2000～2001年粤东大规模增养殖区柘林湾和深澳湾的

2000～2001年粤东大规模增养殖区柘林湾和深澳湾的 2000,2001年粤东大规模增养殖区柘林湾和深澳湾的 2000,2001年粤东大规模增养殖区柘林湾和深澳湾的 柘林湾位于粤、闽交界处，海域面积68,70km~2，是广东省粤东地区12个重要海湾之一。由于良好的避风条件，从上世纪八十年代末以来，柘林湾海水养殖业发展迅速，养殖规模不断扩大，养殖网箱已达4万多箱，贝类养殖面积近20km~2。距柘林湾约10公里处的深澳湾是南澳岛唯一的网箱养殖区，其水域面积为1 3.3km~2。其中，养殖网箱0.3万格，牡蛎养殖面积 6.1km~2。由于养殖规模扩大化所带来的二次污染使两湾海域的生态环境发生了巨大变化，并成为赤潮多发区和生态脆弱区。为此，作者于201X年5月,201X年5月对柘林湾海域及邻近的深澳湾海域进行了一般理化因子、营养盐、浮游植物群落结构和叶绿素a的周年调查。本文除了反映以上调查的结果，还将探讨浮游植物与营养盐之间的关系及其对周边环境胁迫的响应。 调查期间，在柘林湾共设8个采样点，深澳湾共设3个采样点。采样频率为冬季每月2次，其余季节每月3,4次，每次现场调查均于高潮前后 1.5小时内完成。浮游植物样品采集后立即用鲁哥氏液固定，带回实验室在显微镜下进行认种和计数。水化样品采集后立即经0.45μm的Millipore滤膜过滤并低温保存，在2,3小时内带回实验室后，立即用荷兰SKALAR水质微量流动注射分析仪测定硝态氮(NO_3-N)、亚硝态氮(NO_2-N)、氨氮(NH_4-N)和活性磷(PO_4-P)。用日本岛津UV-2501紫外,可见分光光度计进行活性硅(SiO_3-Si)、溶解铁和叶绿素a的测定。 柘林湾海域各营养盐含量基本现为湾内高于湾外，近岸高于离岸的格局，符合人口密集的半封闭近岸内湾的特征。无机氮和硅与盐度之间呈显著负相关关系，相关系数分别为-0.511(p,0.0001)和-0.600(p,0.0001)，这表明由黄冈河和柘林湾周边排污排废系统入海的工、农业废水和缄镇居民生活污水携带的营养盐是柘林湾海域营养盐的最主要来源。深澳湾海域虽然没有河流径流的影响，但其大量营养盐平面分布仍表现为湾内向湾外递减的趋势。无机氮和硅与盐度之间的负相关关系(相关系数分别为-0.266，p,0.01和-0.444，p,0.001)表明该湾大量营养盐主要是来源于湾内增养殖业 及周边居民生活污水的排放。两湾活性磷与盐度之间的非保守性关系可能与海区悬浮颗粒对磷的吸附作用以及网箱养殖区内的高磷含量有关。柘林湾海域溶解铁主要来源于黄冈河径流和浮游植物胞内铁的生物循环，深澳湾海域溶解铁主要是受生物活动及湾外海水的影响。因此，两湾溶解铁与盐度之间呈非保守性关系。 调查期间，柘林湾湾内无机氮、磷、硅和铁的周年平均值分别为2 5. 2、 2. 1 4、6 5.1μmol,1和7 1.1μg/1。与国外海湾相比，其无机氮含量明显偏低，但在国内居于中流水平。相比之下，无机磷、硅酸盐的含量则比国内外大多数海湾高得多。其中，氮、磷含量分别为国家三类海水 Ox01水质标准的 1, 8倍和 1(48倍。深澳湾海域的无机氮、磷、硅和铁的周年平均值分别为 15 二、l?6 3、39(6 PmoUI和 66(2 Pg,l，其中氮、磷含量分别超过国家二类和三类海水的水质标准。这一切都充分反映出两湾海域富含磷、硅、铁，也不缺氮的特征，由此构成的富营养化特征和生态负面效应有其独特的一面。 以 JustiC(1995)和 DOrtch等(1992)提出的营养盐化学计量限制标准来衡量，拓林湾海域浮游植物生长受控于单一营养盐限制因子的出现率为氮4 1(8,，磷22(9,，硅2(36,。