（环境科学专业论文）龙须菜海藻场的构建及对周围水环境的影响.pdf

根据2 0 1 0 年3 月2 0 1 0 年5 月2 个航次对南澳岛龙须菜海藻场浮 游生物、底栖生物以及鱼卵仔鱼群落的结构特征调查资料，分析了浮 游生物、底栖生物以及鱼卵仔鱼的物种组成、优势种、栖息密度、生 物多样性指数和均匀度。结果显示，两次调查期间共鉴定浮游动物 1 2 个生物类群，8 0 个种，浮游植物5 门1 8 科9 2 种，底栖生物5 门 2 1 科3 0 种以及鱼卵仔鱼1 门1 0 科1 4 种。其中本底水平的浮游动物 物种数为5 2 种，密度为3 1 8 9 7 9 2 5 8 个m 3 ，生物多样性指数为 4 0 0 1 2 0 1 0 4 6 ，均匀度0 8 6 3 3 0 2 0 2 9 ；浮游植物物种数为5 9 ，密 度为7 2 7 0 x 1 0 4 个m 3 ，生物多样性指数为3 4 0 6 7 0 8 1 1 ，均匀度 0 7 6 1 7 0 1 2 2 2 ；底栖生物物种数为2 5 ，密度为9 6 6 7 个m 2 ，生物多 样性指数为2 5 7 6 5 0 1 6 2 7 ，均匀度0 9 4 1 2 0 0 1 4 3 ；鱼卵仔鱼物种 数为1 2 种，密度为4 5 7 4 9 x 1 0 。3 个m 3 ，生物多样性指数为2 2 3 0 0 0 0 8 0 9 ，均匀度0 8 6 8 3 0 2 3 3 。跟踪调查中浮游动物物种数为6 7 种， 密度为2 5 7 4 2 个m 3 ，生物多样性指数为4 4 8 3 3 0 1 6 5 5 ，均匀度 0 8 9 3 3 0 0 1 2 6 ；浮游植物物种数为7 3 ，密度2 5 7 2 7 x 1 0 4 个m 3 ，生 物多样性指数为3 3 4 1 7 0 0 8 0 9 ，均匀度0 6 7 6 7 0 0 1 2 8 ；底栖生物物 种数为2 3 ，密度为1 3 6 6 7 个m 2 ，多样性指数为2 9 7 9 5 ，均匀度为 0 9 6 4 8 ；鱼卵仔鱼物种数为1 2 种，密度为7 8 8 1 2 x 1 0 0 个m 3 ，生物多 样性指数为2 5 5 8 3 0 1 1 0 7 ，均匀度0 9 0 3 3 0 0 2 3 2 。另外，养殖 海域浮游生物、底栖生物以及鱼卵仔鱼的栖息密度、生物多样性指数 也分别都高于对照海域的。因此，本研究认为龙须菜海藻场的构建可 以增加浮游生物底栖生物的多样性，改变浮游生物的群落结构。 关键词：龙须菜海藻场，无机氮，无机磷，浮游生物，底栖生物，鱼 卵仔鱼 n t h es t r u c t u r eo f m a c r o a l g a eb e dn e a r b ya r t i f i c i a lr e e f a r e aa n di t se f f e c to nw a t e re n v i r o n m e n t a b s t r a c t t h ep r o b l e m ss u c ha sw a t e re u t r o p h i c a t i o n ，w a t e rp o l l u t i o na n d m a r i n ee n v i r o n m e n t a ld e t e r i o r a t i o ne ta l ，a r ef o c u s e do f f s h o r eo rc l o s e d s e aa n da r et h ek e yf a c t o rt oo b s t r u c tt h ed e v e l o p m e n to fa q u i c u l t u r e i n h i b i t t i n ge u t r o p h i c a t i o nr e s t o r i n gf i s h e r y r e s o u r c e sa n dr e m e d y i n g m a r i n ee c o s y s t e ma r ec h a l l e n g i n gr e s e a r c h e r s a st h ec o m p o n e n to f m a r i n ee c o s y s t e m ，s e a w e e d sh a v ea ni m p o r t a n tr o l ei nm a i n t a i n i n gt h e b a l a n c e so fm a r i n e e c o l o g y a n di nm a t t e r c y c l i n g a sp r i m a r y p r o d u c t i v i t yi nm a r i n e ，s e a w e e d sh a v eh i g hr a t eo fp r o d u c t i v i t ya n d a b s o r bl a r g eq u a n t i t i e so fn i t r o g e na n dp h o s