基于稳定同位素的枸杞岛海藻场鱼类群落营养结构特征

为了阐明枸杞岛近岸海域食物网结构,为岛礁近岸海藻场鱼类群落结构变化提供研究依据,应用碳、氮稳定同位素技术方法,分析评估了舟山枸杞岛近岸海藻场主要鱼类群落的营养结构特征及其季节变化。结果表明,海藻场茂盛期(春、夏季)主要鱼类的δ^(13)C值范围为-20.4‰~-12.8‰,均值为-16.1‰,其δ^(15)N值范围为4.1‰~10.4‰,均值为8.4‰;海藻场衰退期(秋、冬季)主要鱼类的δ^(13)C值范围为-17.9‰~-14.4.‰,均值为-16.1‰,δ^(15)N值范围为7.6‰-12.9‰,均值为9.7‰。钩虾和麦秆虫对褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)和斑头鱼(Agrammus agrammus)等海藻场定居种类的食源贡献率最大,浮游动物对黄姑鱼(Nibea albiflora)和皮氏叫姑鱼(Johnius belengerii)的等非藻场定居种类食源贡献最大;应用SIBER模型计算显示枸杞岛海藻场茂盛期的主要鱼类群落生态位空间、核心生态位空间、基础食物来源、营养多样性的值均大于衰退期。不同时期的鱼类营养结构存在差异,茂盛期位于多边形顶点的种类分别为赤鼻棱鳀、青鳞小沙丁、丝背细鳞鲀和黄姑鱼;而衰退期的种类为赤鼻棱鳀、棘头梅童鱼、黑鲷、斑鳍天竺鲷、红鳍天竺鲷、红鳍东方鲀和大泷六线鱼。研究表明海藻场对主要鱼类的碳源具有显著影响,海藻场茂盛期支撑了更高的生物多样性、食源多样性和群落营养结构。

枸杞岛筏式贻贝养殖海域鱼类群聚特征

为探究筏式贻贝养殖生境鱼类资源养护功能,于2020年9-12月对枸杞岛筏式贻贝养殖生境(分表层区和底层区)及周边岩礁生境的鱼类进行了多网目组合刺网采样。应用相对重要性指数IRI、多样性指数并结合等级聚类、非度量多维标度排序(nMDS)分析鱼类组成和群落结构。结果显示,在2种生境中共采集鱼类55种,隶属于10目34科47属,其中贻贝养殖生境采集到37种(底层和表层分别为29和20种);岩礁生境共采集到40种。在鱼类组成上,中国花鲈和鲻是贻贝养殖生境表层区的典型优势种,而黄姑鱼和褐菖鲉是贻贝养殖生境底层区的典型优势种;褐菖鲉同时也是岩礁生境的典型优势种。多样性分析表明,贻贝养殖生境的总体鱼类多样性要高于岩礁生境,但尚不显著。多元分析显示,各月份2种生境中的鱼类群落格局均可分为3种类型,虽与养殖表层区、养殖底层区和岩礁区并非严格一致,但各群落间差异依然显著。研究表明,大规模筏式养殖设施的存在吸引了众多中上层鱼类及底层鱼类,也为岩礁生境优势鱼类提供了额外的栖息环境,发挥了近似于浮鱼礁系统的资源养护作用。研究结果可为岛礁海域海洋牧场目标种的选择和人工生境构建模式的应用提供重要参考。

枸杞岛不同生境大型藻类与藻床无脊椎动物功能群的关联性分析

大型藻类是饵料和栖息地的主要供给者之一,枸杞岛大规模的贻贝养殖筏架和岛礁岸线为藻类生长提供了丰富的基质,但对该区域丰富的藻类资源与藻床无脊椎动物功能群的关联性知之甚少,由此也限制了对大型藻类生态系统服务功能的深入理解。于2021年8月至2022年4月在枸杞岛贻贝养殖区布设12个水体站位、3个潮间带站位,开展了4个季度大型藻类及藻床无脊椎动物的采样调查。利用大型藻类与藻床无脊椎动物功能群的生物量,采用线性混合效应模型(linear mixed-effects models,LMMs)、广义加性模型(generalized additive models,GAMs)进行拟合,并用glmm.hp包解析了藻类各功能群对藻床无脊椎动物群落影响的贡献率。结果表明,贻贝养殖区的冠层藻类对植食者的影响虽呈极显著线性关系,但每增加100 g冠层藻类,仅能增加1.76 g植食者,二者间的能量转换小于自然界十分之一能量转换定律;潮间带的冠层藻类与碎屑食者和浮游植食者均具有非线性的显著相关性。分析认为,枸杞岛海域大型藻类以食物供给方式增加物种聚集的作用有限,其栖息地供给作用可能更为明显。对于碎屑食者和杂食者,红藻类尤其是钙质藻类是其更好的栖息地供给者。研究基于多模型量化分析了枸杞岛不同生境大型藻类对藻床无脊椎动物的影响,为优化藻类资源管理和制定相应的保护策略提供了新视点。

