全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 6 期摇 摇 2013 年 3 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
专论与综述
基于遥感技术的森林健康研究综述 高广磊,信忠保,丁国栋,等 (1675)…………………………………………
Agent农业土地变化模型研究进展 余强毅,吴文斌,杨摇 鹏,等 (1690)…………………………………………
个体与基础生态
辽东湾北部近海沙蜇的动态分布 王摇 彬,秦宇博,董摇 婧,等 (1701)……………………………………………
口虾蛄 proPO基因全长 cDNA的克隆与组织表达 刘海映,刘连为,姜玉声,等 (1713)…………………………
中缅树鼩头骨及下臼齿几何形态与环境的关系 朱万龙,贾摇 婷,黄春梅,等 (1721)……………………………
亚热带 3 种树种凋落叶厚度对其分解速率及酶活性的影响 季晓燕,江摇 洪,洪江华,等 (1731)………………
浙北地区常见绿化树种光合固碳特征 张摇 娇,施拥军,朱月清,等 (1740)………………………………………
两种高质牧草不同生育期光合生理日变化及光响应特征 郭春燕,李晋川,岳建英,等 (1751)…………………
基于 WOFOST作物生长模型的冬小麦干旱影响评估技术 张建平,赵艳霞,王春乙,等 (1762)………………
基于线粒体 DNA控制区的斑翅草螽不同地理种群遗传分化研究 周志军,尚摇 娜,刘摇 静,等 (1770)………
圈养尖吻蝮雌体大小、窝卵数和卵大小之间的关系 胡明行,谭群英,杨道德 (1778)……………………………
应用寄生蜂和不育雄虫防控田间橘小实蝇 郑思宁,黄居昌,叶光禄,等 (1784)…………………………………
青蒿素对外生菌根真菌化感效应 李摇 倩,袁摇 玲,王明霞,等 (1791)……………………………………………
种群、群落和生态系统
海湾生态系统健康评价方法构建及在大亚湾的应用 李纯厚,林摇 琳,徐姗楠,等 (1798)………………………
上升流和水团对浙江中部近海浮游动物生态类群分布的影响 孙鲁峰,柯摇 昶,徐兆礼,等 (1811)……………
半干旱区生态恢复关键生态系统识别———以内蒙古自治区和林县为例
彭摇 羽,高摇 英,冯金朝,等 (1822)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应 金冠一,赵秀海,康峰峰,等 (1832)………………………………
重庆酸雨区马尾松林凋落物特征及对干旱胁迫的响应 王轶浩,王彦辉,于澎涛,等 (1842)……………………
景观、区域和全球生态
城市典型水域景观的热环境效应 岳文泽,徐丽华 (1852)…………………………………………………………
外来树种桉树引种的景观生态安全格局 赵筱青,和春兰 (1860)…………………………………………………
基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究 施开放,刁承泰,孙秀锋,等 (1872)………………
大气 CO2 浓度升高对稻田根际土壤甲烷氧化细菌丰度的影响 严摇 陈,许摇 静,钟文辉,等 (1881)…………
资源与产业生态
基于可变模糊识别模型的海水环境质量评价 柯丽娜,王权明,孙新国,等 (1889)………………………………
亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究 闫家国,齐占会,田梓杨,等 (1900)……………………………
黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾养分含量与分布特征 张丽娜,李摇 军,范摇 鹏,等 (1907)……………
旱作农田不同耕作土壤呼吸及其对水热因子的响应 张丁辰,蔡典雄,代摇 快,等 (1916)………………………
商洛低山丘陵区农林复合生态系统中大豆与丹参的光合生理特性 彭晓邦,张硕新 (1926)……………………
外源油菜素内酯对镉胁迫下菊芋幼苗光合作用及镉富集的调控效应 高会玲,刘金隆,郑青松,等 (1935)……
基于侧柏液流的测定对 Granier原始公式系数进行校正 刘庆新,孟摇 平,张劲松,等 (1944)…………………
研究简报
湿地自然保护区保护价值评价方法 孙摇 锐,崔国发,雷摇 霆,等 (1952)…………………………………………
干热河谷印楝和大叶相思人工林根系生物量及其分布特征 高成杰,唐国勇,李摇 昆,等 (1964)………………
海滨沙滩单叶蔓荆对沙埋的生理响应特征 周瑞莲,王摇 进,杨淑琴,等 (1973)…………………………………
宁夏贺兰山、六盘山典型森林类型土壤主要肥力特征 姜摇 林,耿增超,张摇 雯,等 (1982)……………………
学术争鸣
小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化 侯玲玲,毛子军,孙摇 涛,等 (1994)…………………
中国生态学学会 2013 年学术年会征稿通知 (2002)………………………………………………………………
第七届现代生态学讲座、第四届国际青年生态学者论坛通知 (玉)………………………………………………
中、美生态学会联合招聘国际期刊主编 (印)………………………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*328*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*34*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄03
封面图说: 亭亭玉立的白桦树———白桦为落叶乔木,可高达 25m,胸径 50cm。 其树冠呈卵圆形,树皮白色,纸状分层剥离;叶三
角状、卵形或菱状卵形;花单性,雌雄同株。 白桦树喜光,耐严寒,对土壤适应性强,喜酸性土,沼泽地、干燥阳坡及湿
润阴坡都能生长。 常与红松、落叶松、山杨、蒙古栎混生。 白桦的天然更新好,生长较快,萌芽强,在人为的采伐迹地
或火灾、风灾等自然损毁的迹地里,往往由白桦首先进入,为先锋树种,而形成白桦次生林。 白桦分布甚广,我国大、
小兴安岭及长白山均有成片纯林,在华北平原和黄土高原山区、西南山地亦为阔叶落叶林及针叶阔叶混交林中的常
见树种。
彩图及图说提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 6 期
2013 年 3 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 6
Mar. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金(41106088);“十二五冶国家科技支撑计划(2011BAD13B02);863 计划(2012AA052103);重点实验室开放课题
(201104,MESE鄄2011鄄02;开鄄 10鄄09)
收稿日期:2012鄄09鄄23; 摇 摇 修订日期:2013鄄01鄄16
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: jxhuanghh@ 21cn. com
DOI: 10. 5846 / stxb201209231343
闫家国,齐占会,田梓杨,史荣君,张汉华, 黄洪辉.亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究.生态学报,2013,33(6):1900鄄1906.
Yan J G, Qi Z H, Tian Z Y, Shi R J, Zhang H H, Huang H H. An in situ study on biodeposition of ascidian (Styela plicata) in a subtropical aquaculture