p h o r u sa sar o l eo fb i o f i l t e r d u r i n gt h eg r o w t hp r o c e s sa n de n h a n c et h eb i o d i v e r s i t ya n dm a i n t a i n h e a l t h ym a r i n ee c o s y s t e m a si m p o r t a n tn a t u r er e s o u r c e s ，s e a w e e d sa r e m a d ei nf o o d ，r a wc h e m i c a lm a t e r i a l t h er e s e a r c hw a sc o n d u c t e dt o c h o o s ep r o p e rc u l t u r a lm e t h o di nd i f f e r e n tc u l t u r a ld e n s i t yo fg r a c i l a r i a l e m a n e a f o r m i s ，i n v e t i g a t ei t se f f e c to nw a t e re n v i r o n m e n t ，a n da t t a i nt h e g o a lo fi m p r o v i n gm a r i n ee n v i r o n m e n ta n dm a k i n ge c o n o m i cb e n e f i t s d u et os t r u c t u r et h er a t i o n a lg r a c i l a r i al e m a n e a f o r m i sb e di n d i f f e r e n tt h i c kd i s t a n c ea n ds e e d l i n ga n du n d e r s t a n di t se f f e c to nw a t e r e n v i r o n m e n t ，t h es t u d yw a sc o n d u c t e db e t w e e nf e b r u a r ya n dm a yi n 2 0 1 0 t h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h e g r o w t h r a t eo fg r a c i l a r i a l e m a n e a f o r m i sw a sb e s t i nt h i c kd i s t a n c ef r o m3 0c mt o4 0 c ma n d s e e d l i n g d i s t a n c ef r o m10c mt o2 0 c m t h es t r u c t u r eo fg r a c i l a r i a l e m a n e a f o r m i sb e di n c r e a s e dt h ec o n c e n t r a t i o no fd i s s o l v e do x y g e n ( d o ) i i i t h ei n o r g a n i cn i t r o g e n ( i n ) t h ei n o r g a n i cp h o s p h o r u so p ) a n dt h e c o n c e n t r a t i o no f c h l o r o p h y l l a ( c h l a ) w e r es i g n i f i c a n t l y l o w e ri n c u l t u r a la r e at h a nt h e mi nc o n t r o la r e a ( p 0 0 5 ) b u t ，t h ec o n c e n t r a t i o no f d i s s o l v e do x y g e na n dt h et r a n s p a r e n c yw e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e r i n c u l t u r a la r e at h a nt h e mi nc o n t r o la r e a ( p o 0 5 ) h e n c e ，t h es t r u c t u r eo f g r a c i l a r i al e m a n e a f o r m i sb e dw o u l dh a v eag o o de f f e c to nw a t e r e n v i r o n m e n tb y i n c r e a s i n g t h ec o n c e n t r a t i o no fd o ，r e t r a i n i n gt h e m i c r o a l g e aa n dr e d u c i n gt h ec o n c e n t r a t i o no fi na n d i e b a s e do nt h es u r v e yd a t ao f fp l a n k t o n 、z o o b e n t h o sa n df i s he g g s a n dl a r v a eo f2c r u i s e si ngl e m a n e a f o r m i sb e di nn a n a od a of r o m m a r c ht o m a y i n2 0 1 0 ，s t u d i e sw e r ec o n d u c t e do nt h e s p e c i e s c o m p o s i t i o n ，t h ev a r i a t i o no fd o m i n a n ts p e c i e s ，t h es p e c i e sd e n s i t y ，t h e b i o m a sd i v e r s i t yi n d e xa n de v e n n e s sv a l u e s t h er e s u l t ss h o w e dt h a t8 0 k i n d so fs p e c i e so fz o op l a n k t o nb e l o n g i n gt o1 2f a m i l y ，9 2k i n d so f s p e c i e so fp h y t o p l a n k t o nb e l o n g i n g t o1 8f a m i l yi n5p h y l u m ，3 0k i n d so f s p e c i e so fz o o b e n t h o sb e l o n g i n gt o2 1f a m i l yi n5p h y l u ma n d1 4k i n d s o fs p e c i e so ff i s he g g sa n dl a r v a eb e l o n g i n gt o1 0f a m i l yi n1p h y l u m w e r ei d e n t i f i e d i nb a c k g r o u n ds u r v e y , t h es p e c i e so fz o op l a n k t o n r e a c h e d7 3 t h ed e n s i t y , t h eb i o d i v e r s i t yi n d e xa n de v e n n e s sv a l u e so ft h e c o m m u n i t i e sw e r e3 1 8 9 2 c e l l m 3 ，4 0 0 1 2 0 1 0 4 6a n d0 8 6 3 3 0 2 0 2 9 ， r e s p e c t i v e l y ；t h es p e c i e so fp h y t o p l a n k t o nw e r e5 9 ，w i t ht h ed e n s i t y , t h e b i o d i v e r s i t y i n d e xa n d e v e n n e s sv a l u e so ft h ec o m m u n i t i e s 7 2 7 0 x 1 0 4 m 3 ，3 4 0 6 7 0 8 1 1 a n d0 7 6 1 7 0 1 2 2 2 ；t h e s p e c i e s o f z o o b e n t h o sr e a c h e d2 5a n dt h ed e n s i t y , t h eb i o d i v e r s i t yi n d e xa n d e v e n n e s sv a l u e so ft h ec o m m u n i t i e sw e r e9 6 6 7 m 2 ，2 5 7 6 5 0 16 27a n d 0 9 4 1 2 0 0 1 4 3 ；t h es p e c i e s o ff i s h e g g sa n dl a r v a e w e r e1 2 ，t h e d e n s i t y , t h eb i o d i v e r s i t yi n d e xa n de v e n n e s sv a l u e so ft h ec o m m u n i t i e s w e r e4 5 7 4 9 x 1 0 m 3 ，2 2 3 0 0 0 0 8 0 9 a n d0 8 6 8 3 0 2 3 3 b u t ，i n c o n t i n u i n gs u r v e yt h es p e c i e so fz o