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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 24 期摇 摇 2012 年 12 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
从文献计量角度分析中国生物多样性研究现状 刘爱原,郭玉清,李世颖,等 (7635)……………………………
CO2 浓度升高和模拟氮沉降对青川箭竹叶营养质量的影响 周先容,汪建华,张摇 红,等 (7644)………………
陕西中部黄土高原地区空气花粉组成及其与气候因子的关系———以洛川县下黑木沟村为例
吕素青,李月从,许清海,等 (7654)
…………………
……………………………………………………………………………
长三角地区 1995—2007 年生态资产时空变化 徐昔保,陈摇 爽,杨桂山 (7667)…………………………………
基于智能体模型的青岛市林地生态格局评价与优化 傅摇 强,毛摇 锋,王天青,等 (7676)………………………
青藏高原高寒草地生态系统服务功能的互作机制 刘兴元,龙瑞军,尚占环 (7688)……………………………
北京城市绿地的蒸腾降温功能及其经济价值评估 张摇 彪,高吉喜,谢高地,等 (7698)…………………………
武汉市造纸行业资源代谢分析 施晓清,李笑诺,赵吝加,等 (7706)………………………………………………
丽江市家庭能耗碳排放特征及影响因素 王丹寅,唐明方,任摇 引,等 (7716)……………………………………
基于分布式水文模型和福利成本法的生态补偿空间选择研究 宋晓谕,刘玉卿,邓晓红,等 (7722)……………
设施塑料大棚风洞试验及风压分布规律 杨再强,张摇 波,薛晓萍,等 (7730)……………………………………
湖南珍稀濒危植物———珙桐种群数量动态 刘海洋,金晓玲,沈守云,等 (7738)…………………………………
云南岩陀及其近缘种质资源群体表型多样性 李萍萍,孟衡玲,陈军文,等 (7747)………………………………
沙埋和种子大小对柠条锦鸡儿种子萌发、出苗和幼苗生长的影响 杨慧玲,梁振雷,朱选伟,等 (7757)………
栗山天牛天敌花绒寄甲在栎林中的种群保持机制 杨忠岐,唐艳龙,姜摇 静,等 (7764)…………………………
基于相邻木排列关系的混交度研究 娄明华,汤孟平,仇建习,等 (7774)…………………………………………
三种回归分析方法在 Hyperion影像 LAI反演中的比较 孙摇 华,鞠洪波,张怀清,等 (7781)…………………
红松和蒙古栎种子萌发及幼苗生长对升温与降水综合作用的响应 赵摇 娟,宋摇 媛,孙摇 涛,等 (7791)………
新疆杨边材贮存水分对单株液流通量的影响 党宏忠,李摇 卫,张友焱,等 (7801)………………………………
火干扰对小兴安岭毛赤杨沼泽温室气体排放动态影响及其影响因素 顾摇 韩,牟长城,张博文 (7808)………
不同潮汐和盐度下红树植物幼苗秋茄的化学计量特征 刘滨尔,廖宝文,方展强 (7818)………………………
腾格里沙漠东南缘沙质草地灌丛化对地表径流及氮流失的影响 李小军,高永平 (7828)………………………
西双版纳人工雨林群落结构及其林下降雨侵蚀力特征 邓摇 云,唐炎林 ,曹摇 敏,等 (7836)…………………
西南高山地区净生态系统生产力时空动态 庞摇 瑞,顾峰雪,张远东,等 (7844)…………………………………
南北样带温带区栎属树种种子化学组成与气候因子的关系 李东胜,史作民,刘世荣,等 (7857)………………
模拟酸雨对龙眼叶片 PS域反应中心和自由基代谢的影响 李永裕,潘腾飞,余摇 东,等 (7866)………………
沈阳市城郊表层土壤有机污染评价 崔摇 健,都基众,马宏伟,等 (7874)…………………………………………
降雨对旱作春玉米农田土壤呼吸动态的影响 高摇 翔,郝卫平,顾峰雪,等 (7883)………………………………
冬季作物种植对双季稻根系酶活性及形态指标的影响 于天一,逄焕成,任天志,等 (7894)……………………
施氮量对小麦 /玉米带田土壤水分及硝态氮的影响 杨蕊菊,柴守玺,马忠明 (7905)……………………………
微山湖鸟类多样性特征及其影响因子 杨月伟,李久恩 (7913)……………………………………………………
新疆北部棉区作物景观多样性对棉铃虫种群的影响 吕昭智,潘卫林,张摇 鑫,等 (7925)………………………
杭州西湖北里湖沉积物氮磷内源静态释放的季节变化及通量估算 刘静静,董春颖,宋英琦,等 (7932)………
基于实码遗传算法的湖泊水质模型参数优化 郭摇 静,陈求稳,张晓晴,等 (7940)………………………………
气候环境因子和捕捞压力对南海北部带鱼渔获量变动的影响 王跃中,孙典荣,陈作志,等 (7948)……………
象山港南沙岛不同养殖类型沉积物酸可挥发性硫化物的时空分布 颜婷茹,焦海峰,毛玉泽,等 (7958)………
专论与综述
提高植物抗寒性的机理研究进展 徐呈祥 (7966)…………………………………………………………………
植被对多年冻土的影响研究进展 常晓丽,金会军,王永平,等 (7981)……………………………………………
凋落物分解主场效应及其土壤生物驱动 査同刚,张志强,孙摇 阁,等 (7991)……………………………………
街尘与城市降雨径流污染的关系综述 赵洪涛,李叙勇,尹澄清 (8001)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*374*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*40*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄12
