带铜藻本身繁殖后固着器附着力降低,且附着面积又小,附着力较弱,在波浪与水流作用下导致固着器更容易脱落流失,衰败凋亡时间更快。(4)夏季面对低矮藻类丛生情况下,潮间带铜藻5月仍能进行有性繁殖释放孢子牢固依附在母体周围,通过幼苗种群集聚减少在低潮期间的干露和光的伤害,并造成对生长资源的竞争,这是其重要的生存竞争策略。铜藻利用生存竞争策略来维持种群的繁衍,且在此基础上持续增加其分布范围。以上研究结果对认识铜藻是否为多年生,解析铜藻的生活史,为其人工开发和海洋生态环境的保护提供参考价值,为退化的铜藻种群恢复与重建提供科学依据。

枸杞岛铜藻垂直分布格局及成因分析

以枸杞岛铜藻垂直分布特征为基础,并通过现场实验分析了环境因子(沉积物、暴波强度(wave exposure)、光照强度)对铜藻幼苗阶段垂直分布及生长的影响。结果表明:铜藻的主要繁殖群体集中分布在潮间带低潮区121—240 cm的水深范围内,水深大于480 cm没有发现成藻植株;光照对铜藻的生长起重要作用,低光照强度可能不会导致铜藻的大量死亡,但明显抑制了铜藻的生长,248μmol m-2s-1的光照强度为铜藻快速生长提供了有利条件,而并没有导致铜藻幼苗大量死亡;低暴波强度虽降低了铜藻被移除的风险,但为沉积物和附生生物在铜藻附着基上的积累创造了条件,进而影响了铜藻早期定居阶段的存活;随着水深的增加,沉积物在附着基上的沉积水平显著增多(P<0.01),沉积物长时间的覆盖导致了铜藻幼苗大量死亡。因此说,沉积物可能是影响铜藻垂直分布格局的主要因子。

基于孢子粘附功能的大型海藻生态修复技术研究

为实现大型海藻人工移植高效、节约和可持续性,研究基于大型海藻孢子的粘附特性,于2020年4月,初选了几种食品添加剂作为粘附剂,与铜藻(Sargassum horneri)孢子混合后,通过室内外涂覆实验观察孢子附着、萌发和生长情况,筛选出最优的粘附剂,并通过铜藻孢子低温保存实验研究解决延长海藻人工移植周期问题。结果表明:(1)海藻酸钠是一种较好的海藻孢子粘附剂,由其制成的铜藻孢子黏液,黏度越大、数量越多对孢子的保护作用越强,可有效阻碍水流冲刷与稀释的影响,增强孢子的附着几率,铜藻孢子黏液潮下带涂抹实验的孢子移植成活密度可达278 ind./m^(2),但在潮间带喷涂实验中仅在受波浪和水流影响小的位点获得了较好的移植效果;(2)铜藻孢子低温保存实验延长了海藻孢子的移植周期,铜藻受精卵经低温[(7±3)℃)]保存23d后仍具备附着能力,但需结合粘附剂的使用才能确保孢子在水流扰动条件下实现有效附着;(3)孢子黏液技术可广泛应用于大型海藻孢子的人工育苗与移植,主要包括室内均匀喷涂技术、水面喷洒移植技术、潮间带喷涂技术、潮下带涂抹技术和人工鱼礁或藻礁喷涂移植技术等。研究为大型海藻移植提供了一个全新的思路,有望在粘附剂开发、喷涂方法及设备研究上获得突破起到促进作用,并为我国海藻场的生态修复研究及大型海藻人工移植技术的推广提供科学依据。