深澳湾海域浮游植物生长受控于单一营养盐限制因子的出现率为氮42(9,、磷ZI(0,、硅 4(76,。由此表明，两湾海域的硅十分丰富，磷也不缺乏，它们不成为限制因子，氮则是海区游植物生长的主要限制因子，这对于生长繁殖需要硅的硅藻来说具有较大的竟争优势。因此，海域硅藻赤潮发生的机会就会明显增多，而发生甲藻赤潮的可能性较小。 调查期 间，拓林湾海域共有浮游植物 54属 153种。其中硅藻为优势类群，共 37属 114种，占总种数的7 4(sl,;甲藻15属36种;其它2属3种。深澳湾海域共采集到浮游植物50属108种。其中，硅藻33属73种，占总种数67(6,;甲藻15属33种，其它2属2种。硅藻在调查期间一直处于优势地位，其细胞数量年均值分别占浮游植物总细胞数的 99(l,(拓林湾)和98(8,(深澳湾)，而甲藻只占0厂8,(拓林湾)和 1(co,(深澳湾)。两湾海域优势种的种类组成及周年变化较为相同，除中肋骨条藻(Skeletonema costatUm)为常年优势种外，春季优势种较多，主要有丹麦细柱藻(二印tOCyindna daniC。)、尖刺拟菱形藻(Pseluro’litssc，lia尸p us)、菱形海线藻(乃alas九m——。n允2刀劝加饲e压)、旋链角毛藻(C力。totw c——砧6t1M)和窄隙角毛藻(Chaet奶his);夏季优势种主耍有浮动弯角藻(EIJca7，:DIa ZDodac。)、窄隙角毛藻;秋季优势种主要有尖刺拟菱形藻、菱形海线藻和具槽直链藻(Melosira suleata);冬季的优势种只有具槽直链藻。 虽然拓林湾和深澳湾海域营养盐的平面分布呈湾内高于湾外，但两湾的浮游植物种类和细胞数却表现出湾外高于湾内的分布格局。调查期? 中文摘要8-11英文摘要11-14第一章 绪论14-32第一节 海湾的生物地球化学研究进展14-19 1( 营养元素的生地化研究15-162( 有机物的生地化研究16-173( 重金属的生地化研究17-19第二节 海水的富营养化19-23 1( 引起富营养化的原因19-202( 富营养化的结果20-213( 海水养殖与富营养化的关系21-23第三节 赤潮的研究进展23-27 1( 赤潮的概论23-242( 国际赤潮研究进展24-253( 中国赤潮研究现状和进展25-27第四节 营养盐限制因子的研究27-30 1( 营养限制的概念272( 营养限制对浮游植物的影响27-293( 营养元素的限制作用29-30第五节 研究内容，目的和意义30-32第二章 材料与32-39第一节 柘林湾32-36 1( 调查海域概况322( 采样与分析方法32-36第二节 深澳湾36-39 1( 调查海域概况362( 采样与分析方法36-39第三章 结果39-139 第一节 柘林湾39-102 1( 环境因子的时空分布39-71 1(1 水温的周年分布39 1(2 盐度的周年分布39 1(3 溶解氧的周年分布39-46 1(4 无机氮的周年分布46-52 1(5 活性磷的周年分布52-55 1(6 活性硅的周年分布55 1(7 溶解铁的周年分布55 1(8 各营养盐与盐度的相关关系55-64 1(9 氮、磷、硅之间比值的时空变化64-69 1(10 营养盐限制的分析69-712( 浮游植物群落结构特征71-942(1 浮游植物种类组成与分布71-732( 1(1 浮游植物种类组成71-722( 1(2 优势种组成及季节演替72-732( 1(3 浮游植物种类的平面分布732( 1(4 浮游植物种类的季节分布732(2 浮游植物的丰度73-802(2(1 浮游植物数量的平面分布73-772(2(2 