封面图说: 永兴岛海滩植被———永兴岛是中国西沙群岛的主岛,也是西沙群岛及南海诸岛中最大的岛屿。 国务院 2012 年 6 月
批准设立的地级三沙市,管辖西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛的岛礁及其海域,三沙市人民政府就驻西沙永兴岛。 永
兴岛岛上自然植被密布,野生植物有 148 种,占西沙野生植物总数的 89% ,主要树种有草海桐(羊角树)、麻枫桐、野
枇杷、海棠树和椰树等。 其中草海桐也称为羊角树,是多年生常绿亚灌木植物,它们总是喜欢倚在珊瑚礁岸或是与
其他滨海植物聚生于海岸沙滩,为典型的滨海植物。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 24 期
2012 年 12 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 24
Dec. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金(40776090,40976073); 国家海洋局海洋公益性行业科研专项资金(200805069,201205031)
收稿日期:2012鄄04鄄04; 摇 摇 修订日期:2012鄄08鄄29
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: maoyz@ ysfri. ac. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201204040474
颜婷茹,焦海峰,毛玉泽,蒋增杰,王巍,施慧雄,方建光. 象山港南沙岛不同养殖类型沉积物酸可挥发性硫化物的时空分布. 生态学报,2012,32
(24):7958鄄7965.
Yan T R, Jiao H F, Mao Y Z, Jiang Z J, Wang W, Shi H X, Fang J G. Seasonal and spatial distribution of acid volatile sulfide in sediment under different
mariculture types in Nansha Bay, China. Acta Ecologica Sinica,2012,32(24):7958鄄7965.
象山港南沙岛不同养殖类型沉积物酸
可挥发性硫化物的时空分布
颜婷茹1,2,焦海峰3,毛玉泽1,*,蒋增杰1,王摇 巍1,施慧雄3,方建光1
(1. 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室,山东省渔业资源与生态环境重点实验室,中国水产科学研究院黄海水产研究所,青岛摇 266071;
2. 上海海洋大学,上海摇 201306;3. 浙江省宁波市海洋与渔业研究院,宁波摇 315012)
摘要:2007 年分 4 个航次测定了象山港南沙岛不同养殖类型(贝类养殖、藻类养殖和网箱养殖)沉积物酸可挥发性硫化物
(AVS)含量的时空变化规律。 研究结果表明,南沙岛养殖区沉积物 AVS变化范围为 0. 01—30. 03 滋mol / g,平均 3. 75 滋mol / g,其
中贝类养殖区、藻类养殖区、网箱养殖区和对照区 AVS年平均含量分别为 1. 03、0. 64、5. 06 和 0. 70 滋mol / g。 网箱养殖中心区
(S10)AVS的含量分别是贝类养殖区、藻类养殖区和对照区的 8. 5 倍、13. 6 倍和 12. 6 倍。 ANOVA分析表明,表层沉积物(0—3
cm)AVS含量的季节变化差异不显著,但柱状样(0—15 cm)平均含量差异显著,夏秋季明显高于冬春季。 AVS含量总体上随着
沉积物深度的增加而增加,6—9 cm达到最大值,夏秋季尤为明显。 聚类分析表明,南沙岛养殖区调查站位分为 3 类,网箱养殖
中心区(S10)和距离较近的 S13 和 S12 为一个类群,贝类养殖区、藻类养殖区和对照区为一个类群,其余站位为一个类群。 总体
上,养殖中心区 AVS含量最高,随着与养殖中心区距离的增加含量逐渐降低,网箱养殖对底质 AVS的影响主要集中在 200 m以
内,500 m以外则影响较小。
关键词: 酸可挥发性硫化物;网箱养殖;沉积物;象山港南沙岛
Seasonal and spatial distribution of acid volatile sulfide in sediment under
different mariculture types in Nansha Bay, China
YAN Tingru1,2, JIAO Haifeng3, MAO Yuze1,*, JIANG Zengjie1, WANG Wei1, SHI Huixiong3, FANG
Jianguang1 摇
1 Key Laboratory of Sustainable Development of Marine Fisheries, Ministry of Agriculture, P. R. China, Shandong Provincial Key Laboratory of Fishery
Resources and Ecological Environment, Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Science, Qingdao 266071, China
2 Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China
3 Ningbo Academy of Ocean and Fishery, Ningbo 315012, China
Abstract: Xiangshan Bay, located on the east coast of China, is a semi鄄enclosed bay with slow rate of water exchange.
