紅樹林引入對(duì)灘涂基圍養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)影響的初步研究.pdf

1、中國(guó)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)。改革開放30多年來,被譽(yù)為“藍(lán)色農(nóng)業(yè)”的海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速,已成為我國(guó)水產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著養(yǎng)殖面積和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,加上海水養(yǎng)殖自身的生態(tài)結(jié)構(gòu)和養(yǎng)殖方式的缺陷,由此帶來的環(huán)境問題日益顯現(xiàn)?；谏鷳B(tài)學(xué)原理發(fā)展而來的多營(yíng)養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖(IMTA)模式具有環(huán)境友好、資源節(jié)約的特性,是海水養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的方向。
　　 紅樹林是生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶海域潮間帶的獨(dú)特植物群落。大量的研究充分表明了紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)沿

2、岸漁業(yè)的重要性及其關(guān)系。在中國(guó)大陸地區(qū),紅樹林廣泛分布在華南沿海灘涂地區(qū),主要為福建、廣東、廣西和海南等。開展紅樹林種植一養(yǎng)殖相結(jié)合的生態(tài)養(yǎng)殖是適合華南地區(qū)灘涂綜合養(yǎng)殖的新模式。本研究以深圳海上田園的紅樹林種植一養(yǎng)殖耦合試驗(yàn)系統(tǒng)為研究對(duì)象,以穩(wěn)定同位素技術(shù)為手段,結(jié)合胃含物分析法研究了紅樹林種植一養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)主要養(yǎng)殖魚類的能量貢獻(xiàn)和食物網(wǎng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),并利用Ecopath模型研究了紅樹植物引入對(duì)灘涂基圍養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響。主要結(jié)果如下

3、:
　　 (1)紅樹種植塘和無紅樹種植的對(duì)照塘中尼羅羅非魚的食物組成基本相同,主要以無機(jī)碎屑、底棲微藻、植物凋落物、浮游生物、腹足類、雙殼類和泥土組成,攝食習(xí)性和它們的棲息環(huán)境有密切關(guān)系。穩(wěn)定同位素分析表明,紅樹塘中羅非魚的主要餌料為有機(jī)碎屑,浮游植物和植物凋落物,這3種食物來源的貢獻(xiàn)比例依次為5％～55％、10％～40％和15％～26％,而對(duì)照塘中這3者的比例依次為8％～64％、25％～55％和1％～12％。無論在紅樹塘還是對(duì)

4、照塘中,有機(jī)碎屑對(duì)尼羅羅非魚食物組成的貢獻(xiàn)比例都超過50％,表明尼羅羅非魚是典型的碎屑食性魚類。此外,棲息地生境的紅樹植物、鹽沼植物和浮游植物,也是尼羅羅非魚消化食物的重要組成部分。
　　 (2)紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)食物網(wǎng)主要生物種的δ13C值范圍為-28.38‰～-10.32‰,δ5N值范圍為4.61‰～13.69‰,在水生生物體內(nèi)沒有穩(wěn)定的13C富集現(xiàn)象,而δ15N值隨營(yíng)養(yǎng)層次升高有明顯富集趨勢(shì),營(yíng)養(yǎng)富集因子為3.8‰。紅樹

5、林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)食物網(wǎng)具有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),鯪、鳙、鯔、紅羅非魚、尼羅羅非魚、草魚、鰱7種魚類和羅氏沼蝦、近江牡蠣、光滑河籃蛤、德氏狹口螺、莫頓長(zhǎng)尾蝦、日本沙蠶、疣吻沙蠶7種無脊椎動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)介于2.00～2.92之間,均為初級(jí)消費(fèi)者；鋸緣青蟹的營(yíng)養(yǎng)級(jí)為3.15,為次級(jí)消費(fèi)者。此外,研究還發(fā)現(xiàn),尼羅羅非魚的平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)隨個(gè)體生長(zhǎng)而增加,表明在生活史過程中發(fā)生了食性的轉(zhuǎn)變。
　　 (3)構(gòu)建了紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)的生態(tài)通道模型(Ecopa

6、th),利用該模型分析了耦合系統(tǒng)的能量流動(dòng)和系統(tǒng)特征。該模型由草魚、鰱魚、鳙魚、鯪魚、羅非魚、蟹類(鋸緣青蟹)、蝦類、牡蠣類(近江牡蠣)、軟體動(dòng)物、多毛類、浮游動(dòng)物、浮游植物、紅樹植物木欖及碎屑14個(gè)功能組構(gòu)成,基本涵蓋了該養(yǎng)殖系統(tǒng)能量流動(dòng)的全過程。模型分析結(jié)果表明,紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)由4個(gè)聚合營(yíng)養(yǎng)級(jí)構(gòu)成,各功能組的營(yíng)養(yǎng)級(jí)范圍為1.00～3.05。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析表明,系統(tǒng)內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的平均能流效率為6.9％,其中7.2％來自碎屑,6.6

7、％來自于初級(jí)生產(chǎn)者,能流轉(zhuǎn)化效率低的因?yàn)樵谟谙到y(tǒng)大部分能量回流至碎屑,表明系統(tǒng)主要以碎屑食物鏈為主要能流通道。系統(tǒng)的特征統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù):總初級(jí)生產(chǎn)量/總呼吸量(TPP/TR)為8.021,結(jié)合較低的系統(tǒng)連接指數(shù)(CI,0.243)、Finn’循環(huán)指數(shù)(FCI,0.26)和能流平均路徑(MPL,2.139),綜合表明該耦合生態(tài)系統(tǒng)尚處于發(fā)育時(shí)期。
　　 (4)在紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)的Ecopath模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了無紅樹種植的對(duì)照養(yǎng)

8、殖塘生態(tài)系統(tǒng)的Ecopath模型,比較和分析了紅樹植物引入對(duì)基圍養(yǎng)殖系統(tǒng)的能流規(guī)模、路徑、能流效率和生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)等參數(shù)的變化。結(jié)果表明,與對(duì)照塘相比,紅樹種植-養(yǎng)殖塘功能組的總生物量增加了36.25％,系統(tǒng)的能流規(guī)模增大了24.13％。系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征參數(shù)中,與對(duì)照塘相比,紅樹塘的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率(TE)、FCI和MPL分別上升了18.97％,20.18％和5.63％。紅樹塘和對(duì)照塘生態(tài)系統(tǒng)的TPP/TR分別為8.021和10.325。

9、可見,將紅樹植物引入在養(yǎng)殖系統(tǒng)后,明顯提高了基圍養(yǎng)殖系統(tǒng)的能流效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 (5)提出本研究定義的養(yǎng)殖生態(tài)容量為系統(tǒng)所能支持的,不顯著改變生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)或能流通量時(shí)的最大現(xiàn)存量,并利用Ecopath模型分析了紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)和無紅樹種植的對(duì)照塘系統(tǒng)中主要養(yǎng)殖品種尼羅羅非魚、草魚、鰱魚和鳙魚的養(yǎng)殖生態(tài)容量。結(jié)果表明,耦合系統(tǒng)中尼羅羅非魚、草魚、鰱魚和鳙魚的養(yǎng)殖生態(tài)容量分別為8.43 t·hm-2,1.77 t