op l a n k t o nr e a c h e d6 7 ，t h ed e n s i t y , t h e b i o d i v e r s i t yi n d e xa n de v e n n e s sv a l u e so ft h ec o m m u n i t i e sw e r e2 5 7 4 2 m 3 ，4 4 8 3 3 0 1 6 5 5a n d0 8 9 3 3 0 0 1 2 6 ，r e s p e c t i v e l y ；t h es p e c i e so f p h y t o p l a n k t o nw e r e7 3 ，w i t ht h ed e n s i t y ，t h e b i o d i v e r s i t yi n d e xa n d i v 、 e v e n n e s sv a l u e so ft h ec o m m u n i t i e s2 5 7 2 7 1 0 4 m 3 ，3 3 4 1 7 _ + 0 0 8 0 9a n d 0 6 7 6 7 _ + 0 0 1 2 8 ；t h es p e c i e so fz o o b e n t h o sr e a c h e d2 3a n dt h ed e n s i t y , t h e b i o d i v e r s i t yi n d e x a n de v e n n e s sv a l u e so ft h ec o m m u n i t i e sw e r e 1 3 6 6 7 m 2 ，2 9 7 9 5a n d0 9 6 4 8 ；t h es p e c i e so ff i s he g g sa n dl a r v a ew e r e 1 2 t h ed e n s i t y , t h eb i o d i v e r s i t yi n d e xa n d e v e n n e s sv a l u e s o ft h e c o m m u n i t i e sw e r e7 8 8 1 2 x 1 0 3 m 3 ，2 5 6a n d0 9 0 b e s i d e s ，t h ed e n s i t y a n dt h eb i o d i v e r s i t yi n d e xo fp l a n k t o n 、z o o b e n t h o sa n df i s he g g sa n d l a r v a ec o m m u n i t i e sw e r eh i g h e ri nc u l t u r a la r e at h a nt h e mi nc o n t r o la r e a t h e r e f o r e t h e r ei s ac o n c l u s i o ni nt h e s t u d y t h a tg r a c i l a r i a l e m a n e a f o r m i sb e dc a ni m p r o v eb i o d i v e t s i t yo fp l a n k t o na n dz o o b e n t h o s ， a n di n f l u e n c et h ec o m m u n i t ys t r c u t u r e k e yw o r d s ：g r a c i l a r i al e m a n e a f o r m i sb e d ，i n o r g a n i cn i t r o g e n ，i n o r g a n i c p h o s p h o r u s ，p l a n k t o n ，z o o b e n t h o s ，f i s he g g sa n dl a r v a e v 上海海洋大学硕士学位论文 答辩委员会成员名单 姓名工作单位职称备注 杨宇峰暨南大学研究员主席 许柳雄上海海洋大学教授委员 中国水产科学研究 贾晓平研究员委员 院南海水产研究所 中国水产科学研究 甘居利研究员委员 院南海水产研究所 中国水产科学研究 戴明助理研究员秘书 院南海水产研究所 答辩地点广州答辩日期 2 0 11 0 6 12 引言 2 0 世纪8 0 年代以来，随着我国经济快速发展，广东省沿海地区开展了 一系列的大规模经济建设，为促进我省经济发展、提高人民生活水平发挥 了重要作用。但由于过渡注重开发、忽视了保护和环境的承载力，我省海 域出现了海水污染现象严重、海域富营养化与大规模赤潮频发、渔业资源 严重衰退、生物多样性下降等现象。具有净化海水水质、为幼鱼幼虾提供 栖息场所和饵料的天然海藻资源及海藻生态系统也遭到严重破坏。加强海 藻的增殖技术研究和进行人工增殖、促进海藻资源的恢复已经刻不容缓。 大型海藻在海洋生态环境中的作用非常重要，既能直接产生经济效益， 又有优良的生态作用。首先，藻类通过自身的光合作用消化海水中的碳、 氨、磷、硫，改善了水的透明度，净化和控制水质、避免或减少赤潮的发 生。