枸杞岛海藻场两种大型海藻碎屑分解和沉降特征

岛礁水域海藻场是近岸海域典型的生态系统,大型海藻分解产生的碎屑是海藻场生态功能的重要基础。为探究大型海藻碎屑对海藻场生态功能潜在规模的贡献,本研究以枸杞岛海藻场孔石莼和舌状蜈蚣藻为对象,通过现场挂袋实验和室内静水沉降测试,分析了两种海藻碎屑的组分、粒径和沉降特征。结果显示,分解过程中舌状蜈蚣藻和孔石莼的碎屑密度均逐渐减小,且各自在不同分解时期无显著差异。舌状蜈蚣藻碎屑中有机C含量和有机N含量对密度变化影响不显著,孔石莼碎屑中有机C含量对密度没有显著影响,而有机N含量对密度有显著影响。孔石莼碎屑的δ^(13)C和δ^(15)N对其密度有显著影响,舌状蜈蚣藻碎屑的密度只受δ^(13)C影响。两种海藻碎屑的密度都受木质素含量的显著影响,受纤维素含量的影响不显著。粒径是两种海藻碎屑沉降速度的决定性要素之一,研究表明,舌状蜈蚣藻大型碎屑(粒径>0.830 mm)、中型碎屑(0.380~0.830 mm)和小型碎屑(0.180~0.380mm)的沉降速度分别为0.016~0.023、0.008~0.015和0.004~0.005 m/s,孔石莼碎屑相应的沉降速度分别为0.011~0.014、0.005~0.006和0~0.003 m/s。本研究为探寻大型海藻碎屑特征和海藻场的生态辐射范围提供了参考依据。

枸杞岛贻贝养殖区大型底栖动物群落结构及与环境因子的关系

大型底栖动物物种组成及其群落结构能间接反映贻贝养殖区底栖生态状况。基于2021年4月和8月枸杞岛贻贝养殖区现场调查数据,开展了大型底栖动物群落结构、季节差异及主要驱动因子的系统解析。调查共鉴定大型底栖动物172种,隶属14纲40目84科,物种季节更替率为83.14%。丰度等级分布(Rank abundance)曲线表明,夏季物种更丰富,但均匀度相对较低。春、夏季大型底栖动物Shannon-Wiener多样性介于1.61~2.95之间,季节间差异显著。Simpson指数与盐度、沉积物中值粒径(D50)存在显著正相关关系;生物量与沉积物中值粒径、总有机碳(TOC)存在显著负相关关系;物种数、Chao1指数、生物量、丰富度均与TOC显著负相关。聚类分析将春季分为四个组别,夏季分为三个组别,NMDS分析表明,春季分组物种分离不显著,夏季分组物种分离显著,相似性分析(ANOSIM)印证了这种差异。应用相似百分比(SIMPER)分析表明,季节平均相异率为87.57%,分歧种为丝异须虫(Heteromastus filiformis)。CCA分析表明,溶解氧、TOC和硝酸盐是驱动贻贝养殖区大型底栖动物群落结构的主要因子,春季主要受溶解氧、TOC的影响,夏季主要受硝酸盐的影响。整体上贻贝养殖区大型底栖动物物种多样性现状良好,但需关注夏季水域富营养化问题。