bay, southern China. Acta Ecologica Sinica,2013,33(6):1900鄄1906.
亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究
闫家国1, 2,齐占会1,田梓杨1,史荣君1,张汉华1, 黄洪辉1,*
(1. 农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,
中国水产科学研究院南海水产研究所,广州摇 510300;2.上海海洋大学水产与生命学院,上海摇 201306)
摘要:皱瘤海鞘是亚热带海域分布最广和数量最多的附着生物种类之一。 2012 年 1 月—7月在典型的亚热带养殖海湾鄄大亚湾
大鹏澳海域,利用沉积物捕集器现场测定了皱瘤海鞘(Styela plicata)的生物沉积速率,并测定了生物沉积物中有机物(OM)、总
碳(TC)、总氮(TN)、有机碳(OC)和有机氮(ON)含量。 结果显示:皱瘤海鞘的生物沉积速率变化范围为每天 145. 5—1011. 8
mg /个,平均每天 516. 0mg /个,海鞘的生物沉积速率变化范围为每天 154. 8—1065. 8 mg / g干重,平均每天 463. 3 mg / g干重。 海
鞘生物沉积物中 OM、TC、OC、TN和 ON 含量分别为 14. 38% 、10. 80% 、2. 87% 、3. 06% 和 0. 86% ,高于自然沉积物中的含量,分
别为 13. 39% 、7. 36% 、2. 32% 、2. 29%和 0. 67% 。 其中 TC 和 ON 含量要显著高于自然沉积物(P<0. 05)。 皱瘤海鞘的 OM、TC、
OC、TN和 ON的生物沉积速率分别为每天 74. 20,55. 73,14. 80,15. 79 和 4. 43 mg /个。 实验期间附着在浮筏养殖设施和养殖牡
蛎壳上的海鞘密度变化范围为 54. 9—222. 1 个 / m2,平均 147. 5 个 / m2,养殖海域单位面积的海鞘生物沉积速率平均为每天
76郾 1 g / m2,是自然沉积速率(平均每天 62. 7 g / m2)的 1. 21 倍,其中 OM、TC、OC、TN和 ON的平均沉积速率分别为每天 10. 94,
8. 21,2. 18,2. 32 和 0. 65 g / m2。 据此可推算,大鹏澳筏式牡蛎养殖海区(约 103 hm2)皱瘤海鞘的年生物沉积物负荷为 29000 t,
其中 OM,TC,OC,TN和 ON分别 4100,3100,820,870 和 240 t。 研究结果说明,海鞘等附着生物在大规模浅海贝类养殖中对养
殖生态环境的影响也不容忽视。
关键词:海鞘;皱瘤海鞘;附着生物;生物沉积;亚热带海湾
An in situ study on biodeposition of ascidian (Styela plicata) in a subtropical
aquaculture bay, southern China
YAN Jiaguo1, 2, QI Zhanhui1, TIAN Ziyang1, SHI Rongjun1, ZHANG Hanhua1, HUANG Honghui1,*
1 Key Laboratory of South China Sea Fishery Resources Development and Utilization, Ministry of Agriculture; Key Laboratory of Marine Fishery Ecology
Environment of Guangdong Province; South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510300, China
2 Collage of Fishery and Life Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306
Abstract: A worldwide increase in farming of filter feeding bivalves and a growing awareness of the likely environmental
impacts stem from biodeposition lead to extensive and well recognized studies. Whereas the suspended longline culture with
massive and intensive facilities built (e. g. , buoys, anchors and ropes) and bivalve shells in the farming area supply the
footstone for the fouling organisms such as the ascidians and large number of breeding depended on them, which can be
extremely abundant in areas of large鄄scale bivalve culture. Therefore, the fouling organisms may also influence the
environment by remarkably increasing their amounts. There is an urgent need to examine the possible effects of
biodeposition from the fouling organisms. The ascidian Styela plicata is one of the most predominant fouling species in
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tropical and subtropical bays. S. plicata is a filter feeding species like the bivalves. However, untill recently, the
biodeposition of S. plicata was unknown. In order to evaluate the influence of S. plicata on the coastal environment, the
biodeposition rate of ascidian S. plicata was investigated in Dapeng Cove, located in the southwest of the Daya Bay, a
subtropical bay in southern China. Intensive oyster Crassostrea gigas longline culture activities were conducted there. The
ascidians were sampled from the culture facilities and shells of the oyster Crassostrea gigas. The biodeposition rate was
measured in situ in suspended culture areas by sediment traps from January to July, 2012. The contents of organic matters
(OM), total carbon (TC), total nitrogen (TN), organic carbon (OC) and organic nitrogen (ON) in biodeposits and in
natural sediments were analyzed and compared.