海水养殖过程中，大量的残饵、粪便及生物残骸进入水体和底质，可 引起水体富营养化，造成水质恶化。海域中可利用的n 和p 部分是以溶解 态存在的，大型海藻可以通过其生理过程，使海水中溶解态的n 、p 进入生 物地化循环，加速降解。许多研究证实大型海藻是近海环境中对n 、p 污染 物非常有效的生物过滤器【1 。3 】。另外还具有缓冲作用，t e r u h i s ak o m a t s u 在对 k o d o m a r i 湾马尾藻场进行的研究发现，马尾藻场对藻场内的水流、p h 、溶 解氧以及水温的分布和变化具有缓冲作用【4 , 5 】。其次，作为一种手段协同人 工鱼礁，共同改善海水环境。因为人工鱼礁建设是一项系统的宏伟工程， 并非在海区投放一些礁体或废旧车船等物品的简单工程，在时间和空间上 跨度大，工作涉及社会、经济、生态环境、政策、法规、资金、技术及监 测管理等许多方面【6 7 1 。而且投放人工鱼礁后，不可能立即鱼虾满礁，鱼礁 生物对新生活环境有一个适应过程，礁体附着生物的附着过程也需要一定 的时间，所以要达到预期的生态和经济效果需要一定的时间。而开展大型 海藻增殖，可以在相对短的时期内形成高密度的海藻群体和海藻场，从而 形成具有一定规模、较为完善的生态体系并能够独立发挥生态功能的生态 系统。大型海藻是多种水生生物的直接食物来源，海藻群体为鱼、虾、贝 类等生物提供庇护场所、栖息场所、产卵繁殖场所和提供食物，增殖渔业 资源，再加上藻场具有降低海区富营养化、防止赤潮的发生，所以通过在 人工鱼礁区构建海藻场可以加速对海洋生态环境的改善【8 。1 0 】。一些海藻可以 制做加工成食品、饵料【1 1 , 1 2 1 、琼胶工业原料和土壤肥料等物质，具有经济价 值。作为我国三大经济海藻之一裙带菜，是一种大型褐藻，世界上每年的 栽培产量有2 2 0 万吨鲜品。由于它营养价值高并有很好的保健作用，市场 需求很大，近几年在我国栽培面积增长很快，产量副1 3 】。还有一种是盛产 于日本的枝管藻，近来许多实验表明，因为该藻富含褐藻酸和岩藻多糖等 生物活性物质，不但具有很高的营养价值，还可能有巨大的药用开发价值， 所以深受欢迎，是早餐桌上不可缺少的美味，每年需求量逾万吨【1 4 1 。 由于海藻生长容易受到海水温度、深度、植食动物、台风以及种植密 度等因素的影响，所以构建海藻场时藻种的选择、养殖模式的设计以及日 常管理等工作是海藻场构建成功的关键。本研究选取广东南澳岛的土著海 藻，通过不同养殖深度以及养殖密度等方面，设计出切实可行的海藻场构 建模式。此外，海藻是海洋中的初级生产者，可以吸收并固定海水中的碳、 氮、磷等生源要素，达到净化改善海水水质状况的效果。因此，本研究还 通过在养殖海藻的人工鱼礁区和没有养殖海藻的鱼礁区，进行氮磷等水质 指标分析，以明确海藻场对氮磷等指标的吸收效果。 1 国外研究现状分析 日本对海藻场研究起步最早，为应对全球气候变化加剧，针对海藻场 大面积减少情况。日本政府于1 9 8 0 启动海洋牧场计划，随后便在沿海地区 投放的岩石混凝底质种植大型海测1 5 】。2 0 0 2 年在日本静冈县沼津市内浦沿 岸进行的人工藻场实验，2 0 0 5 年调查该海域发现有成群鱼类聚集，硅藻及 大型海藻孢子附着，自行繁衍的、稳定的大型海藻与各种海洋动物共生的生 态群落1 1 6 , 1 7 】。从2 0 0 6 年开始花费3 年时间，在各都道府县完成为了鱼的产 卵场所和培育鱼苗而实施的培育大叶藻和海带的再生计划【1 8 】。 美国以经济利用为目的，开展了巨藻场和马尾藻场的生态系统研究。 美国在1 9 9 6 - - - 2 0 0 1 年开展了重建型巨藻场生态工程。2 0 0 1 年，将海藻移植 到马里布的埃斯康迪多海滩进行潮下带巨藻场的重建。在移植海域生长的 状况与天然个体相同，对照采样区未见海藻株f 1 9 l 。 2 国内研究现状分析 我国科技工作者为海藻场建设主要致力资源保护和服务经济建设，并 为之做了不懈努力。从1 9 7 8 年开始，就有研究者为了北方沿海鱼类资源和实 行海洋牧场化，从墨西哥下加利福尼亚州圣托马斯( s a n t ot o m a s ) 藻场引进巨 藻栽培【2 0 1 。我国是一个海藻栽培大国，海藻栽培有着悠久的历史【2 。已经 对海带l a m i n a r i aj a p o n i c a 、裙带菜u n d a r i ap i n n a t i f i d a 、坛紫菜p o r p h y r a h a i t a n e n s i s 、石花菜g e l i d i u ma m a n s i i 和麒麟菜e u c h e u m as p 等的种植进行 了长时间的研究【2 2 之4 1 。2 0 0 5 年山东省在全国率先启动了渔业资源修复行动 计划，其中人工藻场项目被列为重点和关键技术研究。2 0 0 9 年开始在南麂 列岛展开铜藻场构建工作i 矧。 作为生物净化器，藻类的生7 0 物净化作用自上世纪年代开始，逐渐得到 人们的重冽2 6 1 。