枸杞岛海藻场褐菖鲉的摄食习性

2007年8月至2008年6月对枸杞岛海藻场生态系统4个盛衰阶段展开调查,共获得297个褐菖鲉样本,对其胃含物进行分析,以研究褐菖鲉摄食习性及其随藻场盛衰、体长的变化规律。结果表明,褐菖鲉的摄食强度很低,空胃率和平均饱满指数随藻场盛衰有显著变化(P<0.05),空胃率随体长的变化不显著(P>0.05),平均饱满指数在小于100.0mm各体长组间无显著差异(P>0.05);褐菖鲉是底栖生物食性鱼类,食物种类有端足类、虾类、蟹类、棘皮类、多毛类等12大类29种生物,端足类是(%IRI为97.03%)是褐菖鲉最重要的摄食种类;褐菖鲉食物种类随藻场盛衰而变化,在海藻场增长期和茂盛期两个阶段主要摄食虾类和蟹类,在海藻场持续期和衰减期主要摄食端足类;食物种类随体长变化,体长<80.0mm的褐菖鲉主要摄食端足类等,体长在80.0～99.9mm的褐菖鲉主要摄食虾类和蟹类,体长大于100.0mm的褐菖鲉主要摄食鱼类和端足类。

枸杞岛海藻场夏、秋季的渔业资源变化

基于2005年夏、秋两季对枸杞岛海藻场渔业资源的调查数据,对海藻场内外渔业资源的组成、优势种变化、主要资源种类生物学特征以及多样性和相似性进行了研究。结果表明,枸杞岛海藻场内的渔业生物组成的季节变化比藻场外明显,但岩礁性鱼类除外;藻场内优势种夏季多于秋季,而藻场外两季相同,褐菖鲉在夏、秋季的藻场内皆为优势种;各种类生物学特征也存在着明显的季节差异,夏季的性比差别大,秋季接近平衡,平均年龄秋季大于夏季,平均摄食强度夏季高于秋季;多样性值在夏、秋两季海藻场外皆大于海藻场内。藻场内外,夏季的多样性指数都大于秋季;同一季节藻场内外的相似性很低,不同季节,藻场内的相似性同样很低。通过现场调查及生物学实验,夏季海藻场作为幼小鱼类的索饵场所的生态功能得到了确认。

浙江省枸杞岛潮间带大型底栖海藻群落的研究

于2011年对浙江省枸杞岛潮间带大型底栖海藻资源进行了调查,以研究该海域大型底栖海藻群落结构的季节性变化及物种多样性。结果表明:采集到大型底栖海藻共65种,其中红藻门42种,褐藻门11种,绿藻门11种,蓝藻门1种。海藻种类季节性变化明显:春季最多,冬季次之,然后是秋季,夏季最少。大型底栖海藻的生物量季节性变化表现为:春季>秋季>夏季>冬季。海藻群落优势种为铜藻(Sargassum horneri)、无柄珊瑚藻(Corallina sessilis)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、萱藻(Scytosiphon lomentarius)、孔石莼(Ulva pertusa)、裙带菜(Undaria pinnatifida)、粗枝软骨藻(Chondria crassicaulis)、小石花菜(Gelidium divaricatum)和羊栖菜(Sargassum fusiforme)等。多样性指数季节性变化表现为春季>秋季>夏季>冬季。调查结果表明枸杞岛潮间带大型底栖海藻群落结构相对稳定。

枸杞岛潮间带表层沉积物重金属污染及潜在生态危害

随着人为活动或干扰带来的污染物负荷的持续增加,海洋潮间带的环境压力日趋严重,然而重金属污染对潮间带的生态影响研究鲜见报道。以生物资源丰富的枸杞岛潮间带为研究区域,于2013年7月对7个站点表层沉积物中6种常见的重金属进行了调查,并通过单因子污染指数法、Hakanson潜在生态危害指数法对污染现状及潜在生态危害进行了评价。结果表明,枸杞岛潮间带表层沉积物中Zn、Cu、As、Pb、Cd、Hg的平均质量比分别为91.33 mg/kg、34.12 mg/kg、6.62 mg/kg、4.40 mg/kg、2.14 mg/kg和0.04 mg/kg(干重)。除Cd超出我国GB 18668—2002《海洋沉积物质量标准》中的二类标准外,其余5种重金属质量比均满足一类标准。Cd、Hg和Pb的质量比在各站点间差异较大,Cu、Zn、As空间分布比较均匀。重金属残留水平与总有机碳质量分数有较明显的相关性,但与微粒径组分相关性不显著。污染及潜在生态风险评价结果都显示,Cd污染为中等到重度污染水平,其余重金属为轻微污染。总体来说枸杞岛潮间带沉积物生态风险较轻微,但存在Cd生态污染危害的风险。