Results showed that the biodeposition rate of S. plicata ranged from 145. 5 to 1011. 8 mg·ind-1·d-1, with an average of
516. 0 mg·ind-1·d-1 . The mean contents of OM, TC, OC, TN and ON in the biodeposits was 14. 38% , 10. 80% , 2. 87% ,
3郾 06% and 0. 86% , respectively, and were higher than those of 13. 39% , 7. 36% , 2. 32% , 2. 29% and 0. 67%
respectively, in natural sediments. In particular, the contents of TC and ON in the biodeposits were significantly higher
than those in the natural sediments (P<0. 05). The biodeposition rate of OM, TC, OC, TN and ON by S. plicata were
74郾 20, 55. 73, 14. 80, 15. 79 and 4. 43 mg·ind-1·d-1, respectively. The density of S. plicata in the longline culture area
ranged from 54. 9 to 222. 1 ind / m2, with an average of 147. 5 ind / m2 . The OM, TC, OC, TN and ON deposited by S.
plicata was 10. 94, 8. 21, 2. 18, 2. 32 and 0. 65 g·m-2·d-1, respectively. The average biodeposition rate of ascidian S.
plicata in the farming area was 76. 1 g·m-2·d-1, 1. 21 times higher than the natural sedimentation rate (62. 7 g·m-2·d-1) in
the longline culture area. An estimated amount of 29000 t of biodeposits, 4100 t of OM, 3100 t of TC, 820t of OC, 870 t
of TN and 240 t of ON can be produced by all the ascidians in suspend culture area in Dapeng Cove in one year.
The results indicated that S. plicata has a high biodeposition rate and the species can be an important contributor to
aggregating mineral and organic matter from water column to surface sediment, which may impact the physical, chemical
and biological conditions of benthic environment. Therefore, when assessing the effects of suspended longline culture of
bivalves on the coastal ecosystem, not only the farming bivalves, but also the fouling organisms especially the ascidians
should be considered.
Key Words: ascidian; Styela plicata; fouling organism; biodeposition; subtropical bay
海鞘(Ascidian)是脊索动物(Chordata)、尾索动物亚门(Urochordata)、海鞘纲(Ascidiacea)的尾索动物,是
世界上广泛分布的附着生物。 海鞘具有很强的适应能力,能够在码头、礁石、船底和养殖设施(如绳索、浮球
和网箱等)以及养殖生物体(如牡蛎,贻贝和扇贝等的贝壳)上附着[1],因而在养殖区的数量巨大,其数量甚至
会超过贝类等养殖生物[2]。
与牡蛎和扇贝等贝类相似,海鞘也属于滤食性生物,并具有很强的滤水能力,能够滤食海水中的悬浮颗粒
物质(如浮游动植物和其它有机碎屑),其中一部分被同化吸收,其它则以粪和假粪的形式排出。 滤食性生物
的粪和假粪统称为生物沉积物,而其从水层沉降到底层的过程即为生物沉积。 贝类的生物沉积及其影响因素
已有很多研究。 滤食性贝类的生物沉积过程加速了水体中颗粒物向底层的沉降速率,对近海养殖区的底部的
物理、化学和生物环境均产生了重要影响,是贝类养殖环境自身污染的重要原因[3鄄6]。
近年来,浅海筏式养殖发展迅速,贝类成为养殖规模和产量最大的品种。 贝类筏式养殖设施、养殖笼和贝
壳等为海鞘等附着生物提供了大量理想的附着基,使其数量大大增加。 研究显示,附着生物群落的生物沉积
速率甚至超过了牡蛎(Crassostrea virginica) 的生物沉积速率[7]。 考虑到附着生物的巨大数量,其生物沉积过
程很可能对养殖海域生态环境产生很大影响。 因此,研究贝类筏式养殖对海湾生态系统影响,不能忽视海鞘
等附着生物的作用。
皱瘤海鞘(Styela plicata)是亚热带海域分布最广和数量最多的附着生物种类之一,尤其在贝类筏式养殖
1091摇 6 期 摇 摇 摇 闫家国摇 等:亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究 摇
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区有大量附着。 目前,对于皱瘤海鞘研究主要集中在生物活性物质提取和组织发育等方面的研究[8鄄10]。 关于
皱瘤海鞘生物沉积的研究还未见报道。 本文对皱瘤海鞘生物沉积进行了现场测定,旨在为评价近岸筏式养殖
对浅海生态环境的影响等研究提供基础数据。
