菲律賓蛤仔對沉積物-水界面營養鹽交換通量的影響

2023-02-27 03:08:10魏祥濤劉召君葛長字宋建達黃國強侯文昊榮博文

漁業現代化 2023年1期

魏祥濤，劉召君，葛長字，宋建達，黃國強，侯文昊，榮博文

(1 山東大學海洋學院，山東威海 264209；2 廣西中醫藥大學海洋藥物研究院，廣西南寧 5302003)

菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum，簡稱蛤仔)廣布于中國沿海，是高密度底播增、養殖的對象[1]。大規模、高密度的蛤仔底播增、養殖，使得出現沉積物中硫化物和有機質含量增加、餌料生物短缺等問題[2-3]，這些問題幾乎都與營養鹽在沉積物-水界面的擴散有關。蛤仔營養鹽排泄率被用于評估其對水體營養鹽的貢獻[4-5]，但底棲貝類排泄的營養鹽僅部分直接排放到水體中，僅依據排泄率估算將高估其對水層營養鹽的貢獻[6]。

此外，蛤仔在黃、渤海的分布區與鰻草(Zosteramarina)的分布區部分重疊[7]，蛤仔和其他貝類往往是海草床邊緣大型底棲動物的優勢種[8]，他們有重要的生態作用，如難以建成的鰻草實生苗在有蛤仔的區域大量建成。實生苗建成需要一定的營養條件，即沉積物-水界面的營養鹽遷移可能影響其建成。因此，有必要研究蛤仔對營養鹽在沉積物-水界面遷移的影響。蛤仔的生物擾動與其規格密切相關，如其代謝率隨規格增大而加快[9]；豐度效應所致的競爭普遍存在[10]，如豐度增加加大種間競爭。底播、采捕影響蛤仔的生物活性，蛤仔的生物活動有穩定、不穩定之分。故蛤仔影響營養鹽在沉積物-水界面的交換通量的作用與其規格、豐度和活動的穩定性有關。蛤仔生物量影響沉積物-水界面的生源要素遷移[6]，營養鹽交換通量隨貝類豐度增加而增加[11]，但均未區分規格、豐度及活動穩定性的作用。

在蛤仔活動的穩定、非穩定期研究營養鹽在沉積物-水界面的交換通量，結果有助于評價不同養殖工況下蛤仔養殖的環境效應、制定蛤仔養殖的管理策略，探究蛤仔對鰻草生態修復的潛在生態效應、構建蛤仔—鰻草綜合養殖系統，尤其是基于蛤仔生境改造作用的鰻草實生苗培育工程體系等，促進生物互作視角下的漁業資源養護工程體系建設，提升蛤仔養殖、鰻草生態修復管理的水平。

1 材料和方法

1.1 材料

蛤仔和沉積物采自廣西北海近岸灘涂。曝曬沉積物48 h，揀除可見雜物等，與粗沙、細沙按1∶1∶2(沉積物∶粗沙∶細沙)的比例混合而得試驗沉積物。灘涂沉積物、粗沙、細沙的粒徑分別為185.01、455.54、218.42 μm。

1.2 微宇宙實驗

表1 蛤仔影響營養鹽在沉積物-水界面交換通量的試驗

1.3 計算方法

營養鹽在沉積物-水界面的交換通量(F)按下式計算，

(1)

Δρ=Ct-Ct-1

(2)

式中：F為營養鹽在沉積物-水界面的交換通量[mg/(m2·h)]；Δρ為前后時間的上覆水的營養鹽質量濃度差(mg/L)；V、S、Δt、Ct和Ct-1分別為上覆水體積(L)、微宇宙面積(m2)、時間(h)、t和t-1時刻營養鹽質量濃度(mg/L)。

1.4 統計分析

如僅考慮生物量的作用，進行單因素方差分析；若解析豐度、規格的作用，進行兩因素方差分析。方差齊性時，以LSD法進行多重比較；否則，進行數據轉換，如轉化后滿足方差齊性，以LSD法多重比較，否則以Dunnett’s-T3檢驗進行比較。為確定蛤仔活動穩定性的作用，對第13、19天的交換通量進行T檢驗。此外，對交換通量與溶氧(DO)等的關系進行相關分析。差異顯著性水平為0.05，數據以均值±標準誤差表示。