浙江省象山、奉化和枸杞岛常见石莼属绿藻的形态学研究和分子鉴定

石莼属绿藻在全国沿海广泛分布,浙江省是石莼属绿藻开发利用的大省,产品不但供应国内市场,而且远销海外。文章对浙江省象山、奉化内湾海区及舟山外海岛屿枸杞岛地区的常见石莼属绿藻进行了初步研究,对不同时间采集的样品,通过结合形态学观察和分子生物学的方法进行了种类鉴定。结果显示,象山、奉化地区在1月至3月间的优势种为Ulva prolifera,并伴随生长着少量Ulva linza,Ulva flexuosa等绿藻。在舟山枸杞岛地区,Ulva pertusa和Ulva fasciata较为常见。

我国长江口及邻近海域铜藻生长和金潮分布变化特征

为了解金潮源头,对枸杞岛附近贻贝(Mytilus edulis)养殖区固着褐藻进行了分布特征调查,并对长江口附近海域漂浮金潮进行月度监测。结果表明,枸杞岛附近贻贝养殖区设施上固着生长大量褐藻马尾藻,1—3月,藻体具有固着器,营固着快速生长,平均长度在3月可达3.45 m;同时海区巡航监测结果显示,1—2月枸杞岛附近海域无漂浮马尾藻,3月份只有单棵零星漂浮藻体; 4月份,贻贝养殖区马尾藻固着器逐渐萎缩消失,导致藻体大量脱落进入海区,由于马尾藻具有气囊结构,能够保障藻体长期漂浮在海表面形成金潮;大面监测结果显示,4—5月海区漂浮褐藻生物量与分布范围快速增加,分布面积可达27761 km^2。分子生物学检测结果显示,固着褐藻和海区漂浮褐藻均为铜藻(Sargassum horneri)。本研究结果表明,3—4月浙江沿岸固着铜藻在人为和海流的共同作用下从贻贝养殖设施上脱落后营漂浮生活,生长聚集,并可能在风和海流作用下向北至黄海海域形成金潮,黄海金潮可能具有多溯源性质。

枸杞岛海域表层水真菌群落多样性研究

通过扩增子测序,分析了枸杞岛附近海域表层水中真菌群落组成及其多样性特征。结果表明,枸杞岛周围海域真菌群落组成稳定,优势真菌菌门为子囊菌门(Ascomycota),优势菌纲为座囊菌纲(Dothideomycetes),优势真菌属包括Hortaea、青霉菌属(Penicillium)、曲霉菌属(Aspergillus)。其中丰度最高的OTU1765属于威尼克外瓶霉(Hortaea werneckii),经FUNGuild功能预测发现这是一种潜在的人类和植物病原真菌。枸杞岛附近海域表层水中真菌群落的生态功能组成比较丰富,主要为植物病原菌和未明确的腐生真菌。研究结果揭示了枸杞岛附近海域表层水中的真菌群落组成特点,为枸杞岛附近海域表层水中微生物资源的开发利用及环境保护提供参考。

天然海藻场中大型海藻有机碳含量及碳汇能力估算研究——以浙江枸杞岛潮下带为例

本文通过声学侧扫和SCUBA Diving水肺潜水,对浙江枸杞岛潮下带大型海藻种类、分布面积、单位面积生物量等进行调查,同时检测了不同大型海藻体内有机碳含量,并基于单位面积海藻生物量,对枸杞岛潮下带海藻场生物量及碳汇能力进行初步估算。结果表明:枸杞岛潮下带大型海藻场分布面积约22.33 ha,分布大型海藻3门19种,不同海藻有机碳含量范围为29.11%~36.85%,褐藻因含有一种特殊的蓝光效应,其有机碳平均含量最高(32.94%),红藻门(31.75%)次之,绿藻门最低(29.39%)。基于单位面积生物量估算海藻场碳汇能力为176.15 g·C/m^(2),该海域海藻场总固碳量约为38.28 t,相当于减排CO_(2)约129.07 t。该研究结果可为近岸海域海藻场碳汇能力研究积累基础数据,也为海洋负减排路径研究提供科学依据。