1摇 材料和方法
1. 1摇 实验地点
本研究于 2012 年 1—7月在广东省大亚湾大鹏澳牡蛎筏式养殖海区进行(E 114毅31忆,N 22毅33忆)。 大鹏澳
是位于广东中部沿海大亚湾西南部的一个半封闭式的浅海内湾,面积约为 l4 km2,湾内平均水深约为 5 m,海
水交换能力较弱,主要潮流方向为西南次向东北方向,流速<10 cm / s。 湾内主要开展鱼类网箱养殖和牡蛎筏
式养殖。 牡蛎筏式养殖的吊养水深约为 0. 5 m,养殖密度约为 200 个 / m2,目前养殖总面积 103 hm2,并且正在
不断扩大。
图 1摇 皱瘤海鞘生物沉积物捕集器
Fig. 1摇 Biodeposition trap of Styela plicata
1. 2摇 实验方法
海鞘生物沉积速率利用自制的沉积物捕集器在养
殖海区进行现场测定。 沉积物捕集器利用 PVC 圆柱桶
制作(图 1)。 PVC 圆桶直径 25 cm,高度为 60 cm。 在
距桶底部 20 cm的桶壁上开一个直径 1 cm的圆孔用橡
胶塞堵住。 实验结束时拔出橡胶塞,放掉桶内上浮海
水。 在距圆桶口部 5 cm 的地方固定一层网目 1 cm 的
聚乙烯网片,实验海鞘放在该网片上,圆桶口部以同样
的网片遮盖。 从筏架和牡蛎贝体表面采集海鞘(体高
1. 4—6. 3 cm,平均 3. 14 cm),小心除去海鞘上所有附
着生物。 根据规格大小,每捕集器放海鞘 4—8 个。 对
照组捕集器不放置海鞘。 每组实验设 3 个重复。
捕集器固定在在离牡蛎养殖区较远的空旷的筏架
上。 捕集器在水中放置 5—7 d 后取出海鞘,排掉上浮
海水收集沉积物,用蒸馏水脱盐并在 60 益下烘干。 称
量沉积物干重,并测定有机质(OM)、总碳(TC)、总氮
(TN)含量。 沉积物用稀盐酸(0. 1 mol / L)酸化去碳酸盐后,测定有机碳(OC)、有机氮(ON)含量[11]。 OM 通
过灰化前后的重量差计算(450 益,4. 5 h)。 碳、氮含量采用 Vario EL 芋 Elementar 元素分析仪测定。 对每个
捕集器中的海鞘,分别测量体高、湿重和干重(60 益,2 d)。 实验期间测定水温、盐度和悬浮颗粒物(TPM)、颗
粒有机物(POM)和叶绿素 a(Chla)浓度。 水温和盐度采用 YSI 6600 测定。 TPM、POM 和 Chla 采用 2006 年
Mao等的方法[12]。
实验期间对牡蛎筏式养殖区的海鞘密度进行统计。 随机选取单位面积的吊绳和浮筏,统计贝壳、吊绳和
浮筏上海鞘的数量。 实验海域牡蛎在筏架上的吊养间距约 0. 3 m,筏间距 2. 5 m,每串牡蛎所占面积为 0. 75
m2,以此计算筏式养殖区海鞘附着密度(个 / m2),并结合海鞘生物沉积速率实验结果,计算养殖区皱瘤海鞘生
物沉积速率, 即每天每平方米沉积量(g / m2)。
1. 3摇 数据处理
生物沉积速率(BDR) = (Dt - Dc) / t 伊( )N ,式中 Dt和 Dc 分别为实验组和对照组捕集器中的沉积物干重
(mg);t为实验时间(d);N为实验海鞘数量(个)。
差异性分析采用单因素方差分析(one鄄way ANOVA)和 t检验( t鄄test)分析方法,显著差异设为 p<0. 05,数
理统计采用采用 SPSS 16. 0 软件进行统计分析。
2091 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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2摇 结果与分析
2. 1摇 实验海区水体环境变化
摇 摇 实验海区水环境特征见表 1。 实验期间海水水温逐渐升高,变化范围为 17. 7—31. 5 益;海水盐度变化不
大,为 29. 58—31. 96;TPM含量在 18. 40—48. 77 mg / L 范围内,最高和最低值分别出现在 4 月和 5 月。 POM
浓度为 3. 00—20. 18 mg / L;叶绿素 a含量为 2. 41—9. 69 滋g / L,随水温升高而呈升高的趋势。
表 1摇 实验海区水环境特征
Table 1摇 Water column characteristics at experimental site in Dapeng Cove
实验日期
Date
温度 / 益
Temperature
盐度
Salinity
总颗粒物
Total particulate
matter,TPM
/ (mg / L)
有机颗粒物
Particulate organic
matter, POM
/ (mg / L)
叶绿素 a
Chla
/ (滋g / L)
1 月 January 17. 7 29. 58 20. 12 4. 51 2. 41
2 月 February 18. 6 30. 23 20. 67 3. 00 3. 96
3 月 March 19. 1 30. 42 23. 56 10. 62 5. 76
4 月 April 22. 4 31. 32 48. 77 12. 87 9. 69
5 月 May 27. 2 30. 25 18. 40 14. 41 6. 07
6 月 June 29. 0 30. 27 32. 61 20. 18 8. 42
7 月 July 30. 5 31. 96 30. 11 16. 72 9. 05
2. 2摇 皱瘤海鞘生物沉积速率
皱瘤海鞘的生物沉积速率现场测定结果见表 2。 实验期间,皱瘤海鞘的生物沉积速率范围为每天
145郾 5—1011. 8 mg /个,平均每天 516. 0 mg /个,生物沉积速率为每天 154. 8—1065. 8 mg / g 干重,平均每天
463. 3 mg / g干重。 皱瘤海鞘生物沉积速率和自然沉积速率的最低和最高值均分别出现在 1 月和 7 月,除 4 月
生物沉积速率较低外,海鞘生物沉积速率总体上呈逐渐升高的趋势。
实验期间附着在浮筏养殖设施和养殖牡蛎壳上的海鞘密度变化范围为 54. 9—222. 1 个 / m2,平均 147. 5
个 / m2。 单位面积海鞘生物沉积速率随季节波动较大,最低和最高值分别出现在 1 月和 5 月,沉积速率分别为
每天 85. 4 和 1393. 9 g / m2。 实验期间单位面积海鞘生物沉积速率(平均每天 76. 1 g / m2)是自然沉降速率(平
均每天 62. 7 g / m2)的 1. 21 倍。
表 2摇 大鹏澳养殖海区海鞘生物沉积速率(平均值依标准差)
