江興龍 林國清 廖碧釵 鄭偉剛 黃 健 鄧來富 尼逸倫

(1.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 廈門 361021;2.福建省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站 福州 350003;3.鰻鱺現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心 廈門 361021)

漁業(yè)資源增殖放流作為一項通過向自然水域投放魚蝦蟹貝類親體、人工繁育苗種或經(jīng)暫養(yǎng)的野生苗種來恢復(fù)漁業(yè)資源,實現(xiàn)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的管理手段,為當(dāng)前國內(nèi)外在水生生物資源養(yǎng)護(hù)和水域生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域普遍采用(Bartley et al,2008;Lorenzen,2008)。近年來,由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要,近海及江河、湖泊成為開發(fā)建設(shè)的重要區(qū)域,密集頻繁的水上施工作業(yè)、大面積的圍海圍湖造田、過度的漁業(yè)捕撈以及工業(yè)污染物、廢棄物、生活垃圾的大量排放,使我國近海和內(nèi)陸水域(江河、湖泊等)的漁業(yè)資源嚴(yán)重衰退,水域環(huán)境惡化(隋然等,2014)。針對水生生物資源與水域生態(tài)環(huán)境所面臨的問題,近年來我國各地加大了增殖放流工作力度,資源養(yǎng)護(hù)管理工作呈現(xiàn)出新的良好局面,增殖放流己在全國逐漸成為轉(zhuǎn)變漁業(yè)發(fā)展方式、提高漁民收入、維護(hù)漁區(qū)社會穩(wěn)定的重要手段(李繼龍等,2009)。貝類人工增殖是人工集約化開發(fā)淺海灘涂的重要途徑,也是促進(jìn)淺海灘涂生態(tài)平衡的措施(黃東萬,2004)。縊蟶(Sinonovacula constricta Lamarck)屬于軟體動物門、瓣鰓綱、簾蛤目、竹蟶科,是一種廣溫性埋棲型灘涂貝類,廣泛分布于我國沿海,是我國四大貝類養(yǎng)殖品種之一(王如才等,1993)。三沙灣位于福建省東北部沿海,它由鹽田港、白馬港、盧門港、東吾洋、官井洋和福鼎洋等組成,是一個近封閉型海灣,僅在東南方向有一個寬約 3km的東沖口與東海相通。其潮汐形態(tài)為非正規(guī)半日潮,屬于大潮差海區(qū)(劉修德,2009)。鹽田港畔的福安市溪尾鎮(zhèn)溪邳村,擁有海域面積約333 hm2和灘涂面積約 133 hm2,近年來隨著海洋開發(fā)利用強度加大,周邊灘涂濕地的生態(tài)服務(wù)功能受到一定的影響(楊妙峰等,2015),特別隨著陸源污染的加劇,灘涂底質(zhì)日益老化,灘涂貝類養(yǎng)殖環(huán)境日益惡化。為修復(fù)溪邳村灘涂底質(zhì)環(huán)境,恢復(fù)原有貝類種類縊蟶的種群數(shù)量和漁業(yè)資源量,達(dá)到恢復(fù)灘涂生物多樣性的目的,于2013—2014年開展了縊蟶規(guī)模增殖放流。本研究通過開展對放流縊蟶生長、生物量動態(tài)變化和灘涂底質(zhì)環(huán)境主要因子的跟蹤監(jiān)測,探討縊蟶增殖放流與修復(fù)灘涂底質(zhì)環(huán)境間的關(guān)系,評估縊蟶增殖放流的綜合效果,為今后科學(xué)開展灘涂貝類增殖放流提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 放流苗種來源

縊蟶放流苗種為購自福建泉州的海區(qū)培育苗種。

1.2 放流地點和方法

于2013年4月24日和2014年3月17日,分別在三沙灣的福安市溪尾鎮(zhèn)溪邳村灘涂開展縊蟶增殖放流,選擇中潮帶中線以下灘涂,灘涂放流增殖區(qū)面積約 59810m2,分為二個增殖片區(qū)(增殖區(qū)Ⅰ區(qū)和增殖區(qū)Ⅱ區(qū),見圖1),每區(qū)面積約3公頃?？O蟶苗用塑料框裝運到現(xiàn)場放流,放流前進(jìn)行總量稱重并隨機抽取30個樣品,進(jìn)行生物學(xué)測定,測定體重、殼長、殼寬等指標(biāo)。放流方法采用拋播縊蟶苗。