y iz h o u 等【2 7 1 通过龙须菜和黑鲳的混养发现，在实验室和在 室外养殖，二者长势都很好，而且藻体对氮和磷的摄入量为1 0 6 4 和 o 3 8 声t m o lg 1 ，能够有效地吸收养殖废水中的营养盐；i h e m f i n d e z 2 8 】等在在 实验室研究石莼、浒苔和江蓠对养殖废水的生物过滤作用发现，三种藻在 水流速低的时候( o 0 5 ) ，而主绳问距3 0c m 、4 0c m 组分别与主绳间距为2 0c m 、5 0c m 组和1 0 0c m 组差异显著( p 0 0 5 ) ，均高于苗绳间距3 0 、 4 0 和5 0 c m 组的，与各组的差异显著( p 0 0 5 ) 。结果表明，龙须菜海藻场区f ； 1 5 天， 在主绳间距为3 0c m 、4 0c m 组，苗绳间距为1 0c m 、2 0c m 组，生长速率比较高。 6 3 口6 1 + 口 生5 9 一 k 速5 7 率。， 3 0 o 蓥5 3 丁5 1 兽4 9 一 。 邑4 7 4 5 一 + 土绳距2 0 c m + 主绳距3 0 c m 1 02 03 04 05 0 苗绳间距s e e d l i n gd i s t a n c e ( c m ) 主绳距4 0 c m 主绳距5 0 c m 主绳距l o o c m 图l - 3 生长1 5 天的龙须菜在不同的苗绳间距和主绳间距生长率变化 f i g1 - 3v a r i a t i o no ft h eg r o w t hr a t eo fgl e m a n e a f o r m i si nd i f f e r e n ts e e d l i n gd i s t a n c ea n dt h i c kd i s t a n c e a f t e rc u l t i v a t i o no f1 5d s 1 2 2 2 龙须菜前3 1 天的日均生长速率 图1 4 为海藻场区前3 1 天龙须菜在不同的筏式养殖梯度的日均生长率。在不同的 苗绳间距中，最大生长速率出现在主绳间距3 0c m 组处，其值分别为6 1 9 5 、6 2 3 7 、 6 1 1 0 、6 0 2 3 和6 0 2 3 ，其次为4 0 锄组，再次为2 0c m 组、5 0c m 组和1 0 0c m 组。 方差分析显示主绳间距2 0c m 组、3 0c m 组、4 0c m 组与1 0 0c m 组差异显著( p 0 0 5 ) 。在不同的主绳间距中，苗绳间距的2 0c m 组的生长 速率最高，其次是1 0 c m 组和3 0 c m 组，最后是4 0 c m 组和5 0 c m 组。其中2 0 c m 组与 其各组差异性显著( p o 0 5 ) ，1 0c m 组与4 0c m 组和5 0c m 组差异性显著( p 0 0 5 ) 。 结果晚明，在主绳间距3 0c m 、4 0 c m 组，苗绳间距为1 0c m 、2 0c m 组时，龙须菜的生 长速度较快，其中主绳间距3 0c m 、苗绳间距2 0c m 组时，在各种梯度时的长速率最大。 l o2 03 04 05 0 苗绳间距s e e d l i n gd i s t a n c e ( c m ) + 主绳距2 0 c m + 土绳距3 0 c m 十主绳距4 0 c m + 主绳距5 0 c m 主绳距l o o c m 图1 - 4 生k3 1 天的龙须菜在不同的苗绳间距和土绳间距生长率变化 f i g 1 - 4v a r i a t i o no ft h eg r o w t hr a t eo fg l e m a n e a f o r m i si nd i f f e r e n ts e e d l i n gd i s t a n c ea n dt h i c kd i s t a n c e a f t e rc u l t i v a t i o no f3 1d s 1 2 2 3 龙须菜前4 7 天的日均生长速率 图1 5 为海藻场区前4 7 天龙须菜在不同的筏式养殖梯度的r 均生长速率。在不同 的苗绳间距中，最大生长速率出现在主绳问距3 0c m 组处，其值分别为6 3 4 7 、6 4 0 9 、 6 2 8 4 、6 2 7 5 和6 2 2 6 ，其次为4 0t i n 组的，1 0 0c n l 组最低。方差分析显示，b 组 与其它各组差异显著( p 0 0 5 ) ，4 0c m 组与3 0c m 组、5 0c m 组和1 0 0c m 组差异显著 ( p o 0 5 ) ，2 0c m 组与3 0 c m 、1 0 0c m 组差异显著( p 0 0 5 ) 。在不同的主绳间距中， 苗绳间距2 0c m 组的生长速率最高分别为6 2 4 3 、6 4 0 9 、6 2 8 3 、6 2 1 8 和 6 1 9 3 ，其次为1 0c m 组和3 0c m 组。方差分析显示，1 0c m 组与4 0c l n 组和5 0c m 组 差异显著( p 0 0 5 ) ，2 0c m 组与1 0 0c m 组差异显著( p o 0 5 ) 。