Table 2摇 Biodeposition rate of Styela plicata at experimental site in Dapeng Cove (mean依SD)
日期
Date
海鞘密度
Density
(个 / m2)
干重
Dry weight
(g /个)
生物沉积速率
Biodeposition rate
(g·m-2·d-1) / (mg·g-1 干重·d-1) / (mg·个-1·d-1)
自然沉积速率
Sedimentation
rate / (g·m-2·d-1)
1 月 January 58. 7依6. 2 0. 94依0. 14 145. 5依15. 1 154. 8依13. 9 8. 5依6. 3 18. 5依2. 9
2 月 February 54. 9依7. 2 0. 71依0. 10 239. 3依3. 5 337. 8依20. 9 13. 1依3. 4 36. 0依3. 2
3 月 March 222. 1依5. 7 1. 36依0. 12 303. 8依7. 9 224. 2依25. 8 67. 5依4. 1 57. 9依4. 5
4 月 April 221. 4依4. 6 1. 62依0. 16 280. 3依10. 1 172. 8依13. 7 62. 1依3. 1 44. 1依3. 9
5 月 May 201. 7依5. 6 0. 85依0. 20 691. 1依19. 8 811. 0依25. 1 139. 4依7. 9 88. 8依9. 2
6 月 June 139. 9依5. 8 1. 97依0. 13 939. 9依16. 7 476. 5依24. 7 131. 5依12. 3 69. 9依5. 6
7 月 July 134. 0依4. 3 0. 95依0. 13 1011. 8依21. 4 1065. 8依23. 9 135. 6依11. 4 124. 0依11. 9
平均值 Mean 147. 5依3. 9 1. 2依0. 18 516. 0依11. 5 463. 3依19. 4 76. 1依9. 7 62. 7依6. 3
2. 3摇 皱瘤海鞘生物沉积物和自然沉积物中 OM、C和 N含量
皱瘤海鞘生物沉积物和自然沉积物中的 OM、C和 N元素含量测定结果见表 3。 结果显示:皱瘤海鞘生物
沉积物中 OM、C和 N 含量高于自然沉积物含量,生物沉积物中 TC 和 ON 含量显著高于自然沉积物(P<
3091摇 6 期 摇 摇 摇 闫家国摇 等:亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究 摇
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0郾 05)。 皱瘤海鞘生物沉积物中的 OM、TN 和 OC 含量以及 OC / OM 和 OC / ON 高于自然沉积物,但差异不显
著(P>0. 05)。 研究说明皱瘤海鞘生物沉积作用加速了有机质由水体向沉积环境的沉降速度,同时增加 C、N
元素在沉积物中的含量。
表 3摇 生物沉积物与自然沉积物中有机质、C和 N含量
Table 3摇 OM, C and N contents in biodeposits and natural sediment
实验日期
Date
有机物
Organic matter,
OM / %
B N
总碳
Total carbon,
TC / %
B N
有机碳
Organic carbon,
OC / %
B N
总氮
Total nitrogen,
TN / %
B N
有机氮
Organic nitrogen,
ON / %
B N
OC / OM
B N
OC / ON
B N
1 月 January 14. 29 13. 6 10. 06 3. 15 2. 57 1. 86 2. 2 1. 30 0. 79 0. 68 17. 98 13. 68 3. 25 2. 74
2 月 February 15. 11 14. 87 10. 5 6. 85 2. 35 2. 12 2. 02 1. 73 0. 73 0. 68 15. 55 14. 26 3. 55 3. 77
3 月 March 12. 35 11. 21 10. 14 8. 12 3. 94 2. 56 2. 79 2. 72 1. 32 0. 74 31. 90 22. 84 1. 47 2. 59
4 月 April 12. 94 12. 73 11. 03 10. 24 2. 15 2. 08 3. 0 2. 58 0. 58 0. 65 16. 62 16. 34 2. 88 3. 04
5 月 May 15. 79 14. 07 9. 40 9. 16 2. 15 2. 38 5. 23 2. 99 0. 68 0. 62 13. 62 16. 92 3. 43 3. 83
6 月 June 12. 67 12. 54 12. 72 4. 29 4. 22 2. 56 2. 73 2. 25 0. 93 0. 61 33. 31 20. 41 6. 22 9. 11
7 月 July 17. 49 14. 74 11. 76 9. 71 2. 74 2. 73 3. 43 2. 47 1. 00 0. 71 15. 67 18. 52 2. 74 3. 85
平均值 mean 14. 38 13. 39 10. 80 7. 36 2. 87 2. 32 3. 06 2. 29 0. 86 0. 67 20. 66 17. 57 3. 36 4. 13
摇 摇 B和 N分别表示生物沉积物和自然沉积物
3摇 讨论
本研究结果显示,皱瘤海鞘的生物沉积速率平均为每天 516. 0 mg /个,高于玻璃海鞘(Ciona intestinalis)
(32. 14 mg /个)和柄海鞘(Styela clava)(121. 1 mg /个)的生物沉积速率。 但皱瘤海鞘的生物沉积速率(每天
463. 3 mg / g干重)却低于 Qi 等研究的玻璃海鞘(每天 658. 99 mg / g 干重)和柄海鞘(每天 467. 76 mg / g 干
重) [13]。 这可能是因为皱瘤海鞘虽然个体较大,但其无生物活性的被囊(tunic)在总干重中比例相对较大,因
此生物沉积速率较小。
贝类生物沉积速率的研究发现个体大小是影响生物沉积速率的重要因素[14鄄17]。 本研究中体长 1. 4—3. 0
cm的皱瘤海鞘生物沉积速率为每天 145. 5—239. 3 mg /个,体长 3. 2—4. 2 cm 的皱瘤海鞘生物沉积速率为每
天 303. 8—691. 1 mg /个,而体长为 4. 8—6. 3 cm的皱瘤海鞘生物沉积速率为每天 939. 9—1011. 8 mg /个。 这