圖1 縊蟶增殖放流區(qū)位置Fig.1 The areas of artificial release for stock enhancement of S.constricta

1.3 跟蹤監(jiān)測方法

縊蟶增殖放流后每隔3個月開展1次跟蹤監(jiān)測,其中,第1批次縊蟶增殖放流的最后一次跟蹤監(jiān)測抽采樣時間為2014年1月22日,放流天數(shù)273天;第2批次縊蟶增殖放流的最后一次跟蹤監(jiān)測抽采樣時間為2015年1月30日,放流天數(shù)為319天。對增殖放流灘涂區(qū)域,設(shè)24個采樣位點,在增殖區(qū)Ⅰ區(qū)、增殖區(qū)Ⅱ區(qū)及對照區(qū)內(nèi),各設(shè)8個面積均為1m2的采樣點,開展縊蟶采樣,采樣時用小鏟將底泥沙連同縊蟶取出,厚度約 20cm,隨著縊蟶的生長所取泥沙的厚度逐漸增加,將取得的海泥裝入水桶運回,用 80目或40目篩絹網(wǎng)將泥沙濾出,從沖凈的剩余物中將縊蟶撿出,然后進(jìn)行生物學(xué)測定,測定體重、殼長、殼寬等指標(biāo);在增殖區(qū)Ⅰ區(qū)、增殖區(qū)Ⅱ區(qū)及對照區(qū)內(nèi),各設(shè)4個站點,采集泥樣,監(jiān)測灘涂底泥表層的氧化還原電位、有機碳及硫化物含量。氧化還原電位的現(xiàn)場測定方法、硫化物和有機碳樣品的采集和檢測方法等都按《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB 17378-2007)規(guī)定的方法進(jìn)行(國家海洋局,2008)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

應(yīng)用 SAS 9.1統(tǒng)計分析軟件(SAS Institute Inc.,Cary,NC,USA),對對照區(qū)與增殖區(qū)的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著水平ɑ=0.05的t-test檢驗,以P＜0.05為顯著差異,P＜0.01為極顯著差異。

2 結(jié)果

2.1 縊蟶增殖放流批次、規(guī)格和數(shù)量

于2013年4月24日,開展了第一批次的縊蟶增殖放流,放流縊蟶苗種 111框,總重量 3607.5kg,計1244萬?？O蟶苗;縊蟶體重 0.14—0.53g,平均體重0.29g;殼長 1.2—2.3cm,平均殼長 1.69cm;殼寬0.4—0.8cm,平均殼寬0.6cm。于2014年3月17日,開展了第二批次的縊蟶增殖放流,放流縊蟶苗種95框,總重量 3254kg,計 2503萬?？O蟶苗;縊蟶體重0.03—0.43g,平均體重0.13g;殼長0.6—2.0cm,平均殼長1.34cm。數(shù)據(jù)見表1。

表1 縊蟶增殖放流情況Tab.1 The stocks of S.constricta released for stock enhancement

2.2 增殖區(qū)與對照區(qū)縊蟶生長狀況比較

第1批次的縊蟶增殖放流結(jié)果,根據(jù)2014年1月22日的隨機抽采樣檢測結(jié)果,放流273天,增殖放流區(qū)Ⅰ區(qū)的縊蟶密度和縊蟶生物量(g/m2)分別比對照區(qū)的極顯著提高了約548%和622%(P＜0.01),縊蟶平均殼長、平均個體重量分別比對照區(qū)的顯著提高了約 8%、9%(P＜0.05),縊蟶生長速度比對照區(qū)的顯著提高了11%(P＜0.05),縊蟶的養(yǎng)成成活率約 80%;增殖放流區(qū)Ⅱ區(qū)的縊蟶密度和縊蟶生物量(g/m2)分別比對照區(qū)的極顯著提高了約424%和437%(P＜0.01),縊蟶平均殼長比對照區(qū)的顯著提高了約 5%(P＜0.05),平均個體重量比對照區(qū)的提高了約 1%(P＞0.05),縊蟶生長速度與對照區(qū)的無顯著差異(P＞0.05),縊蟶的增殖養(yǎng)成率約 64%(表2,圖2,圖3)。在開展第二批次的縊蟶增殖放流前,增殖Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)總收獲縊蟶中苗的重量計28800kg,產(chǎn)值約32萬元,第1批次的增殖放流產(chǎn)出比為1 : 8.0。

