文章采用方建光模型,通过对广东省南澳县深澳湾养殖环境的水温、叶绿素a、初级生产力和非养殖滤食性动物生物量的调查,结合室内测定的不同规格壳长的太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的滤水率,并参照非养殖滤食性动物相应的滤水率,对深澳湾各月份不同规格太平洋牡蛎养殖容量进行估算。研究发现,深澳湾各规格的太平洋牡蛎最大养殖容量出现在1月份和2月份,最小养殖容量出现在5月份。各规格的太平洋牡蛎年平均养殖容量分别为:壳长3.5~5.0 cm的太平洋牡蛎年平均养殖容量为27 ind/m2,壳长5.5~7.0 cm的太平洋牡蛎年平均养殖容量为16 ind/m2,壳长7.5~9.0 cm的太平洋牡蛎年平均养殖容量为17 ind/m2,壳长9.5~11.0 cm的太平洋牡蛎年平均养殖容量为16 ind/m2。
This paper uses Fang jianguang model to estimate the carrying capacity of Crassostrea gigas with various shell length in the Shen‘ao Bay of Nanao County,Guangdong Province,based on the investigation of water temperature,chlorophyll-a,primary productivity and biomass of non-farmed filter feeders in the Shen‘ao Bay,and the detection of filtration rate of C.gigas with various shell length by reference to the filtration rate of non-farmed filter feeders.The result showed that the largest carrying capacity for C.gigas appeared in January and February,and the smallest carrying capacity appeared in May,and the annual average carrying capacities for C.gigas with the shell length of 3.5-5.0,5.5-7.0,7.5-9.0 and 9.5-11.0 cm were 27,16,17 and 16 ind/m2,respectively.
全 文 :陈伟洲, 曹会彬, 杜虹, 王亮根, 马庆涛, 李春晓. 深澳湾太平洋牡蛎养殖容量研究[J]. 生态科学, 2012, 31(5):558-562.
CHEN Wei-zhou , CAO Hui-bin, DU Hong, WANG Liang-gen, MA Qin-tao,LI Chun-xiao. Research on carrying capacity of
Crassostrea gigas in the Shenao Bay[J]. Ecological Science, 2012, 31(5): 558-562.
深澳湾太平洋牡蛎养殖容量研究
陈伟洲 1,曹会彬 1,杜虹 2*,王亮根 2,马庆涛 3,李春晓 3
1. 汕头大学海洋生物研究所, 广东 汕头 515063
2. 汕头大学生物系, 广东 汕头 515063
3. 汕头市海洋与水产研究所, 广东 汕头 515041
【摘要】文章采用方建光模型,通过对广东省南澳县深澳湾养殖环境的水温、叶绿素 a、初级生产力和非养殖滤食性动物生物
量的调查,结合室内测定的不同规格壳长的太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的滤水率,并参照非养殖滤食性动物相应的滤
水率,对深澳湾各月份不同规格太平洋牡蛎养殖容量进行估算。研究发现,深澳湾各规格的太平洋牡蛎最大养殖容量出现在 1
月份和 2月份,最小养殖容量出现在 5月份。各规格的太平洋牡蛎年平均养殖容量分别为:壳长 3.5~5.0 cm 的太平洋牡蛎年
平均养殖容量为 27 ind/m2,壳长 5.5~7.0 cm 的太平洋牡蛎年平均养殖容量为 16 ind/m2,壳长 7.5~9.0 cm 的太平洋牡蛎年
平均养殖容量为 17 ind/m2,壳长 9.5~11.0 cm 的太平洋牡蛎年平均养殖容量为 16 ind/m2。
关键词:深澳湾; 太平洋牡蛎; 养殖容量
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2012.05.015 图分类号:Q958.8 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2012)05-558-05
Research on carrying capacity of Crassostrea gigas in the Shenao Bay
CHEN Wei-zhou1 , CAO Hui-bin1, DU Hong2 *, WANG Liang-gen2, MA Qin-tao3,LI Chun-xiao3
1. Marine Biology Institute, Shantou University, Shantou 515063, China
2. Department of Biology, Shantou University, Shantou 515063, China
3. Marine and Fisheries Institute of Shantou, Shantou 515041, China
Abstract: This paper uses Fang jianguang model to estimate the carrying capacity of Crassostrea gigas with various shell length in the
Shenao Bay of Nanao County, Guangdong Province, based on the investigation of water temperature, chlorophyll-a, primary
productivity and biomass of non-farmed filter feeders in the Shenao Bay, and the detection of filtration rate of C. gigas with various
shell length by reference to the filtration rate of non-farmed filter feeders. The result showed that the largest carrying capacity for C.