与贝类生物沉积速率与体长大小相关的规律一致。
本研究中皱瘤海鞘的生物沉积速率高于大小相近的长牡蛎(Crassostrea gigas) (每天 26. 3—69. 9 mg /
个) [14]、厚壳贻贝 (Mytilus crassitesta) (每天 42. 3—77. 9 mg /个) [15]和栉孔扇贝 ( Chlamys farreri) (每天
72郾 31—109. 85mg /个) [16]的生物沉积速率,但低于周毅等[17]在桑沟湾现场测定的栉孔扇贝(壳长 4. 10—
6郾 74 cm)的沉积速率(每天 520—6420 mg /个)。 这可能与物种、实验方法以及实验海区不同有关。
本研究发现,在一定范围内,皱瘤海鞘的生物沉积速率随水温升高而呈升高的趋势,这与贝类生物沉积研
究结果相一致[18鄄19]。 有研究表明,在一定范围内生物沉积速率与水体中颗粒物浓度呈正相关[18鄄19]。 但本实
验中,4 月水体 TPM和 POM浓度均较高,而海鞘的生物沉积速率却相对较低,分析原因可能是因为(1)滤食
性生物的滤水率与饵料浓度有关,一定范围内滤水率和生物沉积速率随饵料浓度的升高而升高[20]。 但是,当
饵料浓度高于一定程度时,生物沉积速率并不随饵料浓度的增加而呈正比的增高[21鄄22],这与其滤水率随着饵
料浓度的增加而降低的现象是一致的[23]。 (2)4 月份前后是海鞘繁殖季节[24],海鞘生理活动主要以生殖为
主,其它生理活动减弱。 1980 年 Tsuchiya 观察到贻贝(Mytilus edulis)在排卵时几乎不产生生物沉积物,但产
卵后恢复正常[22]。
本研究表明海鞘生物沉积物中 OM、C 和 N 的含量均高于自然沉积物中的含量,说明海鞘生物沉积作用
加速了 OM和 C、N元素的沉降。 Lee等[25]研究也发现真海鞘(Halocynthia roretzi)养殖区沉积物中 OC 和 ON
的含量要明显高于对照区。 根据本研究中海鞘密度和沉积速率及元素含量的研究结果(表 2,表 3),皱瘤海
4091 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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鞘对 OM、TC、OC、TN和 ON的平均沉积速率分别为每天 74. 20,55. 73,14. 80,15. 79 和 4. 43 mg /个。 单位面
积海鞘的平均生物沉积速率为每天 76. 1 g / m2,OM、TC、OC、TN 和 ON 的平均沉积速率分别为每天 10. 94,
8郾 21,2. 18,2. 32 和 0. 65 g / m2。 据此推算出大亚湾大鹏澳筏式养殖区的海鞘一年产生的生物沉积物、OM、
TC、OC、TN和 ON分别为 29000,4100,3100,820,870 和 240 t。
大量的生物沉积物增加了养殖区底部的有机质,为底栖生物和微生物提供了营养,生物扰动作用增强,提
高了营养元素的通量[26鄄28],并且降低了水体中悬浮颗粒物浓度,因此增加了水体透明度和光的通透性,促进
底栖植物的生长[28鄄30]。 但是,大量的沉积物堆积于海底,会导致沉积环境耗氧速率增强[25, 31],严重时出现底
部缺氧现象,对底栖生物产生严重的影响[6,32鄄34]。 但是,滤食性生物的生物沉积作用对海区沉积物矿化速率
和元素界面交换通量的影响,受到水深、水交换速率和水动力以及沉积物粒径等自然环境特征的综合影
响[35]。 本研究中的大鹏澳养殖区水深较浅,平均约为 5 m,且湾口相对较窄,皱瘤海鞘和牡蛎等滤食性生物
的生物沉积作用,对沉积环境中沉积物耗氧速率和海水鄄沉积物界面间物质通量产生了怎样的影响,需要深入
研究。
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6091 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 6 March,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Review and Monograph
Forest health studies based on remote sensing: a review GAO Guanglei, XIN Zhongbao, DING Guodong, et al (1675)……………
Progress of agent鄄based agricultural land change modeling: a review YU Qiangyi,WU Wenbin,YANG Peng,et al (1690)……………
Autecology & Fundamentals
Dynamic distribution of Nemopilema nomurai in inshore waters of the northern Liaodong Bay, Bohai Sea
WANG Bin,QIN Yubo, DONG Jing, et al (1701)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Full length cDNA cloning and tissue expression of prophenoloxidase from Oratosquilla oratoria
LIU Haiying, LIU Lianwei, JIANG Yusheng, et al (1713)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Morphometrics investigation of the skulls, mandibles and molar in Tupaia belangeri from Yunnan, Guizhou, Guangxi
ZHU Wanlong, JIA Ting, HUANG Chunmei, et al (1721)
………………
…………………………………………………………………………
Effects of litter thickness on leaf litter decomposition and enzyme activity of three trees in the subtropical forests
JI Xiaoyan,JIANG Hong,HONG Jianghua,et al (1731)