枸杞岛海藻场小型无脊椎动物的食物来源

枸杞岛近岸海藻场生态系统内浮游动物、端足类、多毛类和棘皮动物等小型无脊椎动物是海藻场食物网的重要组成部分,承担了将初级生产者的能量产出向高级消费者传递转移的功能。为了探明桡足类、太平洋磷虾、中国毛虾、短毛海鳞虫、厚壳贻贝、角蝾螺、紫海胆、钩虾、麦秆虫、海绵和钩虾幼体等海藻场内主要小型无脊椎动物的能量来源,本研究应用稳定同位素技术分析海藻场食物网内这些小型无脊椎动物及其潜在食源浮游植物、大型海藻、底栖微藻等初级生产者的碳、氮稳定同位素组成,并用Iso Source多源线性混合模型来估算不同初级生产者对小型无脊椎动物的食源贡献率。结果表明,初级生产者的δ13C值为-21.7‰^-13.8‰,δ15N值为2.3‰~11.6‰。初级生产者沉积相颗粒有机物、浮游植物、水相颗粒有机物、铜藻的δ13C值无显著的季节差异(P>0.05),附生生物、孔石莼和底栖微藻的δ13C值有明显的季节变化(P<0.05)。在所有的初级生产者中,仅附生生物的δ15N值有极显著的季节差异,其余种类的季节变化不显著。小型无脊椎动物的δ13C值为-20.3‰^-15.4‰,δ15N值为2.5‰~8.1‰。在所有的小型无脊椎动物中,仅桡足类的δ13C、δ15N值有显著的季节变化(P<0.05),其余小型无脊椎动物的δ13C、δ15N值都无显著的季节变化(P>0.05)。基于Iso Source模型分析发现,浮游植物和水相颗粒有机物等是桡足类、太平洋磷虾和中国毛虾等浮游动物以及海绵的主要食源;钩虾幼体和麦秆虫等啃食性端足类主要以附着微藻为食;大型海藻和底栖微藻是钩虾、紫海胆和角蝾螺等底栖生物的主要能量来源。

带鱼保护区春秋季鱼类群落特征及与环境因子的关系

基于2014年5月(春季)和11月(秋季)在带鱼保护区进行的渔业资源底拖网调查数据,采用非度量多维标度(NMDS)、典范对应分析(CCA)和分类回归树(CART)方法研究了带鱼保护区春、秋季鱼类群落空间结构和群落多样性,以及它们与环境因子的关系。结果显示,该水域春季共捕获鱼类75种,隶属14目49科63属;秋季捕获鱼类78种,隶属15目50科64属。春、秋两季鱼类空间结构均可划分为2个组群,经单因子相似性(ANOSIM)分析,不同季节的2个组群间均存在显著性差异。CCA分析表明,影响春、秋季鱼类群落分布的主要环境因子有温度、盐度、水深以及浮游动物。春季多样性指数平均值为1.65±0.60,丰富度指数为2.46±0.90,秋季多样性指数平均值为1.42±0.53,丰富度指数为1.89±0.60。CART分析表明,影响春季多样性和丰富度的主要因素有Chl.a、DO、水深、p H和浮游动物(磷虾类和浮游幼体);秋季多样性主要受温度、水深和盐度的影响,丰富度主要受水深和温度的影响。

枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物摄食类群研究

随着海洋生态学研究的深入和海洋环境监测的需要,一些传统的研究方法如多样性指数等在评价大型底栖生物群落结构变化时显得说服力不足,而摄食功能群的研究越来越受到重视。本实验根据2012年8月对浙江枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物的调查实验,分析该海域夏季大型底栖无脊椎动物摄食类群的组成、空间及数量分布,并进行相关生态评价。结果表明,枸杞岛海藻场夏季大型底栖无脊椎动物组成以肉食者和滤食者占较大优势,食碎屑者、植食者和食底泥者次之,杂食者最少;肉食者的优势种为布尔小笔螺、寄居蟹、扁平管帽螺、甲虫螺和四齿矶蟹等,滤食者的优势种为条纹隔贻贝、带偏顶蛤、短石蛏和布氏蚶等,植食者的优势种为钩虾、单一丽口螺和锈凹螺等;各摄食类群水平分布较均匀,垂直分布受水深和摄食饵料的限制;基于大型底栖无脊椎动物功能类群的生态参数评价结果表明,枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物群落健康状态呈虚弱水平,大部分站位大型底栖无脊椎动物群落受到轻度扰动,底栖生态质量状况较好。