Nansha Bay, lies in the middle of Xiangshan Bay, is an important fish cage farming area. This paper presented the results
of the seasonal and spatial distribution of acid volatile sulfide (AVS) in sediments from three different mariculture areas
including seaweed culture area, shellfish culture area and fish cage culture area in Nansha Bay in 2007. The results
revealed that AVS content in the whole investigation region ranged from 0. 01 to 30. 03 滋mol / g, the average value was 3. 75
滋mol / g. The mean value of AVS in shellfish culture area, seaweed culture area, fish cage culture area and the control area
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were 1. 03, 0. 64, 5. 06, and 0. 70 滋mol / g, respectively. Although there was no significant change of AVS in surface
sediment, significant difference of AVS in columnar sample (0—15cm) was found among winter, summer, spring and
autumn, with the average value 3. 48, 3. 05, 8. 31 and 6. 57 滋mol / g in, respectively. The value of AVS increased with the
sediment depth, and reached the maximum in 6 to 9 centimeter, especially in summer and autumn. Cluster analysis showed
the AVS distribution in the sediment of Nansha Bay could be divided into 3 categories: central cage area ( S10) and
surrounding cage area (S12 and S13); cage culture area ( S6, S7 and S14) far away from central cage area; shellfish
culture area (S1), algae culture area (S2) and control area (S5). The average values of AVS in different categories were
7. 34, 2. 62 and 0. 75 滋mol / g, respectively. Overall, the AVS content was highest in central cage area and gradually
reduced with the distance along the central cage area. The impact of fish cage farming on AVS mainly concentrated in the
area within 200 m from fish cages and influence slightly far away from 500m.
Key Words: acid volatile sulfide(AVS);fish cage鄄culture;sediment;Nansha Bay
酸可挥发性硫化物(AVS),是硫循环过程中活性最高的成分[1],在沉积物化学中有着重要的地位,其浓
度和分布与有机质含量、硫酸盐的供给、硫酸盐还原细菌的活性以及沉积的理化性质有关,沉积物 AVS 含量
的高低是衡量海洋底质环境优劣的一项重要指标[1鄄2]。 网箱养殖因大量的残饵和粪便积聚于海底,影响了养
殖海域水体和沉积物特征,改变底栖生物组成,产生氧债,水体碳、氮、磷负荷明显升高[3鄄4],致使 AVS 含量
升高[5鄄6]。