第 2批次的縊蟶增殖放流結(jié)果,根據(jù) 2015年 1月30日的隨機抽采樣檢測結(jié)果,放流319天,增殖放流區(qū)Ⅰ區(qū)的縊蟶密度和縊蟶生物量(g/m2)分別比對照區(qū)的極顯著提高了約 631%和 682%(P＜0.01),縊蟶平均殼長和平均個體重量分別比對照區(qū)的顯著提高了約16%和 21%(P＜0.05),縊蟶生長速度比對照區(qū)的顯著提高了22%(P＜0.05),縊蟶的養(yǎng)成成活率約54%;Ⅱ區(qū)的縊蟶密度和縊蟶生物量(g/m2)分別比對照區(qū)的極顯著提高了約 588%和 638%(P＜0.01),平均殼長和平均個體重量分別比對照區(qū)的提高了約3%和7%(P＞0.05),縊蟶生長速度與對照區(qū)的無顯著差異(P＞0.05),縊蟶的增殖養(yǎng)成率約50%(表2,圖4,圖5)。增殖示范區(qū)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)總收獲的縊蟶中苗的重量計36245kg,產(chǎn)值約41萬元,第2批次的增殖放流產(chǎn)出比為1 : 9.0。

表2 增殖區(qū)與對照區(qū)縊蟶生長指標(biāo)Tab.2 Specifications of artificial releases for stock enhancement of S.constricta and comparison to those of the control area

圖2 第一批次 螠蟶放流生長情況Fig.2 The growth curve of S.constricta in the first batch of release

圖3 第一批次 螠蟶放流生物量情況Fig.3 The biomass curve of S.constricta in the first batch of release

圖5 第2批次螠蟶放流生物量情況Fig.5 S.constricta biomass curve of the second batch of release

2.3 增殖區(qū)和對照區(qū)底質(zhì)指標(biāo)含量比較

第1批次螠蟶放流前,底泥中的氧化還原電位、硫化物和有機碳等的本底濃度在增殖區(qū)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和對照區(qū)之間都無顯著差異(P＞0.05)(表3)。從表4可知,在第1批次的放流期間,底泥中的氧化還原電位、硫化物和有機碳等濃度在增殖區(qū)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和對照區(qū)之間都無顯著差異(P＞0.05),但,底泥中Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的氧化還原電位平均值分別比對照區(qū)提高了9.0%和5.1%,硫化物濃度平均值分別比對照區(qū)降低了 53%和 38%,有機碳濃度平均值Ⅰ區(qū)比對照區(qū)提高了 5.0%,Ⅱ區(qū)比對照區(qū)下降了7.2%(P＞0.05);在第2批次的放流期間,底泥中的氧化還原電位、硫化物和有機碳等濃度在增殖區(qū)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和對照區(qū)之間都無顯著差異(P＞0.05),但,底泥中Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的氧化還原電位平均值分別比對照區(qū)提高了141%和107%,硫化物濃度平均值分別比對照區(qū)降低了24%和23%,有機碳濃度平均值分別比對照區(qū)下降了13%和6.6%(P＞0.05);在增殖區(qū)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和對照區(qū),第2批次放流期間底泥中的氧化還原電位值比第 1批次放流期間的值分別極顯著提高了 120%、117%和 108%(P＜0.01)(變化趨勢見圖6)。在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū),第2批次放流期間底泥中的硫化物濃度比第 1批次放流期間的分別降低了 52%和 62%(P＞0.05),對照區(qū)中,第 2批次放流期間底泥中的硫化物濃度比第 1批次放流期間的顯著降低了70%(P＜0.05)(變化趨勢見圖7)。在Ⅰ區(qū)第2批次放流期間底泥中的有機碳濃度比第 1批次放流期間的降低了 10%(P＞0.05),在Ⅱ區(qū)和對照區(qū),第 2批次放流期間底泥中的有機碳濃度比第 1批次放流期間的分別提高了9.5%和8.9%(P＞0.05)(變化趨勢見圖8)。

