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本文在我国典型亚热带养殖海湾—大亚湾和大鹏湾,现场条件下测定了葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulate)、华贵栉孔扇贝(Chlamysnobilis)和翡翠贻贝(Perna viridis)3种贝类和滤食附着生物皱瘤海鞘(Styela plicata)的生物沉积速率及其时间变化特征,并分析了生物沉积中有机质(OM)和碳(C)氮(N)元素含量;模拟现场环境测定了贝类筏式养殖区和非养殖对照区的沉积物耗氧速率和海水-沉积物界面元素流通。在此基础上初步评估了的贝类生物沉积作用对海湾生态环境的影响。主要研究结果如下:1.综述了滤食性贝类的养殖现状以及贝类养殖对生态环境影响的研究进展,重点分析了贝类滤食和生物沉积等生理生态过程在水环境和沉积环境之间所起到的生物耦联作用,尤其是对颗粒物和元素的垂直沉降速率的影响。2.对大亚湾大鹏澳贝类筏式养殖海域的理化和生物环境特征进行了调查研究。结果显示:大鹏澳海域年平均气温为24.94℃,高于大鹏湾畲下湾海域(24.1℃);大鹏澳海域叶绿素a(Chla)含量年平均为5.52μg/L,高于畲下湾(4.30μg/L);两海区年平均盐度没有明显差异,分别为31.19和31.42;大鹏澳水体悬浮颗粒物(Total particleMatter,TPM)平均为26.04mg/L,高于畲下湾海区(25.29mg/L);大鹏澳海区颗粒有机物(Particle Organic Matter, POM)平均为8.98mg/L,高于畲下湾(8.00mg/L)。各个季节水体浮游植物在养殖区和非养殖区均以硅藻和甲藻为主。夏季贝类养殖区内藻类密度高于非养殖区。各季节养殖区浮游植物多样性和均匀度高于非养殖区;养殖区浮游动物的总生物量(635mg/m3)高于非养殖区(492.5mg/m3)。养殖区浮游动物中种类(年平均为22种)、生物多样性指数(2.54)和丰富度(2.41)均低于非养殖区(分别为29种,2.80和3.26)。养殖区夏季和冬季的浮游动物的丰富度高于春季和秋季。3.2012年12月-2013年2月,在现场条件下测定了葡萄牙牡蛎(C.angulata)、华贵栉孔扇贝(C. nobilis)、翡翠贻贝(P.viridis)和皱瘤海鞘(S. plicata)的生物沉积速率。结果显示:葡萄牙牡蛎的生物沉积速率为82.3-882.2mg/ind/d,平均343.9mg/ind/d;华贵栉孔扇贝的生物沉积速率为60.9-414.7mg/ind/d,平均282.8mg/ind/d;翡翠贻贝的生物沉积速率范围为89.9-865.4mg/ind/d,平均323.3mg/ind/d;皱瘤海鞘的生物沉积速率范围为145.5-1011.8mg/ind/d,平均427.6mg/ind/d。葡萄牙牡蛎生物沉积作用对有机物(Organic Matter,OM)、总碳(Total Carbon,TC)、有机碳(Organic Carbon,OC)、总氮(TotalNitrogen,TN)和有机氮(Organic Nitrogen,ON)的平均沉积速率分别为50.55,33.77,9.66,9.42和2.51mg/ind/d;华贵栉孔扇贝分别为51.01,36.22,14.65,5.77和1.95mg/ind/d;翡翠贻贝分别为50.56,29.00,8.83,8.34和2.52mg/ind/d;皱瘤海鞘分别为60.93,34.93,12.53,2.18和2.82mg/ind/d。以上几种滤食性生物规格相似时,皱瘤海鞘具有更高的生物沉积速率。四种生物单位个体的生物沉积速率与壳长(或体长)成正相关关系;单位软体干重的生物沉积速率与个体大小成反比。生物沉积速率总体上在夏季较高,冬季和繁殖期较低,表明水温和生殖活动是影响滤食性生物沉积速率的因素。4.在半现场条件下研究了夏季(2012年8月)牡蛎筏式养殖对沉积物耗氧速率和有机碳矿化速率以及海水-沉积物界面元素流通的影响。结果显示:大鹏澳牡蛎养殖区沉积物耗氧速率为74.68mg/m2/h是非养殖区(平均52.48mg/m2/h)的1.4倍。根据沉积物耗氧速率和呼吸熵,夏季养殖区沉积物有机碳的矿化速率(平均为87.62mg/m2/h)高于非养殖区(平均为61.75mg/m2/h)。主要是由于牡蛎生物沉积导致沉积环境有机碳含量升高,矿化过程对溶解氧的消耗增加。养殖区沉积物向水体释放营养盐速率高于非养殖区,养殖区沉积物向水体释放的SiO2-3,NH4-N,PO3-4-P,NO2--N和NO3--N速率平均为3131.3,1478.0,-7.38,235.5和1430.9μg/m2/h。本研究结果表明,滤食性贝类的生物沉积过程对亚热带养殖海湾的生态环境具有重要的影响,加速了悬浮颗粒物从水层向底层的沉降,对沉积物耗氧速率和界面间元素通量都产生了重要影响。另外,附着生物皱瘤海鞘具有很高的生物沉积速率,在考虑贝类筏式养殖对环境影响时也应考虑海鞘的作用。