……………………
……………………………………………………………………………
The photosynthetic carbon fixation characteristics of common tree species in northern Zhejiang
ZHANG Jiao,SHI Yongjun,ZHU Yueqing,et al (1740)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Diurnal changes in the photosynthetic characteristics of two high yield and high quality grasses during different stages of growth
and their response to changes in light intensity GUO Chunyan, LI Jinchuan, YUE Jianying, et al (1751)………………………
Evaluation technology on drought disaster to yields of winter wheat based on WOFOST crop growth model
ZHANG Jianping, ZHAO Yanxia,WANG Chunyi, et al (1762)
……………………………
……………………………………………………………………
Genetic diversity of Conocephalus maculatus of different geographic populations based on mitochondrial DNA control region analysis
ZHOU Zhijun, SHANG Na, LIU Jing, et al (1770)
…
………………………………………………………………………………
Relationships among female body size, clutch size, and egg size in captive Deinagkistrodon acutus
HU Minghang, TAN Qunying, YANG Daode (1778)
……………………………………
………………………………………………………………………………
The field control of Bactrocera dorsalis (Hendel) with parasitoid and sterile male
ZHENG Sining, HUANG Juchang,YE Guanglu, et al (1784)
……………………………………………………
………………………………………………………………………
Allelopathic effects of artemisinin on ectomycorrhizal fungi LI Qian, YUAN Ling, WANG Mingxia, et al (1791)……………………
Population, Community and Ecosystem
Establishment of integrated methodology for bay ecosystem health assessment and its application in Daya Bay
LI Chunhou, LIN Lin, XU Shannan, et al (1798)
…………………………
…………………………………………………………………………………
The influence of upwelling and water mass on the ecological group distribution of zooplankton in Zhejiang coastal waters
SUN Lufeng, KE Chang,XU Zhaoli,et al (1811)
……………
……………………………………………………………………………………
Identification of key ecosystem for ecological restoration in semi鄄arid areas: a case study in Helin County, Inner Mongolia
PENG Yu, GAO Ying, FENG Jinzhao, et al (1822)
…………
………………………………………………………………………………
The great rainfall effect on soil respiration of Pinus tabulaeformis plantation in Taiyue Mountain
JIN Guanyi, ZHAO Xiuhai, KANG Fengfeng, et al (1832)
………………………………………
………………………………………………………………………
The litter鄄fall characteristics and their response to drought stress in the Masson pins forests damaged by acid rain at Chongqing,
China WANG Yihao, WANG Yanhui, YU Pengtao, et al (1842)…………………………………………………………………
Landscape, Regional and Global Ecology
Thermal environment effect of urban water landscape YUE Wenze, XU Lihua (1852)…………………………………………………
Landscape ecological security pattern associated with the introduction of exotic tree species Eucalyptus
ZHAO Xiaoqing, HE Chunlan (1860)
………………………………
………………………………………………………………………………………………
Ecological balance between supply and demand in Chongqing City based on cultivated land ecological footprint method
