深澳湾环境因子的变化特征与龙须菜养殖的生态效应

论文摘要

深澳湾是粤东地区有名的养殖区之一。近年来,随着养殖规模的扩大以及养殖结构上的不合理,深澳湾的水质状况开始引起人们的关注。为了深入了解深澳湾水质现状以及大规模养殖龙须菜对该海区的生态效应,本文从2007年1月至2008年12月对深澳湾水体的各项理化生环境因子做了为期两年的跟踪监测,并在2008年的4月11～12日选取了2处具有代表性的渔排养殖区进行了氮、磷等环境因子的周日变化研究。本次调查共设置了5个站位,具体的研究结果如下:1.调查海区的溶解态无机氮、磷、硅（2007年1～12月）含量整体比较丰富,平均值分别为23.65μmol/L、0.77μmol/L、29.39μmol/L。受养殖活动以及近岸污水排放的影响,氮、磷营养盐的分布基本呈现渔排养殖区、牡蛎养殖区高,牡蛎-龙须菜混养区低的特点。2.调查期间,氮、磷、硅等大量营养盐的分布表现出明显的季节性变化。9～12月,受投饵以及东北季风的影响营养盐含量较高;3～8月营养盐含量较低与这一时期浮游植物的大量繁殖有关。3.根据Justic和Dortch等的营养盐限制标准计算,深澳湾浮游植物生长受控于单一营养盐限制因子的出现率为磷54.2%、氮1.6%,而硅在各个月份都不成为营养盐的限制因子。与周凯等（2002）报导的深澳湾的营养盐限制情况为氮42.9%、磷21%和硅4.76%相比,营养盐的限制类型已经由氮限制转变为磷限制,导致这一变化的主要原因可能与2000年后深澳湾逐年扩大的龙须菜养殖规模有关。4.有机污染指数法（A）和营养状态质量指数法（NQI）的分析结果表明,目前深澳湾海域营养状态为中营养化水平。从2007年和2008年的分析结果上看,深澳湾海域的污染状况有正在扩大的趋势,这主要表现在受污染的月份增多以及受污染的程度加重,而NQI的分析结果也间接地证明了上述的结论。5.选取国家海水水质标准中的有关指标,利用SPSS的主成分分析（PCA）对调查期间深澳湾各个站点、各个月份的水质进行了分析。结果表明:5个站点的海水水质均达到国家二类海水水质标准,其中牡蛎-龙须菜养殖区的S3站水质最好,水质因子得分为（-0.43）;其次为湾外非养殖区的S1站,水质因子得分为（-0.42）,网箱养殖区的S5站水质最差,水质因子得分达（-0.18）。此外从各主成分的得分情况上看,目前影响深澳湾水质好坏的主要因子为无机氮、磷营养盐。6.PCA的结果显示:24个调查月份中,水质整体良好,绝大部分月份都能达到国家二类海水水质标准的要求。影响各个月份水质因子变化的因素有无机氮、磷、COD、浮游植物的数量等因素。2007年12个月中有10个月份的水质达到了国家一类海水水质标准;而2008年只有5个月份的水质达到了国家一类海水水质标准,6个月份的水质为国家二类海水水质。水质这一结果表明,深澳湾的海水水质有正在恶化的趋势,需要引起有关部门的重视。7.为了更好地评估龙须菜的生态效应,本文选取了龙须菜生长情况最好的3～5月与龙须菜非养殖季节的9-11月进行分析,结果发现:与非养殖季节相比,在养殖季节NH4-N浓度下降了0～52.7%,磷酸盐的去除率为11.1%～72.9%,其中2007的生态效应较为明显。以深澳湾2006年的龙须菜养殖规模计算,单季收获可从水体中移除112.5t的氮和6.25t的磷。但2008年龙须菜的生态效应表现得并不明显,一方面与2008年氮、磷营养盐含量升高有关;另一方面龙须菜的种质退化也是其中的一个原因。8.逋过对深澳湾理化生等环境因子周日变化的研究发现,影响深澳湾DO、Chla、NO3-N、NO2-N变化的主要因素为浮游植物的周期性活动,而盐度、COD、PO4-P的变化则受潮汐作用的影响比较大。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩略语
• 目录
• 第1章 前言
• 1.1 富营养化及其主要影响因素
• 1.2 营养限制以及水质评价
• 1.2.1 营养盐限制
• 1.2.2 水质评价研究进展
• 1.3 大型海藻对富营养化海域的生态修复
• 1.4 研究目的和意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 调查海域概况
• 2.2 站位的布设和采样频率
• 2.3 样品的采集与分析
• 2.3.1 现场理化因子测定
• 2.3.2 营养盐水样的采集、处理与分析
• 2.3.3 叶绿素a测定样品的采集、处理与分析
• 2.4 数据处理与分析
• 第3章 深澳湾大量营养盐的时空变化:2007/01～2008/12
• 3.1 水温盐度溶解氧的时空变化
• 3.1.1 水温的时空变化
• 3.1.2 盐度的时空变化
• 3.1.3 溶解氧的时空变化
• 3.2 叶绿素a的时空变化
• 3.3 大量营养盐的时空变化
• 4-N的时空变化'>3.3.1 NH₄-N的时空变化
• 3-N的时空变化特征'>3.3.2 NO₃-N的时空变化特征
• 2-N的时空变化'>3.3.3 NO₂-N的时空变化
• 3.3.4 DIN的时空变化
• 4-P的时空变化'>3.3.5 PO₄-P的时空变化
• 3-Si的时空变化（2007）'>3.3.6 SiO₃-Si的时空变化（2007）
• 3.4 各营养盐及环境因子之间的相关分析
• 3.5 各环境因子对Chla的影响
• 3.6 N/P比与营养盐限制
• 3.6.1 N/P比值的时空变化
• 3.6.2 营养盐限制性分析
• 3.7 水质评价
• 3.7.1 有机污染指数法（A）
• 3.7.2 营养状态质量指数法（NQI）
• 3.7.3.主成分分析法（PCA）
• 3.8 N、P等环境因子的周日变化
• 3.8.1 水温、DO的周日变化
• 3.8.2 盐度的周日变化
• 3.8.3 Chla的周日变化
• 3.8.4 COD的周日变化
• 3.8.5 N、P营养盐的周日变化
• 第4章 讨论
• 4.1 深澳湾大量营养盐的空间分布及其影响因素
• 4.2 深澳湾大量营养盐的时间分布及其影响因素
• 4.3 深澳湾水质评价
• 4.4 深澳湾浮游植物营养盐限制因子
• 4.5 龙须菜生态修复效果的评价
• 4.6 影响深澳湾理化生环境因子周日变动的因素
• 结语
• 参考文献
• 在学期间科研情况
• 致谢