枸杞岛铜藻空间分布格局初探

为了查清铜藻空间分布格局与影响因子之间的关系,采用水下采样方法对不同生境条件下铜藻分布和生长情况进行了调查,并从大小两个尺度(站点间和站点内)分析了铜藻空间分布与影响因子之间的关系。结果发现,在站点尺度上,铜藻多集中分布于隐蔽的内湾处,分布密度和株高显著高于暴波站点(P<0.05),暴波站点的波浪和水流运动大小以及浊度显著高于隐蔽站点(P<0.05),说明暴波强度是影响铜藻水平分布和生长的主要因子之一;在站点内,铜藻垂直分布特征明显,潮间带低潮区铜藻分布密度和株高显著高于潮下带(P<0.05),且分布在潮间带低潮区的藻苗平均株高最高;铜藻分布密度和株高与附着基粗糙度、坡度、坡向表现出一定的相关性,但经相关性分析表明,水深与铜藻分布密度最相关(r=-0.337,P=0.001),粗糙度次之(r=0.175,P=0.092),与坡度和坡向相关性不高,说明了与水深相关的光照条件可能是影响铜藻垂直分布和生长的另一个主要因子。研究表明,附着基物理特征不是影响铜藻分布的主导因子,由波浪和水流运动引起的沉积物再悬浮影响到铜藻所需的光照条件,进而影响到铜藻的分布与生长,以此推断出沉积物可能是影响铜藻空间分布格局的主导因子。

浙江省海洋牧场建设现状与展望

对照国外海洋牧场建设,中国仍处于初期建设阶段,尚未形成系统。首批20个国家级海洋牧场示范区的确定将是具有里程碑意义的正确决策,它标志着中国海洋牧场建设进入了新的轨道。未来一段时间内浙江省将会高起点、高标准地推进海洋牧场建设工作。本文分析了中国和浙江省海洋牧场建设的现状,重点介绍了东极海洋牧场建设的实践经验,并展望了浙江省海洋牧场建设的未来。

东极海洋牧场厚壳贻贝筏式养殖区可移出碳汇能力评估

大规模贝类养殖对近海的碳循环过程产生了重要影响,形成了一个"可移出的碳汇"。根据2013年4月-2014年2月对东极海洋牧场厚壳贻贝筏式养殖区Ⅰ龄个体跟踪调查数据,评估了厚壳贻贝和附着生物的固碳量,并进行了固碳速率的标准化处理。研究显示,一个养殖周期内筏式养殖区厚壳贻贝和附着生物固碳量分别为102.24 t和4.88 t,其固碳速率分别为5.43 tC/(hm^2.a)和0.26 tC/(hm^2·a);筏式养殖区减排CO_2的生态服务价值量为37.17万元;贝壳和软组织的湿重比、含水率和碳含量差异均不显著(P>0.05),能使核算养殖贝类碳汇能力的程序简单化,本研究的方法和结论可用于评估其他海域养殖厚壳贻贝的固碳量;东极海洋牧场附着生物移出碳量为厚壳贻贝的4.77%,在筏式养殖区生态系统碳循环中的作用亦不可忽视。

浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻空间分布格局分析

为探明浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻(Sargassum vachellianum)的空间分布格局,于2016年5月底至6月初,分别采用走航观察和水下样方法,对按离岸距离远近的3条岛礁带上12个岛礁瓦氏马尾藻成藻时期的分布特征进行了调查,并从不同空间尺度比较分析了3条岛礁带上瓦氏马尾藻在水平和垂直分布上的差异。结果表明:(1)在地区尺度上,高浊度和高波浪能的水域环境限制了瓦氏马尾藻的分布与生长,导致浙北近岸的瓦氏马尾藻仅分布在第二条岛礁带这一狭窄的分布带上。依据瓦氏马尾藻最低适宜生长水温要高于10℃的特性,我们可以推断出舟山群岛的绿华岛可能是我国特有种瓦氏马尾藻分布的最北部端线。(2)在站点尺度上,岛礁东南向瓦氏马尾藻定生密度明显低于西北向,这与调查站位所受风浪影响的方位和强度相一致。在第二岛礁带上的4个岛礁北向瓦氏马尾藻的平均株高仅为26.3 cm,说明瓦氏马尾藻不适宜在高波浪能生境中生存。(3)在站点尺度内,第二岛礁带上浊度最低的北渔山岛瓦氏马尾藻有较大的垂直分布范围,且定生深度达到了6.4 m,而浊度高的近岸岛礁瓦氏马尾藻垂直分布范围较小。瓦氏马尾藻株高随着水深的增加而逐渐降低,由此推测,瓦氏马尾藻虽不能耐受强光,但光照对瓦氏马尾藻的分布生长起重要作用。与同海区铜藻的垂直分布格局相比,瓦氏马尾藻具有一定适应高浊度、高沉积物环境的能力。因此,在浙北近岸海域瓦氏马尾藻是较适合进行生态移植修复的种类。