從表5可知,在第1批次和第2 批次的 螠蟶放流期間,放流天數(shù)全程為644天,底泥中的氧化還原電位、硫化物和有機碳等濃度在增殖區(qū)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和對照區(qū)之間都無顯著差異(P＞0.05),但,底泥中Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的氧化還原電位平均值分別比對照區(qū)提高了 26%和18%,硫化物濃度平均值分別比對照區(qū)降低了45%和 34%,有機碳濃度平均值分別比對照區(qū)下降了5.8%和6.8%(P＞0.05)。此外,底泥中Ⅰ區(qū)的氧化還原電位平均值比Ⅱ區(qū)提高了 10%,硫化物濃度平均值比Ⅱ區(qū)降低了 16%,有機碳濃度平均值比Ⅱ區(qū)提高 了1%(P＞0.05)。

表3 增殖區(qū)與對照區(qū)底質(zhì)指標(biāo)本底濃度Tab.3 Sediment parameters background concentration in the artificial release and control areas

表4 增殖區(qū)與對照區(qū)分批次放流期間的底質(zhì)指標(biāo)Tab.4 Sediment parameters in the artificial release and control areas in different batches

表5 增殖區(qū)與對照區(qū)全程放流期間的底質(zhì)指標(biāo)Tab.5 Sediment parameters in the artificial release and control areas

圖6 放流期間增殖區(qū)與對照區(qū)底質(zhì)氧化還原電位的月際變化Fig.6 The monthly variation in oxidation-reduction potential in the artificial release and control areas

圖7 放流期間增殖區(qū)與對照區(qū)底質(zhì)硫化物的月際變化Fig.7 The monthly variation in sulfide concentration of the sediment in the artificial release and control areas

3 分析與討論

3.1 縊蟶資源增殖效果分析

從第1批次和第2批次的縊蟶增殖放流結(jié)果可知,增殖放流區(qū)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的縊蟶密度和縊蟶生物量(g/m2)都比對照區(qū)有極顯著提高,并且第 2批次的增幅都高于第1批次,Ⅰ區(qū)的增幅都高于Ⅱ區(qū);第1批次和第 2批次中均僅Ⅰ區(qū)的縊蟶生長速度分別比對照區(qū)的顯著提高了11%和22%,而Ⅱ區(qū)的縊蟶生長速度與對照區(qū)均無顯著差異。表明,在該海區(qū)的縊蟶增殖放流,第2批次的縊蟶資源增殖效果優(yōu)于第1批次,增殖放流區(qū)Ⅰ區(qū)的縊蟶資源增殖效果優(yōu)于Ⅱ區(qū)。從實際獲得的增殖放流投入產(chǎn)出比中,第1批次的增殖放流產(chǎn)出比為1 : 8.0,而第2批次的增殖放流產(chǎn)出比為1 : 9.0,明顯高于第1批次,表明第2批次的增殖放流資源增殖效果和經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于第1批次。原因認(rèn)為主要是第2批次的縊蟶增殖放流的生物密度達(dá)418.5個/m2,高于第1批次的207.3個/m2導(dǎo)致;此外,雖然第2批次的縊蟶放流規(guī)格低于第1批次,以及放流天數(shù)多于第1批次,導(dǎo)致第2批次放流的養(yǎng)成成活率低于第1批次。但綜合作用的結(jié)果,表現(xiàn)為第2批次的增殖放流資源增殖效果和經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于第1批次,也表明縊蟶增殖放流合理密度的確定和放流苗種規(guī)格的選擇都是影響資源增殖效果的重要因素。合理確定放流數(shù)量至關(guān)重要,若放流數(shù)量過少,將達(dá)不到放流效果;若放流的數(shù)量過多,不僅會增加放流的成本,而且還造成了放流水域環(huán)境的壓力,也會影響苗種的生長(梁君,2013)。放流苗種規(guī)格對苗種的放流效果有很大影響,放流最適規(guī)格的苗種,苗種成活率高、培育時間相對較短,可以節(jié)省放流成本,從而提升經(jīng)濟(jì)效益(徐炳慶,2011)。