大规模筏式贻贝养殖区浮游植物群落结构昼夜变化特征

于2023年9月对枸杞岛筏式贻贝养殖区内外共6个站点的浮游植物进行了昼夜连续采样,采用丰度和多样性指数及多元统计方法对养殖区内外浮游植物群落的昼夜变化特征进行了分析。结果显示:养殖区共采集浮游植物7门158种(区内为103种,区外为98种),其中硅藻门104种,占比65.82%,甲藻门30种,占比18.99%,其余门类占15.19%;区内白昼采集浮游植物94种,夜晚103种;对应区外为93种和98种。养殖区浮游植物优势种为9种,区外12种,其中中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和夜光藻(Noctiluca scintillans)为区内外全天优势种。养殖区内浮游植物平均丰度为白昼(1.77×10^(7)±2.5×10^(6))cells/L,夜晚(1.64×10^(7)±2.31×10^(6))cells/L,对应区外分别为(1.87×10^(7)±3.36×10^(6))cells/L和(1.75×10^(7)±2.72×10^(6))cells/L。区内丰度变化呈多峰型,峰值出现在潮水涨、退至4分和涨平时分;区外丰度变化呈单峰型,且与潮汐变化紧密相关,峰值仅出现在涨平时分。nMDS分析显示养殖区内浮游植物群落昼夜差异不显著(P>0.05),而区外浮游植物群落存在显著昼夜差异(P<0.05),且与潮汐变化极显著相关(P<0.01)。温度、溶解氧和盐度与区内外浮游植物种类数和丰度皆显著相关(P<0.05),浮游植物的种类数与磷酸盐和硝酸盐皆呈显著负相关(P<0.05),丰度与氨氮和硅酸盐呈显著正相关(P<0.05)。研究表明,大规模筏式养殖对局部水域浮游植物群落的影响在赤潮生物聚集的阶段可呈现更为积极的结果。

枸杞岛潮下带沙地生境鱼类群落结构和季节变化

为了解岛礁水域沙地生境的鱼类群落结构特征,评估该生境对鱼类资源养护的潜在作用,于2009年采用多网目组合刺网对枸杞岛潮下带沙质区域进行了逐月采样,同步设置岩礁为对照生境.应用α和β多样性指数结合相对重要性指数、相对渔获率、ABC曲线和聚类排序方法对两种生境中的鱼类组成、多样性变化和群落格局与变化进行了全面探讨.全年在沙地和岩礁生境共采集鱼类63种,隶属11目38科56属,2种生境各自出现的鱼类皆为46种.受暖水种频繁出现在沙地生境的影响,潮下带沙质区域鱼类区系比岩礁生境略显丰富,且春夏季的渔获量普遍高于岩礁生境;由于种类组成均匀度较低,沙地生境各季节的α多样性普遍较低,夏季显著低于岩礁生境.日本须鳎是沙地生境的指示种,为早春、夏末和秋冬季沙地底层优势鱼种.5—7月鳀、多数月份鲻和10月份鳗鲇等种类对沙地生境的阶段性利用,使其形成了区别于以趋礁性鱼类为优势类群的岩礁生境的群落格局和季节动态.沙地是多种鱼类幼鱼阶段的庇护所和饵料场,是鲆鲽类的良好栖息地.沙地生境在维持鱼类区系和养护鱼类资源方面具有重要作用.

枸杞岛岩礁生境主要鱼类的食物组成及食物竞争

基于2009年3月—2010年2月枸杞岛沿岸岩礁生境渔业资源调查数据,对岩礁生境中的3种定居性鱼类(褐菖鲉、大泷六线鱼和斑头六线鱼)和3种非定居性鱼类(花鲈、黄姑鱼和小黄鱼)的食物组成及食物关系进行了研究.结果表明:麦秆虫、钩虾、褐菖鲉幼鱼、鳀鱼和中国毛虾等是6种鱼类的主要饵料生物,且饵料组成随季节而变化.3种定居性鱼类中,大泷六线鱼和斑头六线鱼在秋季食物竞争激烈;3种非定居性鱼类中,黄姑鱼和小黄鱼在夏季食物竞争激烈;非定居性鱼类和定居性鱼类之间,黄姑鱼分别与褐菖鲉(秋季)和大泷六线鱼(冬季)食物竞争激烈.黄姑鱼是引起岩礁生境中6种主要鱼类食物竞争的关键鱼种.枸杞岛岩礁生境中6种主要鱼类的摄食活动对褐菖鲉幼鱼的资源量有一定影响.