gigas appeared in January and February, and the smallest carrying capacity appeared in May, and the annual average carrying capacities
for C. gigas with the shell length of 3.5-5.0, 5.5-7.0, 7.5-9.0 and 9.5-11.0 cm were 27, 16, 17 and 16 ind/m2, respectively.
Key words: Shenao Bay ; Crassostrea gigas; carrying capacity
收稿日期:2012-01-13收稿,2012-05-14接受
基金项目:国家海洋公益性行业科研专项(200905020);公益性(农业)行业科研专项(201003068);广东省科技计划项目(2010B031900043);
广东高校工程技术研究中心项目(GCZX-A0908)
作者简介:陈伟洲(1971—),男,高级工程师,在读博士生,从事海洋生物养殖技术研究,E-mail:wzchen@stu.edu.cn
*通讯作者:杜虹,E-mail:hdu@stu.edu.cn
第 31卷 第 5期 生 态 科 学 31(5): 558-562
2012年 9月 Ecological Science Sep. 2012
1 引言(Introduction)
水产养殖容量作为调查海域养殖规模的量化,
在预防水产养殖活动对环境造成不良影响、避免养
殖量过高而引起养殖水域环境恶化和生态系统破坏
方面具有非常重要的意义,可为养殖海区制定科学
合理的规划提供理论基础和指导[1-7]。关于贝类养殖
容量的研究始于 20 世纪 70 年代末 80 年代初[8],日
本学者小林信三在对海水养殖贝类大量死亡的原因
进行调查时,发现是因为放养密度超过了养殖容量
的引起的,我国对贝类养殖容量的研究起步较晚,
始于 20世纪 90年代[9-12],随后各地区都开展了海区
贝类养殖容量的研究,福建在这方面做得较完备,
已完成对全省 15个主要水产养殖港湾,9种主要养
殖贝类进行了水产养殖容量的研究[13]。
深澳湾地处广东省汕头市南澳县的深澳镇,东
经 117°04′~117°07′,北纬 23°29′~23°27′。是粤东
重要的海产养殖基地之一,东、南、西三面为陆地包
围,呈“V”形,湾口朝北,与饶平县的柘林湾遥遥相对,
潮汐类型为不规则半日潮,潮差多,平均潮差为 1.68
m。水域面积为 13.3 km2,底质多为泥质,水深 1.1~
6.3 m[14]。
深澳湾主要养殖方式是筏式养殖,其中,太平
洋牡蛎(Crassostrea gigas)是深澳湾的主要养殖对
象,就 2008 年而言,深澳湾太平洋牡蛎养殖面积
400 公顷,占深澳湾养殖面积的 42%,太平洋牡蛎
养殖产量为12 000吨,占深澳湾养殖总产量的67%。
近年来,受经济利益的驱使,深澳湾太平洋牡蛎的
养殖面积和养殖密度有不断增大的趋势,与此同时,
太平洋牡蛎已经出现死贝多,牡蛎个体瘦小,肥满
度不够等现象,加上附着生物多等因素,收购商压
低价格甚至不愿收购,致使经济效益明显下降。这
除了与生态环境有关以外,最主要可能是因为太平
洋牡蛎的养殖密度超过海区的养殖容量,不过,至
今尚未见到深澳湾太平洋牡蛎养殖容量的报道。作
者在 2008年 1月至 12月,每月对深澳湾进行一个
航次的调查,通过对深澳湾养殖环境的水温、叶绿
素 a和非养殖滤食性动物生物量的调查,结合室内
测定的不同规格壳长的太平洋牡蛎的滤水率,采用
方建光模型,估算了深澳湾太平洋牡蛎的养殖容量,
以期为深澳湾贝类养殖的可持续发展和深澳湾养殖
生态环境的保护提供一定的理论支持。
2 材料和方法(Materials and methods)
2.1 调查区域
在深澳湾共设置 5个站位,站位的地理位置及养