象山港是浙江省重要网箱养鱼基地,有关象山港网箱养殖对环境影响的报道较多[3,7鄄11],但是对 AVS 分
布规律的研究较少,本文调查了象山港南沙岛不同养殖类型沉积物 AVS含量的时空分布特征,旨在探讨不同
养殖方式对沉积物 AVS产生的影响,为网箱养殖的可持续发展和养殖区污损环境生境修复提供理论指导。
1摇 材料与方法
1. 1摇 实验区域自然情况
南沙岛位于浙江省宁波市裘村镇,平均水深约 13 m,网箱养殖是南沙岛最重要的水产养殖方式,养殖面
积约 61. 8 hm2,木架浮动式网箱为主,网箱规格为 3 m伊6 m伊3 m,网箱数量约 4000 个,年产量约 1000 t,每个
网箱放养密度 1000 尾左右,养殖品种主要为鲈鱼、大黄鱼、美国红鱼等,养殖周期一般为 2—3a,同时兼养贝
类和藻类,主要养殖贝类品种为褶牡蛎和海带。
1. 2摇 样品采集和硫化物测定
于 2007 年分 4 个季度,即春季(1 月)、夏季(4 月)、秋季(7 月)、冬季(11 月),采集了南沙岛不同养殖区
沉积物样品,共设 14 个站位(S1—S14),S1 位于贝类养殖区,S2 位于藻类养殖区,S5 为对照区,其余为网箱养
殖区(S10 为网箱养殖的中心区)。 用 Micro corer柱状采泥器采集了 9 个站位沉积物样品(图 1),样品每隔 3
cm分层,装在 50 mL离心管中,现场加醋酸锌溶液进行固定,冷藏保存运回实验室(宁波海洋与渔业研究院)
进行 AVS分析,每份样品平行测定 2 次,结果取算术平均值。 采用亚甲基蓝光度法测定 AVS 含量[12](以 S2-
表示)。
用 YSI6600 现场测定不同站位水体中温度(T)、盐度(S)、溶解氧(DO)和 pH值(pH),水深大于 8 m时同
时测定上述参数的表层(0. 5—1. 0 m)和底层数值,取平均值,水深小于 8m 仅测定表层值;用 Meterlab PHM
201(精度依1) mV测定表层沉积物氧化还原电位(ORP),SENTRON pH鄄System 1001(精度依0. 01)测定表层沉
积物 pH值和温度。
1. 3摇 数据处理和统计分析
采用 SPSS18. 0 进行数据统计和 ANOVA分析,P<0. 05 为显著性检验水平,S鄄N鄄K法进行多重比较。 聚类
分析选择系统聚类的组间连接方法,采用欧氏平方距离进行样品间相似性的比较。 用 Sigmaplot11. 0 进行数
据整理和 SAV垂直分布绘图。
9597摇 24 期 摇 摇 摇 颜婷茹摇 等:象山港南沙岛不同养殖类型沉积物酸可挥发性硫化物的时空分布 摇
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图 1摇 南沙岛养殖情况和调查站点设置
Fig. 1摇 Location of sampling station in Nansha Bay
2摇 结果与分析
2. 1摇 养殖区水体和沉积物理化指标
摇 摇 南沙岛养殖区水体和沉积物理化指标见表 1,水体中各参数是调查期间现场测量值,沉积物中各参数为
表层沉积物现场测定值。 调查区域水体温度年变化范围为 8. 9—33. 0 益,盐度年变化范围为 22. 0—29. 1,夏
季盐度最高,秋季最低,不同站位之间的差异不大;溶解氧年变化范围在 6. 4—10. 0 mg / L 之间,夏季最低,秋
季最高,不同站位之间差异不大。 除夏季外,沉积物的表层温度较同期水体温度略高,站位之间的差异比水体
中的大,尤其是春天和夏天差异很大(图 2),这种差异一方面是由于温差的日变化引起的,另一可能与站位所
处的地理位置有关,沿岸的站位更容易受到气温和陆地温度的影响,春季尤为明显。 沉积物氧化还原电位变
化幅度较大(-197—-26 mV),不同站位之间差异显著,网箱养殖区 ORP 都低于-100 mV(图 3),表明网箱养
殖区的硫酸盐还原菌处于较活跃的状态,有利于产生 AVS[13]。 沉积物 pH值年变化范围为 7. 10—8. 00(平均
7. 63),夏季不同站位之间差异较大。
表 1摇 南沙岛水体和沉积物相关理化参数特性
Table 1摇 Characteristics of physicochemical parameters in water body and sediment of Nansha Bay
时间
Time
水体 Water body
温度 T
/ 益
溶氧 DO
/ (mg / L) 盐度 S
沉积物 Sediment
温度 / T
/ 益
氧化还原电位
ORP / mV pH
2007鄄01 范围 Range 8. 9—10. 4 8. 8—10. 0 26. 9—27. 1 9. 1—12. 6 -197—-26 7. 69—7. 89
平均 Mean 9. 87 9. 3 27. 0 10. 1 -137 7. 81
2007鄄04 范围 Range 15. 4—17. 8 8. 2—9. 0 26. 4—26. 8 17. 3—22. 7 -152—-37 7. 36—7. 56