枸杞岛瓦氏马尾藻藻场生态系统健康评价

采用指标体系法,对枸杞岛瓦氏马尾藻藻场生态系统健康状况进行研究。从藻场生态系统压力、藻场水质状态、藻场生物群落结构和藻场生态系统功能4个方面选取18个指标构建评价体系,并利用层次分析法(AHP)确定各指标权重值,建立海藻场生态系统健康评价多指标综合指数模型。研究结果表明,枸杞岛瓦氏马尾藻藻场生态系统综合评价指数为0.58,属中度退化、Ⅲ类退化级别,藻场附近海域营养状态质量指数值为5.47,富营养化压力对该藻场生态系统健康状况影响最大。本研究同时还对藻场退化原因做了分析,为该藻场修复方法的选择和修复目标奠定了基础。

枸杞岛海藻场大型海藻凋落物碳氮稳定同位素分析

大型海藻凋落物分解为海藻有机、无机碎屑参与海藻场C、N等养分循环,对维持海藻场较高的净初级生产力有着重要作用。采用"原位埋袋法",尝试对枸杞岛大型海藻优势种孔石莼(U.pertusa)、细枝软骨藻(C.tenuissima)、舌状蜈蚣藻(G.livida)、瓦氏马尾藻(S.vachellianum)、羊栖菜(H.fusifarme)凋落物的分解过程进行模拟,实验测定分解过程中凋落物有机C含量、有机N含量、C/N和C、N稳定同位素值。结果发现,海藻凋落物δ^(13)C、δ^(15)N值随时间变化趋势变化较复杂,根据凋落物碎屑化过程中不同的分解主导因素,将枸杞岛夏季大型海藻凋落物大致分为淋溶分解期(0~11 d)微生物分解期(11~42 d)。经分析计算,在构建海藻场食物网时,海藻凋落物δ^(15)N值在分解过程中有一定的变动,对同时摄食海藻植株和海藻碎屑的杂食性的初级消费者营养级造成0.4左右偏差。

枸杞岛海域浮游植物群落结构分析

根据枸杞岛海域全年调查中9月份尖刺菱形藻爆发式繁殖的情况,环岛4种生境中设置7个站点对浮游植物进行群落结构分析。9月枸杞岛海域浮游植物丰度很大,在7.6×106～37.2×106/m3之间,尖刺菱形藻占总丰度的71.6%,处于绝对的优势。而在沙滩生境中,中肋骨条藻为次优势种之一,在其他生境类型的站点中生物量不多。结合环境因子,构建物种—环境因子矩阵,进行典范对应分析(CCA)。得出倾角,叶绿素,溶解氧,盐度,光量子,温度为浮游植物群落的主要影响因子(P<0.01)。中肋骨条藻受温度影响较大,在温度相对较高的水域大量存在。结合全年的群落物种和环境数据,得出尖刺菱形藻的生长繁殖主要受温度影响。

枸杞岛周围底栖海藻分布的回声探测及其插值研究

以枸杞岛天然海藻场近岸50 m范围内的底栖海藻为研究对象,利用BioSonics回声探测仪采集的回声样本,对未采样区域进行反距离加权插值预测,使用该方法探测评估底栖海藻资源量具有经济、高效的特点。枸杞岛地区的底栖海藻呈斑块状分布,插值预测可有效弥补回声采样难以覆盖全部研究区域的不足,并能由点及面地表现完整研究区域内底栖藻的资源状况;反距离加权插值法"在空间上越靠近就越相似"的预测特点与底栖海藻呈斑块状生长特点的契合性,适用于预测底栖海藻的空间分布情况;赋予反距离加权插值法合适的幂指数可准确高效地预测评估底栖海藻的生长分布情况,本研究中p=5为最佳幂指数。目前回声探测方法和插值预测方法在海藻资源评估领域的应用尚处于研究初期,本文探索了其在复杂的海洋环境中的应用特点,评估其应用效能。