结果表明，在主绳间距 3 0 c m 、4 0c m 组，苗绳间距为1 0c m 、2 0c m 组时，龙须菜的日均生长速率较大，其中 在主绳间距3 0 c n l 和苗绳间距1 0c m ，比各种梯度时的长速率都高。 3 2 l 6 9 8 7 6 5 4 包& & &lf5曩lf5曩lf5 日生长速率o_o善ll_o一零一 5 9 一一一+ 一。一 1 02 03 04 0 苗绳间距s e e d l i n gd i s t a n c e ( c m ) + 主绳距2 0 c m + 主绳距3 0 c m 十主绳距4 0 c m + 主绳距5 0 c m 主绳距l o o c m 图1 5 生长4 7 天的龙须菜在不同的苗绳间距和主绳间距生长率变化 f i g 1 - 5v a r i a t i o no ft h eg r o w t hr a t eo fg l e m a n e a f o r m i si nd i f f e r e n ts e e d l i n gd i s t a n c ea n dt h i c kd i s t a n c e a f t e rc u l t i v a t i o no f4 7d s 1 2 2 4 龙须菜前6 2 天的日均生长速率 图1 - 6 为海藻场区l 6 2 天龙须菜在不同的筏式养殖梯度的r 均生长速率。在不同 的苗绳间距中，最大生长速率出现在主绳间距为3 0c m 组处，其值分别为5 7 1 6 、 5 7 2 0 、5 6 9 1 、5 7 0 5 和5 6 9 4 ，其次为4 0c m 组，1 0 0c m 组最低。方差分析表明， 主绳间距的2 0c m 组与3 0c m 组、4 0c m 组差异显著( p o 0 5 ) ，3 0 、4 0c m 组分别与2 0 、 5 0 、1 0 0c m 组差异显著( p 0 0 5 ) 。在不同的主绳间距，苗绳间距2 0c m 组同均生长速 率较高分别为5 7 0 5 、5 7 2 0 、5 7 1 3 、5 6 9 1 和5 6 8 0 ，其次为1 0c m 组，5 0c n l 组最低。方差分析表明，苗绳间距2 0c m 组与1 0c m 组、3 0c m 组、4 0c m 组和5 0c m 组的差异都显著( p o 0 5 ) ，苗绳间距1 0c m 组与5 0c m 组差异性显著( p 0 0 5 ) 。结果 表明，在主绳间距为3 0 c m 、4 0 c m 组，苗绳间距为1 0 c m 、2 0 c m 和3 0 c m 组时，龙须 菜的日均生长速率较大，其中主绳间距3 0c m 、苗绳间距2 0c m 组时，日均生长速率高 于其它梯度的。 5 4 3 2 1 6 良 良 良 & & 日生k速率oro罨ih r a 互零一 1 02 03 04 0 苗绳间距s e e d l i n gd i s t a n c e ( o n ) + 土绳距2 0 c m + 主绳距3 0 c m + 主绳距4 0 c m + 主绳距5 0 c m _ 卜主绳距l o o c m 图1 - 6 生长6 2 天的龙须菜在不同的苗绳间距和主绳间距生长率变化 f i g 1 6v a r i a t i o no ft h eg r o w t hr a t eo fgl e m a n e a f o r m i si nd i f f e r e n ts e e d l i n gd i s t a n c ea n dt h i c k d i s t a n c ea f t e rc u l t i v a t i o no f6 2d s 1 2 2 5 龙须菜前7 7 天的日均生长速率 图1 7 为海藻场区前7 7 天龙须菜在不同的筏式养殖梯度的同均生长速率。在不同 的苗绳间距中，最大生长速率出现在主绳间距为3 0c n l 组处，其值分别为5 4 1 5 、 5 4 1 7 、5 3 9 3 、5 3 8 0 和5 3 8 2 ，其次为4 0c m 组，1 0 0c m 组最低，方差分析显示 1 0 0c m 组分别于2 0c m 、3 0c m 和4 0c m 组差异显著( p 0 0 5 ) ，5 0c m 组与3 0c m 组有 显著差异( p 0 0 5 ) 。在不同的主绳间距中，苗绳间距2 0c m 组日均生长速率较高分别 为5 7 0 5 、5 7 2 0 、5 7 1 3 、5 6 9 1 和5 6 8 0 ，其次为1 0t i l l 组，5 0t i l l 组最低。由 方差分析可知，苗绳间距1 0c m 组分别高于4 0 和5 0c m 组，有显著差异( p 0 。0 5 ) 。