平均 Mean 16. 4 8. 7 26. 6 19. 4 -113 7. 49
2007鄄07 范围 Range 30. 3—33. 0 6. 4—8. 3 28. 7—29. 1 28. 5—32. 1 -165—-118 7. 10—7. 69
平均 Mean 31. 6 7. 0 28. 9 30. 5 -151 7. 39
2007鄄11 范围 Range 18. 1—20. 8 9. 4—11. 5 22. 0—22. 6 19. 8—22. 6 -159—-45 7. 65—8. 00
平均 Mean 19. 5 10. 7 22. 3 21. 0 -138 7. 84
2. 2摇 南沙岛养殖区 AVS含量的年平均分布特征
养殖区 AVS含量的年平均分布特征见表 2。 由表 2 可见,AVS含量的变化范围较大,从 0. 01 滋mol / g到
0697 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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图 2摇 调查区域沉积物表层温度的周年变化
摇 Fig. 2摇 Seasonal variation of temperature in surface sediment of
investigation field
图 3摇 调查区域表层沉积物氧化还原电位的周年变化
摇 Fig. 3摇 Seasonal variation of redox potential in surface sediment
of investigation field
30. 03 滋mol / g,最大值出现在网箱养殖区的 S13 站位,最小值出现在藻类养殖区。 网箱养殖中心区(S10)
平均值最高(8. 77 滋mol / g),藻类养殖区(S2)平均值最低(0. 064 滋mol / g),并且随着远离网箱养殖中心区域,
AVS含量逐渐降低(表 2),表明网箱养殖区硫化物含量同网箱养殖区的距离呈负相关,这与甘居利等[14-15]在
柘林湾和大鹏澳的研究结果一致,本文的研究表明,在南沙岛现有水文条件和养殖规模下,网箱养殖对沉积物
AVS的贡献范围在 500m以内。 网箱养殖区(各站位的平均值)和中心区(S10)AVS 的含量分别是贝类养殖
区的 4. 9 和 8. 5 倍,是藻类养殖区的 7. 9 和 13. 6 倍,是对照区的 7. 2 和 12. 6 倍,这些比值高于甘居利等在大
鹏澳的研究结果(养殖区是对照区的 3—4倍) [15],与林国民在珠江口的研究结果相当(网箱养殖区比对照区
高 0. 8—8倍) [5]。 网箱养殖区硫化物高的原因与网箱养殖区底质中有机质含量较高有关[15],南沙岛养殖区
网箱养殖主要投喂野杂鱼,饵料转化率只有 18. 9%淤,因此残饵和粪便在网箱养殖底部大量积累[10],导致网
箱养殖区 AVS的含量较高;另外也可能与硫化物的测定方法有关,本文测定的是酸可挥发性硫化物[1,12]。
表 2摇 南沙岛养殖区沉积物 AVS含量分布(滋mol / g)
Table 2摇 Distribution of sediment AVS in mariculture areas of Nansha Bay
站位
Station
样本数
N
平均数
Mean
标准差
Std. Deviation
95%置信区间
95% Confidence Interva
下边界
Lower
bound
上边界
Upper
bound
最小值
Minimum
最大值
Maximum
水深 / m
Depth
距网箱中
心区距离 / m
Distance
S1 40 1. 03 1. 39 0. 59 1. 48 0. 05 5. 59 8 >1000
S2 32 0. 64 0. 82 0. 35 0. 94 0. 01 2. 48 4 >1000
S5 40 0. 70 0. 99 0. 38 1. 01 0. 03 3. 59 7 520
S6 38 2. 19 1. 87 1. 58 2. 81 0. 29 7. 22 10 248
S7 36 2. 91 1. 48 2. 41 3. 41 0. 65 6. 44 13 130
S10 42 8. 77 5. 11 7. 18 10. 37 2. 36 23. 53 8 0
S12 38 7. 66 4. 88 6. 06 9. 27 0. 56 15. 31 13. 5 106
S13 42 5. 96 8. 11 3. 43 8. 48 0. 12 30. 03 18 164
S14 38 2. 87 2. 99 1. 89 3. 85 0. 05 11. 56 13 400
摇 摇 S1 为贝类养殖区,S2 为藻类养殖区,S5 为对照区,其他为网箱养殖区,其中,S10 为网箱养殖区的中心点