SHI Kaifang,DIAO Chengtai,SUN Xiufeng,et al (1872)
………………
……………………………………………………………………………
Effect of elevated CO2 on methanotrophs in the rhizosphere of rice plant YAN Chen, XU Jing,ZHONG Wenhui,et al (1881)………
Resource and Industrial Ecology
The seawater environment quality evaluation research base on variable fuzzy pattern recognition model
KE Lina, WANG Quanming,SUN Xinguo, et al (1889)
………………………………
……………………………………………………………………………
An in situ study on biodeposition of ascidian (Styela plicata) in a subtropical aquaculture bay, southern China
YAN Jiaguo, QI Zhanhui, TIAN Ziyang, et al (1900)
………………………
……………………………………………………………………………
Distribution of soil NPK nutrient content in deep soil profile of typical apple orchards on the Loess Plateau
ZHANG Lina,LI Jun, FAN Peng,et al (1907)
…………………………
………………………………………………………………………………………
Soil respiration and its responses to soil moisture and temperature under different tillage systems in dryland maize fields
ZHANG Dingchen, CAI Dianxiong, DAI Kuai, et al (1916)
……………
………………………………………………………………………
Photosynthetic characteristics of soybean and salvia in an agroforestry system in the Hilly Region, Shangluo, China
PENG Xiaobang, ZHANG Shuoxin (1926)
…………………
…………………………………………………………………………………………
Regulation of exogenous brassinosteroid on growth and photosynthesis of Helianthus tuberosus seedlings and cadmium biological
enrichment under cadmium stress GAO Huiling, LIU Jinlong, ZHENG Qingsong, et al (1935)…………………………………
Calibration coefficients of Granier original formula based on sap flow of Platycladus orientalis
LIU Qingxin,MENG Ping, ZHANG Jinsong, et al (1944)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Research Notes
An evaluation index system classifying the conservation value of wetland nature reserves based on AHP
SUN Rui, CUI Guofa, LEI Ting, et al (1952)
………………………………
………………………………………………………………………………………
Root biomass and its distribution of Azadirachta indica and Acacia auriculiformis plantations in the Dry鄄hot Valley
GAO Chengjie, TANG Guoyong, LI Kun, et al (1964)
…………………
……………………………………………………………………………
Physiological response of Vitex trifolia to sand burial in the sand coast ZHOU Ruilian, WANG Jin, YANG Shuqin, et al (1973)…
Soil fertility under different forest types in the Helan and Liupan Mountain ranges of Ningxia Province
JIANG Lin, GENG Zengchao, ZHANG Wen, et al (1982)
………………………………
…………………………………………………………………………
Opinions
Dynamic of litterfall in ten typical community types of Xiaoxing忆an Mountain, China
HOU Lingling,MAO Zijun,SUN Tao, et al (1994)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………………
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第 33 卷摇 第 6 期摇 (2013 年 3 月)
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Vol郾 33摇 No郾 6 (March, 2013)
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