刍议海洋牧场的概念和英文表达

对照国外海洋牧场建设,中国仍处于初期建设阶段,尚未形成系统。首批20个国家级海洋牧场示范区的确定将是具有里程碑意义的正确决策,它标志着中国海洋牧场建设进入了新的轨道,未来一段时间内沿海各省市将会高起点、高标准地推进海洋牧场建设工作。目前,世界上海洋牧场的概念和英文表达存在较大分歧,海洋牧场的概念至少有23种,英文表达多达5种,若其概念不明确将无法聚焦海洋牧场研究和建设的目标,也将导致制定的技术路线有失偏颇。为此,本文从国内外对海洋牧场概念和英文表达的不同揭示、共同点、不同点等方面进行辨析,最终确定了一种合适的概念和英文表达。

饲料中添加肉毒碱对黄颡鱼生长的影响

以鱼粉和豆粕为蛋白源、大豆油为脂质源配制成1个蛋白质水平(35%)X5个脂肪水平(4%,10%,16%,22%,26%)X2个肉毒碱水平(0mg/Kg,150mg/Kg)的10种配方饲料,投喂平均体重为(10.0±0.6)g的黄颡鱼,进行肉毒碱对黄颡鱼生长影响的研究。经100d饲养表明:饲养中添加150mg/Kg肉毒碱对黄颡鱼生长没有影响。在黄颡鱼低蛋白配合饲料中,体重增长率最大,饵料系数、蛋白质效率较好的是最低的脂肪含量组(4%)。高脂肪含量对黄颡鱼的生长不利。

马鞍列岛人工鱼礁区鱼卵与仔稚鱼的群落结构

为了解人工鱼礁投放对鱼卵和仔稚鱼分布的影响,于2018年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)利用大型浮游生物网在马鞍列岛海洋牧场开展了4个航次的水平拖网调查。根据鱼卵、仔稚鱼的种类组成、数量分布等群落结构特征,对投礁区和未投礁区鱼卵、仔稚鱼的资源分布进行研究。结果显示,2018年在马鞍列岛海洋牧场共采集鱼卵5 642粒、仔稚鱼1 013尾,隶属于10目21科49种。鱼卵优势种为龙头鱼、短吻红舌鳎和小黄鱼;仔稚鱼的优势种为褐菖鲉、花鲈和小公鱼属未定种。投礁区和未投礁区鱼卵仔稚鱼的优势种种类组成基本一致,但是群落结构差异显著,投礁区各个季节的多样性指数、丰富度指数及均匀度指数均高于未投礁区,与未投礁区差异显著,且春季投礁区的生物多样性最高。聚类分析显示,春季鱼卵、仔稚鱼群落结构最为稳定,冬季群落结构最简单,夏、秋两季相似度较高,群落结构更复杂。研究表明,马鞍列岛海洋牧场人工鱼礁的投放对鱼卵、仔稚鱼具有一定的聚集和庇护作用,温度(T)、盐度(S)、水体浑浊度(Turb.)等海洋物理环境因子对鱼卵、仔稚鱼分布影响显著。