圖8 放流期間增殖區(qū)與對照區(qū)底質(zhì)有機碳的月際變化Fig.8 The monthly variation in organic carbon concentration in the artificial release and control areas

3.2 底質(zhì)環(huán)境改良效果分析

由于投放的貝類、多毛類的攝食與活動,使無機鹽從底質(zhì)到水體加速釋放,對促進(jìn)灘涂水域浮游植物增長、提高初級生產(chǎn)力及降低有機質(zhì)、腐植質(zhì)都十分有利,對改善底質(zhì)結(jié)構(gòu)、增加底質(zhì)透氣性、調(diào)節(jié)氧化還原電位、最終改善沉積物的理化性質(zhì)、提高環(huán)境容納量,均起到良好的重要作用(陳惠彬,2005)。本研究中,通過增殖放流縊蟶,由于縊蟶的攝食與潛沙活動等,增加了對底質(zhì)的擾動和透氣性,有利于底泥氧化還原電位的提高,降低硫化物濃度和有機碳濃度。監(jiān)測結(jié)果,縊蟶總體放流期間,底泥中增殖放流Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的氧化還原電位平均值分別比對照區(qū)提高了26%和18%,硫化物濃度平均值分別比對照區(qū)降低了45%和34%,有機碳濃度平均值分別比對照區(qū)下降了5.8%和6.8%。這也表明,縊蟶放流對灘涂底質(zhì)中氧化還原電位的提高和硫化物濃度的降低具有較明顯改良作用,而對有機碳濃度的降低作用較小。此外,第2批次放流期間增殖放流Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)底泥中的氧化還原電位值比第 1批次放流期間的值分別極顯著提高了120%和117%,硫化物濃度比第1批次放流期間的分別降低了52%和62%,也表明,隨著縊蟶放流活動的持續(xù)進(jìn)行,在第1批次放流對灘涂底質(zhì)環(huán)境因子改良的基礎(chǔ)上,第2批次放流期間,產(chǎn)生了改良的疊加效應(yīng),表現(xiàn)為對底質(zhì)環(huán)境的改良效果獲得更大幅度的遞增。利用生物的方法對受損的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù),國內(nèi)外學(xué)者都做了大量的工作(Prichard et al,1992;Sandhya et al,1992;李秋芬等,2000;江興龍,2012;江興龍等,2013),但修復(fù)的對象主要是受污水體,應(yīng)用貝類增殖放流的手段對灘涂底質(zhì)環(huán)境開展修復(fù)的研究較少報道,本研究雖然取得了一些對灘涂底質(zhì)環(huán)境因子改良的初步效果,但尚未獲得顯著的底質(zhì)環(huán)境修復(fù)效果,今后還需要深入開展相關(guān)研究。另一方面,灘涂底質(zhì)環(huán)境的改良也影響放流縊蟶的生命活動、種群增長和資源增殖效果?？O蟶屬埋棲類貝類,其生長和存活除受到水質(zhì)狀況的制約外,與底質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量密切相關(guān),灘涂底質(zhì)影響放流縊蟶的產(chǎn)量,縊蟶產(chǎn)量與底質(zhì)中硫化物和有機碳的平均含量大致呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系,底質(zhì)中硫化物及有機碳含量過高會使縊蟶產(chǎn)量下降(陳聚法等,2005)。本研究放流期間,增殖放流Ⅰ區(qū)底泥中的氧化還原電位平均值比Ⅱ區(qū)提高了 10%,硫化物濃度平均值比Ⅱ區(qū)降低了 16%,而有機碳濃度平均值僅比Ⅱ區(qū)高 1%,表明放流期間Ⅰ區(qū)的總體底質(zhì)環(huán)境優(yōu)于Ⅱ區(qū)。這也促使增殖放流區(qū)Ⅰ區(qū)的縊蟶資源增殖效果優(yōu)于Ⅱ區(qū)。

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