在4 月4 日和5 月4 日跟踪调查发现，养殖海域的无机氮浓度和无机 磷浓度有显著性减小的趋势( p 0 0 5 ) ，对照海域的无机氮浓度和无机磷浓度也有显著性 减小的趋势( p 0 0 5 ) ，但是对照海域的i n 和i p 均高于养殖海域的，方差分析显示在4 月4 日和5 月4 同调查中，养殖海域的无机氮浓度与对照海域的均有有显著性差异 ( p 0 0 5 ) ，养殖海域的无机磷浓度与对照海域的也均有有显著性差异( p 0 0 5 ) ，在两次跟踪调查中，养殖海域c h l a 有显著的增加( p 0 0 5 ) ，对照海域的 c h l - a 也有显著性的增加( p o 0 5 ) ，但是养殖海域的c h l a 却低于对照海域的，两者的 有显著性差异( p 0 0 5 ) ，两次跟踪调查中养殖海域的透明度均高于对照海域的透明度，差 异显著( p 0 0 5 ) 。这可能由于龙须菜抑制了微藻大量的生长繁殖，使养殖海域的微藻 的密度降低。相关性分析表明，调查中对照海域c h l a 浓度和透明度成负相关性，相关 性系数为0 9 3 2 。梅雪英等【6 3 】对淀山湖的调查研究发现透明度随着c h l a 含量的增加而 降低。潘继征等1 6 4 j 通过对抚仙湖以往的监测资料分析发现藻类是影响透明度空间分布的 主要因子，随着水体中藻类浮物的增加，透明度下降。藻类的大量增长繁殖，一方面可 以增强对可见光的吸收和散射，阻碍光线在水体中传播；另一方面，加大了可见光的衰减， 降低水体透明度。 3j-i1日4月4b5 月4 曩 时闷t j m * ( d ) 图1 1 1 龙须菜养殖海域和对照海域的透明度的变化 f i g 1 1 1v a r i a t i o n so ft r a n s p a r e n c yi ng 1 e m a n e a f o r m i sc u l t u r a la r e aa n dc o n t r a la r e a 1 2 3 4 龙须菜藻场对d o 的影响 图1 1 2 是龙须菜养殖海域和对照海域不同站点d o 浓度的变化。三次调查的d o 浓 度有不断升高的趋势，依次为本地调查 跟踪调查1 跟踪调查2 ，方差分析表明，三次 调查间有显著性差异( p o 0 5 ) ，两次跟踪调查中养殖海域d o 浓度高于对照海域中的，方差分析显示养殖海 域d o 浓度与对照海域的有显著性差异( p 0 0 5 ) 。总体上来说，龙须菜养殖海域的d o 浓度高于对照海域的，这说明龙须菜光合作用产生的0 2 增加了养殖海域d o 的浓度。 本实验结果与游亮等1 6 5 l 在室内研究藻类生长过程d o 与叶绿素相关性分析结果相似。随 着龙须菜不断的生长，白天光合作用产生的氧必然增多。在养殖海域内d o 浓度有波动， 可能与龙须菜所在的深度有关，与汤坤贤【删等在西埔湾试验区研究d o 变化的结果类 似。随着龙须菜的不断生长，藻体越来越重，使整个养殖的深度下降，在调查期间给养 殖的主绳上增加塑料泡沫板，在两个塑料泡沫板端的龙须菜离水面最近，d o 值也最高， 在两个塑料泡沫板中间的龙须菜离水面最深，d o 值最低，塑料泡沫板两端到中间d o 逐渐降低，由此可知，龙须菜离水面越近，光合作用越强，d o 值越大。 _量兽誊，2暑 1 3 总结 g 暑 时闫t i m e ( d ) 图1 - 1 2 龙须菜养殖海域和对照海域溶解氧的变化 f i g 1 1 2v a r i a t i o n so fd o i ng l e m a n e a f o r m i sc u l t u r a la r e aa n dc o n t r a la r e a ( 1 ) 本研究通过设计不同的养殖密度进行龙须菜海藻场的构建，经过对不同养殖 密度下龙须菜的日均生长速率的比较，筛选出在主绳间距在3 0 4 0c m ，苗绳间距在1 0 2 0 c m 为最佳的养殖密度，进行海藻场的构建。在对海藻场进行调查时发现，龙须菜上附 着很多红毛菜和少数裙带菜，而且养殖区出现大量的兰子鱼，这都对龙须菜海藻场的构 建造成威胁。 ( 2 ) 养殖海区的龙须菜的大面积养殖对水质有明显的影响作用，相对于对照海域， 无机氮和无机磷降低，d o 浓度也有提高，c h l a 浓度减少，透明度增加，对改善水环境 具有积极的作用。 ( 3 ) 龙须菜不仅有改善水环境的作用，还具较好的商业价值，本研究共养殖龙须 菜1 0 亩，每亩收入为1 8 0 0 元，投入为1 0 0 0 元，每亩净收入为8 0 0 元，总数入为8 0 0 0 元。所以，利用龙须菜进行海洋环境生物修复，环境、经济效益俱佳，应用前景广阔。 第二章龙须菜藻场对生物群落结构的影响 近年来由于人口的不断增加，对人们对海洋资源和海产品的需求的不断增加，给海 岸环境和渔业资源带来压力。过度捕捞和海岸栖息环境的破坏，导致海岸资源枯竭同时 也给渔业产业带来威胁，因此各个国家都在积极采取措施，保护海岸生态环境，恢复海 洋生物群落，以及创造新的捕捞机遇嘲1 。其中主要措施就是投放人工鱼礁构建海洋牧场。 虽然人工鱼礁通过提供新的栖息场所能够增加当地的异质性、空间的可利用性、增加周 围生物的数量和多样性旧6 9 1 。但是由于人工鱼礁建设是一项系统的宏伟工程，并非在海 区投放一些礁体或废旧车船等物品的简单工程，在时问和空间上跨度大，工作涉及社会、 经济、生态环境、政策、法规、资金、技术及监测管理等许多方面h o 7 。而且投放人工 鱼礁后，不可能立即鱼虾满礁，鱼礁生物对新生活环境有一个适应过程，礁体附着生物 的附着过程也需要一定的