渔山列岛海藻场空间分布格局及成因分析

为探明渔山列岛海域海藻场的空间分布格局,解析海藻场退化机制,提出海藻场生态修复策略,于2015年6月,采用水下样方法对北渔山岛海藻场的分布特征进行了调查,并比较分析了海藻场在水平和垂直分布上的差异。研究结果显示:(1)北渔山岛海藻场的支撑物种为瓦氏马尾藻和铜藻,且瓦氏马尾藻的平均密度达到了250 ind/m^2,远高于铜藻的密度,是海藻场中的优势种,反映了渔山列岛的生态保护效果较好,瓦氏马尾藻海藻场生态系统相对稳定。(2)在水平分布上,瓦氏马尾藻在岛礁东南向分布稀少、而在西北向分布密集,这与岛礁不同方位受风浪影响的强度有关;在垂直分布上,瓦氏马尾藻垂直分布范围较宽,且最大分布水深为6.35 m,这也是在我国瓦氏马尾藻目前记录到的最大分布水深,而2~4 m的水深范围成为瓦氏马尾藻最适宜的栖息水深,但平均株高仅0.38 m,且生物量较低,说明近岸岛礁海域的瓦氏马尾藻藻场也处于濒临灭绝的边缘。研究结果表明,多年生瓦氏马尾藻的营养繁殖方式比一年生铜藻的有性繁殖方式更能适应现今的海洋生态环境,而一旦瓦氏马尾藻资源在外界干扰下受损将很难恢复,因此,我们可通过人工移植多年生瓦氏马尾藻的方法修复近岸海域的海藻场资源。

贝类标志技术的研究进展

贝类标志技术已在贝类种群密度、死亡与资源补充、生长和遗传等研究中广泛应用,并已成为贝类种群估算、资源评估及分布调查的重要手段。目前,贝类标志技术的研究仍相对较少,且由于贝类多变的形态结构和复杂的生存环境,造成了标志技术的应用仍存在问题。本文对近年来国内外在贝类标志技术方面已取得的进展进行了综述,并比较分析了几种标志方法的优缺点,以期为我国贝类标志技术的应用与研究提供依据。

东海北部桁杆拖虾渔获组成分析

根据2017年全年桁杆拖虾动态监测资料,对东海北部桁杆拖虾的生产情况和渔获组成情况进行了研究。结果表明,调查船全年捕捞总产量111.87 t,较上世纪90年代(140~150 t),产量下降明显。全年平均CPUE为40.22 kg^-h·^-1,其中上半年平均CPUE为31.79 kg^-h·^-1,下半年平均CPUE为42.71 kg^-h·^-1.全年桁杆拖虾渔获物中,共鉴定种类135种,其中目标渔获物虾类23种,副渔获物112种。渔获尾数组成中,虾类为优势类群,占总渔获尾数的62.04%;渔获重量组成中,鱼类为优势类群,占总渔获重量的36.99%,其次为虾类占33.20%。虾类优势种为哈氏仿对虾、中华管鞭虾和葛氏长臂虾;副渔获物中优势种为口虾螞、双斑噂、绿鳍鱼、细点圆趾蟹和细条天竺鯛。

粘附剂与附着基质对马尾藻受精卵附着的影响

初选6种粘附剂与马尾藻受精卵混合后,培养观察其附着萌发情况,筛选使受精卵成活率最高的粘附剂;使用4%海藻酸钠、3%CaCl_(2)混合受精卵涂覆在3种粗糙度不同的附着基质上,观察受精卵附着密度,筛选对受精卵附着最有利的粘附剂与基质组合。结果表明:(1)涂抹海藻酸钠的受精卵附着密度达259 ind.·cm^(-2),成活率9.4%;超支化聚合物胶粘剂(HBPA)包裹的受精卵附着密度虽低,但材料黏度大、粘附性强、溶解慢,是潜在的室外移植粘附材料;(2)砖块、水泥板、PVC基质上喷涂3%CaCl_(2)的附着密度达86、48、8 ind.·cm^(-2),成活率分别为52%、29%、5%;实验说明基面越粗糙,受精卵附着数量越多。因此,在大型海藻修复时可投放基面粗糙度大、有颗粒凹点的藻礁与人工粘附剂相结合的方法移植大型海藻。