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(yī)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(yǎng)殖的對象[1]。大規(guī)模、高密度的蛤仔底播增、養(yǎng)殖，使得出現(xiàn)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(yǎng)鹽在沉積物-水界面的擴散有關。蛤仔營養(yǎng)鹽排泄率被用于評估其對水體營養(yǎng)鹽的貢獻[4-5]，但底棲貝類排泄的營養(yǎng)鹽僅部分直接排放到水體中，僅依據(jù)排泄率估算將高估其對水層營養(yǎng)鹽的貢獻[6]。

此外，蛤仔在黃、渤海的分布區(qū)與鰻草(Zosteramarina)的分布區(qū)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(yōu)勢種[8]，他們有重要的生態(tài)作用，如難以建成的鰻草實生苗在有蛤仔的區(qū)域大量建成。實生苗建成需要一定的營養(yǎng)條件，即沉積物-水界面的營養(yǎng)鹽遷移可能影響其建成。因此，有必要研究蛤仔對營養(yǎng)鹽在沉積物-水界面遷移的影響。蛤仔的生物擾動與其規(guī)格密切相關，如其代謝率隨規(guī)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(wěn)定、不穩(wěn)定之分。故蛤仔影響營養(yǎng)鹽在沉積物-水界面的交換通量的作用與其規(guī)格、豐度和活動的穩(wěn)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(yǎng)鹽交換通量隨貝類豐度增加而增加[11]，但均未區(qū)分規(guī)格、豐度及活動穩(wěn)定性的作用。

在蛤仔活動的穩(wěn)定、非穩(wěn)定期研究營養(yǎng)鹽在沉積物-水界面的交換通量，結果有助于評價不同養(yǎng)殖工況下蛤仔養(yǎng)殖的環(huán)境效應、制定蛤仔養(yǎng)殖的管理策略，探究蛤仔對鰻草生態(tài)修復的潛在生態(tài)效應、構建蛤仔—鰻草綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)，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(yè)資源養(yǎng)護工程體系建設，提升蛤仔養(yǎng)殖、鰻草生態(tài)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(yǎng)鹽在沉積物-水界面交換通量的試驗

1.3 計算方法

營養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)鹽質量濃度(mg/L)。

1.4 統(tǒng)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(guī)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(shù)據(jù)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(wěn)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(shù)據(jù)以均值±標準誤差表示。

2 結果

2.1 蛤仔生物量的效應

圖的交換通量

圖的交換通量

圖3 NH3-N的交換通量

圖4 TN的交換通量

圖的交換通量

圖6 TP的交換通量

如圖7所示，第13天，上覆水pH為8.42±0.01，最高出現(xiàn)在第一次取樣12 h后的T10下，最低在第一次取樣24 h后的T12下。第19天，上覆水pH為8.31±0.01，最高在第一次取樣12 h后的T7下，最低在第一次取樣24 h后的T6下。

如圖8所示，第13天，上覆水DO含量6.96±0.05 mg/L，最高在第一次取樣24 h后的BC，最低在第一次取樣24 h后的T12。第19天，上覆水DO含量6.99±0.05 mg/L，最高在第一次取樣12 h后的BC，最低在第一次取樣12 h后的T6。

圖8 上覆水DO質量濃度

2.2 規(guī)格、豐度效應

表2 蛤仔規(guī)格、豐度對營養(yǎng)鹽交換通量影響的方差分析

3 討論

3.1 生物量對營養(yǎng)鹽交換通量的影響

蛤仔呼吸[19]和生物沉積物等的降解產(chǎn)生質子而降低pH，故大部分有蛤仔處理的上覆水pH有所下降(圖7)，第13天的pH與生物量負相關(P<0.05)。

圖7 上覆水pH

3.2 規(guī)格對營養(yǎng)鹽交換通量的影響

3.3 豐度對營養(yǎng)鹽交換通量的影響

3.4 規(guī)格與豐度的交互效應對營養(yǎng)鹽交換通量的影響

4 結論

蛤仔豐度和規(guī)格及兩者交互作用影響沉積物-水界面營養(yǎng)鹽交換通量，且這種作用與蛤仔的活躍性有關，蛤仔對生源要素的遷移擴散受自身生物量、規(guī)格、豐度及活性的作用，評估濾食性貝類環(huán)境容量、貝類與海草的互作時，需要綜合考慮這些作用。

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