殖生产情况如表 1。
2.2 估算模型
本文采用方建光模型[12](如下式),通过分析计
算深澳湾饵料供应速率和太平洋牡蛎的滤水率来确
定养殖容量,其中,饵料主要考虑浮游植物。 FRa-Chlk / FRa-Chlk- CC s BP jFj
式中,CC 为调查海区内调查养殖对象的养殖容量
(ind/m2),P为调查海区的初级生产力[mg/(m2·d)]
(以 C含量计算),Chl-a为调查海区的叶绿素 a现
存量浓度(mg/m3),FRFj为不同附着滤食性生物的滤
水率[m3/(ind·d)],Bj为不同附着滤食性生物的生
物量(ind/m2),k 为调查海区内浮游植物体内有机
碳与叶绿素 a的比值(40:1)[12],FRs为调查养殖对
象的滤水率[m3/(ind·d)]。
2.3 模型参数的调查、检测及收集
水温:用 YST-650 水质分析仪(YSI-650)进
行现场测定。
表 1 深澳湾调查站位分布及养殖情况
Tab. 1 Location of sampling stations and corresponding culture activities in the Shenao Bay
站位 /Stations 经纬度 / Latitude and longitude 位置及养殖情况 /Location and breeding conditions
S1 23°17′36″N,117°04′06″E 位于深澳湾外,无养殖活动
S2 23°17′21″N,117°03′27″E
S3 23°17′12″N,117°03′09″E
主要进行龙须菜和牡蛎混养活动
S4 23°16′56″N,117°03′23″E 主要养殖太平洋牡蛎
S5 23°17′07″N,117°03′40″E 为鱼类网箱养殖区
5期 陈伟洲,等. 深澳湾太平洋牡蛎养殖容量研究 559
叶绿素 a:海区每个站位采集表层海水 1 000
mL, 水质样品的采集、储存和运输工作,严格按照
《海洋监测规范 第 3部分:样品采集、贮存与运输》
[15]执行,水样带回实验室,立即用 0.45μm的滤膜
减压抽滤,按照《海洋监测规范 第 7部分:近海污
染生态调查和生物监测》[16]的方法测定叶绿素 a含
量,加 90%的丙酮萃取、离心、定容,在 7320 分
光光度计上测定。每个样品测定 3次,取其平均值。
初级生产力:测定方法为叶绿素 a法,通过调
查海区叶绿素 a 含量的测定,根据 Cadee 和
Hegeman[17]提出的简化公式: DCP Qa-Chl 进
行计算。
式中:P为日初级生产力[mg/(m3·d)],CChl-a
为叶绿素 a的含量(mg/m3),D为日光照时间(h),
Q 为同化系数,按参考文献[18]提出的平均值 3.7 来
计算。
非养殖滤食性动物生物量:采用现场调查方法,
在太平洋牡蛎筏式养殖区,随机挑选 5个点,调查
该区域 1 m2的非养殖滤食性动物生物量。
太平洋牡蛎的滤水率:于 2009年 4~5月期间
内,在汕头大学海洋生物研究所南澳试验站采用流
水槽法对太平洋牡蛎的滤水率根据公式进行测定:
/ - FR 121 CCCV
式中, V为海水流速(L/h),C1和 C2分别为进、
出水口处饵料的 Chl-a浓度(μg/L)。
非养殖滤食性动物滤水率:藤壶(Balanus sp.)、
翡翠贻贝(Perna viridis)和海鞘(Styela sp.)的滤
水率参考卢振彬等[19]测定的数据,分别为 0.009 68,
0.056 15和 0.006 48 m3/(ind·d)。
3 结果(Results)
3.1 叶绿素 a
如图 1,2008年深澳湾海水中叶绿素 a(Chl-a)
含量波动范围为 0.8~8.8 μg/L,最小值出现在 4月
份为 0.8 μg/L,最大值出现在 8月份为 8.8 μg/L,2008
年全年叶绿素 a平均含量为 3.4 μg/L。
3.2 初级生产力
由图 2 可知,深澳湾初级生产力波动范围为