浮游植物数量的季节分布77-792(2(3 浮游植物数量与水温、营养盐的回归分析79-802(3 主要优势属、种的细胞密度分布80-882(3(1 骨条藻属80-822(3(2 菱形藻属82-842(3(3 角毛藻属84-852(3(4 弯角藻属85-872(3(5 海线藻属87-882(4 群落多样性88-942( 4(1 空间分布特点882( 4(2 季节分布特点88-932( 4(3 中肋骨条藻细胞数与多样性、均匀度的回归分析93-943( 浮游植物生物量及叶绿素a的时空分布94-1023(1 浮游植物生物量的时空分布943(2 叶绿素a含量的时空分布94-993(3 浮游植物生物量、叶绿素a与营养盐回归分析99-1013(4 浮游植物生物量、叶绿素a、浮游植物总细胞数三者之间的相关关系101-102第二节 深澳湾102-139 1( 环境因子的时空分布102-116 1(1 水温的周年分布102 1(2 盐度的周年分布102-104 1(3 溶解氧的周年分布104-105 1(4 无机氮的周年分布105-108 1(5 活性磷的周年分布108 1(6 活性硅的周年分布108-109 1(7 溶解铁的周年分布109-110 1(8 营养盐与盐度的相关关系110-113 1(9 氮、磷、硅之间比值的时空变化113-115 1(10 营养盐限制的分析115-1162( 浮游植物群落结构特征116-1332(1 浮游植物种类组成及分布116-1182( 1(1 浮游植物种类组成1162( 1(2 优势种类组成及季节演替116-1172( 1(3 浮游植物种类的平面分布1172( 1(4 浮游植物种类的季节分布117-1182(2 浮游植物的丰度118-1212(2(1 浮游植物数量的平面分布118-1192(2(2 浮游植物数量的季节分布119-1202(2(3 浮游植物数量与水温、大量营养盐的回归分析120-1212(3 主要优势种的细胞密度分布121-1282(3(1 中肋骨条藻121-1232(3(2 尖刺拟菱形藻1232(3(3 窄隙角毛藻123-1252(3(4 浮动弯角藻125-1262(3(5 菱形海线藻126-1282(4 群落多样性128-1332( 4(1 空间分布特点128-1292( 4(2 季节分布特点129-1322( 4(3 中肋骨条藻细胞数与多样性、均匀度的回归分析132-1333( 浮游植物生物量及叶绿素a的时空分布133-1393(1 浮游植物生物量的时空分布133-1343(2 叶绿素a含量的时空分布134-1353(3 浮游植物生物量、叶绿素a与营养盐的回归分析135-1373(4 浮游植物生物量、叶绿素a、浮游植物总细胞数三者之间的相关关系137-139第四章 讨论139-158第一节 柘林湾139-153 1( 各营养元素的分布特征和决定因素139-1412( 营养程度的现状141-1433( 浮游植物营养盐的限制因子143-145 4( 浮游植物时空分布特征及其影响因素145-147 5( 浮游植物生物量和叶绿素a含量的时空分布特征及其影响因素147-1496( 浮游植物对营养盐输入及周边养殖环境的响应149-1507( 浮游植物群落结构的评价150-153第二节 深澳湾153-155 1( 各营养元素的分布特征和营养状况1532( 浮游植物时空分布特征和群落结构评价153-1543( 与柘林湾海域生态系的比较154-155第三节 来自柘林湾、深澳湾生态系现状的思考155-158第五章 结语158-160 参考文献 160-179附录179-186在学期间科研情况186-187致谢187