15.4~261.4 mg/(m2·d),最低值出现在 4月份,最
高值出现在 8月份,2008年平均初级生产力为 91.7
mg/(m2·d)。
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月份/Month
叶
绿
素
a含
量
(u
g/
L)
Co
nc
en
tra
tio
n
of
C
hl
-a
图 1 2008年深澳湾叶绿素 a含量变化图
Fig. 1 Content of Chl-a in the Shenao Bay in 2008
0
50
100
150
200
250
300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月份/Month
初
级
生
产
力
【
mg
/(
m2
·d
)
】
Pr
im
ar
y
pr
od
uc
ti
vi
ty
图 2 2008年深澳湾初级生产力变化图
Fig. 2 Primary productivity in the Shenao Bay in 2008
3.3 非养殖滤食性动物生物量
深澳湾主要附着的非养殖滤食性动物主要有藤
壶、翡翠贻贝和海鞘为主,附着生物量分别为 1.9、
2.1和 1.7 ind/m2。
3.4 太平洋牡蛎滤水率与壳长和温度的关系
太平洋牡蛎滤水率与壳长和温度的关系如表
2。在相同温度条件下,大规格的太平洋牡蛎滤水能
力高于小规格的太平洋牡蛎,同一规格的牡蛎,滤
水率随着实验温度(17℃~26℃)的升高而增大,
在 26℃时达到最大值,随后随着温度的升高(29℃)
而降低。
560 生 态 科 学 Ecological Science 31卷
表 2 不同温度条件下太平洋牡蛎滤水率与壳长的关系
Tab. 2 Relationship between filtration rate and shell length of C. gigas under different temperatures
太平洋牡蛎壳长 / shell length of Crassostrea gigas ( cm) 温度 /Temperature
(℃) 3.5~5.0 5.5~7.0 7.5~9.0 9.5~11.0
17 0.32±0.11 0.54±0.18 0.56±0.22 0.60±0.25
20 0.86±0.21 1.36±0.23 1.35±0.26 1.41±0.38
23 1.40±0.19 2.29±0.34 2.31±0.34 2.42±0.49
26 1.60±0.20 2.68±0.29 2.59±0.28 2.68±0.71
29 1.13±0.47 1.80±0.43 1.75±0.64 1.88±0.46
3.5 深澳湾太平洋牡蛎养殖容量
根据贝类养殖容量模型结合调查养殖海区和养
殖对象,对深澳湾太平洋牡蛎进行养殖容量估算。
其中,太平洋牡蛎滤水率根据每个月份的水温来取
值(接近当时月份的温度选取相应的滤水率)。由图
3 可知,深澳湾单位面积太平洋牡蛎最大养殖容量
出现在冬季的 1月份和 2月份。规格为 3.5~5.0 cm
的太平洋牡蛎养殖容量为 53 ind/m2,规格为 5.5~
7.0 cm的太平洋牡蛎养殖容量为 31 ind/m2,规格为
7.5~9.0 cm 的太平洋牡蛎养殖容量为 33 ind/m2,
9.5~11.0 cm的太平洋牡蛎养殖容量为 31 ind/m2。
最小养殖容量出现在 5月份。规格为 3.5~5.0 cm的
太平洋牡蛎养殖容量为 13 ind/m2,规格为 5.5~7.0
cm 的太平洋牡蛎养殖容量为 8 ind/m2,规格为,
7.5~9.0 cm 的太平洋牡蛎养殖容量为 8 ind/m2,
9.5~11.0 cm的太平洋牡蛎养殖容量 8 ind/m2。
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月份/Month
养
殖
容
量
(in
d/
m
2 )
/C
ar
ry
in
g
ca
pa
ci
ty
3.5~5.0cm
5.5~7.0cm
7.5~9.0cm
9.5~11.0cm
图 3 深澳湾太平洋牡蛎养殖容量
Fig. 3 Carrying capacity of C. gigas in the Shenao Bay
4 讨论(Discussion)
深澳湾单位面积太平洋牡蛎养殖容量与太平
洋牡蛎规格、季节、水温、饵料供应能力不同而发
生相应的改变。最大养殖容量出现在冬季的 1月份
和 2月份,虽然深澳湾冬季的初级生产力比其他季
节较小,但是,冬季水温相对低,太平洋牡蛎新陈
代谢慢,滤食能力低,对饵料的需求小,因此,各
个规格的太平洋牡蛎的最大养殖容量都出现在 1月
份和 2月份。最小养殖容量出现在 5月份,这是因
为一方面 5月份的平均水温为 23.5℃,接近于太平
洋牡蛎的最佳滤水温度,太平洋牡蛎新陈代谢旺盛,
滤食能力强,对饵料的需求旺盛;另一方面,5 月
份深澳湾的饵料生物供应能力相对较小,初级生产
力虽然较冬季、春季的其它两个月份和 10月份有一
定的优势,但这点优势远不及太平洋牡蛎个体滤水
能力的增大,从而导致其养殖容量降低。
作者在深澳湾进行太平洋牡蛎养殖现状调查时
发现,近年来深澳湾的太平洋牡蛎养殖已经出现死
贝多、牡蛎个体瘦小、肥满度不够等现象,加上附
着生物多等因素,收购价格较低,养殖经济效益明
显下降。这除了与生态环境有关以外,最主要的原
因是深澳湾现有太平洋牡蛎养殖密度已经超过其养
殖容量。2008 年深澳湾太平洋牡蛎养殖面积达到
400公顷,产量为 12 000吨。通过对达到出售规格
的太平洋牡蛎调查,太平洋牡蛎个体重量为 53.31
g/ind,则 2008年的养殖密度达到 53 ind/m2。相对
于估算的养殖容量来说,2008年的太平洋牡蛎的养
殖密度已经超过深澳湾的养殖容量。其中,规格为
5期 陈伟洲,等. 深澳湾太平洋牡蛎养殖容量研究 561
3.5~5.0 cm 的太平洋牡蛎年平均养殖容量为 27
ind/m2,规格为 5.5~7.0 cm的太平洋牡蛎年平均养
殖容量为 16 ind/m2,规格为 7.5~9.0 cm的太平洋
牡蛎年平均养殖容量为 17 ind/m2,规格为 9.5~11.0
cm的太平洋牡蛎年平均养殖容量为 16 ind/m2。
深澳湾太平洋牡蛎养殖容量相对较低,与方建
光等[12]对桑沟湾栉孔扇贝养殖容量的调查研究相
比较。通过比较发现,深澳湾海水叶绿素含量与桑
沟湾差别不大,深澳湾初级生产力较桑沟湾初级生
产力小,太平洋牡蛎最小滤水率与栉孔扇贝最小滤
水率大小一样,太平洋牡蛎最大滤水率较栉孔扇贝
小,深澳湾太平洋牡蛎最小养殖容量与桑沟湾栉孔
扇贝最小养殖容量一样,深澳湾太平洋牡蛎最大养
殖容量与桑沟湾栉孔扇贝最大养殖容量差别较大。
养殖容量是衡量调查海域发展潜力的动态指
标,养殖容量除与养殖对象的生理活动有关以外,
还有养殖海域的各种生态环境因子有关,如流速、
饵料组成、水温、pH 值、DO、海域底质、水体交
换状况、海域其他污染状况以及海域养殖种类和养
殖模式等影响着养殖容量。本文仅考虑到主要饵料
浮游植物,而没有考虑到有机碎屑和小型浮游动物
等,对养殖容量的估算有一定的误差。
综合考虑以上因素,结合深澳湾现有的水质条
件和养殖状况,在估算养殖容量的基础上,应适当调
整深澳湾太平洋牡蛎的养殖密度,建议太平洋牡蛎
的养殖密度控制住 25~35 ind/m2。当地政府和渔业
主管部门应对深澳湾太平洋牡蛎的养殖密度进行控
制,严格控制内湾和浅滩海区的养殖规模,适当发
展深水区养殖生产,维持养殖生态系统的动态平衡,
为太平洋牡蛎养殖提供优质的空间和充足的饵料来
源,实现深澳湾太平洋牡蛎养殖业的健康持续发展。
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562 生 态 科 学 Ecological Science 31卷