1697摇 24 期 摇 摇 摇 颜婷茹摇 等:象山港南沙岛不同养殖类型沉积物酸可挥发性硫化物的时空分布 摇
淤 蒋增杰等,未发表资料
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2. 3摇 南沙岛养殖区 AVS含量的季节变化
南沙岛养殖区表层沉积物(0—3 cm)AVS 含量的季节变化见表 3,表层 AVS 含量表现为秋季>冬季>夏
季>春季。 方差分析表明,AVS 含量季节变化不明显(P = 0. 572 > 0. 05),但不同站位之间差异显著(P<
0郾 001),S10 与其他站位之间差异均显著。 表层沉积物的季节变化规律与甘居利等研究不同[15],他们在大鹏
澳网箱养殖区的研究表明,硫化物含量春夏季与秋冬季差异显著,春夏较高,秋冬较低。 尽管本研究中表层沉
积物有一定的规律,但季节差异不显著。 影响 AVS分布变化的原因复杂[16],本研究网箱养殖区中在秋季、冬
季和夏季都出现 AVS含量较高的值,这可能是造成季节变化不明显的原因之一。 根据沉积物的地球化学性
质,沉积物通常可以分为氧化层、亚氧化层及还原层,在沉积物水体界面,由于相对较强的氧化环境,还原产生
AVS较少或由于氧化消耗而使得沉积物表层( 0— 2 cm)中 AVS 含量较低;在亚表层处,氧化还原电位较低,
硫酸盐还原细菌活动增强,AVS含量较高[17]。 本研究网箱养殖区表层沉积物 ORP 值大都低于-100 mV(图
3),处于还原环境,统计分析表明表层 AVS含量与 ORP 呈显著负相关( r2 = -0. 541,P<0. 01)。
表 3摇 南沙岛养殖区表层沉积物中硫化物含量(滋mol / g)
Table 3摇 Acid volatile sulfide (AVS) of surface sediment in mariculture area of Nansha Bay
季节
Season
站位 Site
S1 S2 S5 S6 S7 S10 S12 S13 S14 平均 Mean
冬季 Winter 0. 784 0. 088 0. 289 0. 289 3. 219 12. 625 4. 750 0. 124 0. 054 2. 469
春季 Spring 0. 641 0. 119 0. 103 0. 613 5. 500 5. 250 0. 556 5. 688 1. 441 2. 212
夏季 Summer 0. 063 0. 005 0. 053 1. 750 1. 119 3. 034 12. 813 2. 694 0. 441 2. 441
秋季 Autumn 0. 133 1. 203 2. 141 1. 416 0. 647 11. 625 2. 728 2. 397 8. 438 3. 414
平均 Mean 0. 405 0. 354 0. 647 1. 017 2. 621 8. 134 5. 212 2. 726 2. 594 2. 634
图 4摇 南沙岛养殖区 AVS含量的季节变化
摇 Fig. 4摇 Seasonal variation of AVS in the sediment from difference
mariculture areas in Nansha Bay
同一站位上方的不同字母表示 AVS含量差异显著,P<0. 05
不同站位柱状样 AVS平均含量(0—15 cm)的季节
变化见图 4。 冬、夏、春和秋季 AVS 平均含量分别为
3郾 48、3. 05、8. 31 滋mol / g 和 6. 57 滋mol / g,ANOVA 分析
表明秋季与冬春 AVS平均含量差异显著。 贝类养殖区
周年变化范围为 0. 25—2. 43 滋mol / g,平均为 1. 09
滋mol / g;藻类养殖区周年变化范围为 0. 13—2郾 04
滋mol / g,平均为 0. 74 滋mol / g;对照区周年变化范围为
0. 18—2. 23 滋mol / g,平均值为 0. 70 滋mol / g;网箱养殖
区 AVS 含量差异较大,周年变化范围为 0. 92—22. 40
滋mol / g,中心区(S10)最大,为 8. 84 滋mol / g,其次为 S13
和 S12,分别为 7. 88 滋mol / g 和 7. 54 滋mol / g,S6、S7 和
S14 相对较低,分别为 2. 12、2. 94 滋mol / g和 2. 77 滋mol /
g,最大值出现在夏季的 S13 站位,最小值出现在冬季的
S6 站位。
不同养殖类型 AVS 平均含量的季节变化规律不
同,贝类养殖区 AVS含量春季较高,与其他 3 个季节有显著差异;藻类养殖区和对照区秋季 AVS含量较高,与
其他季节差异显著;网箱养殖区冬、夏、春和秋季 AVS平均含量分别为 3. 48、3. 05、8. 31 滋mol / g和 6. 57 滋mol /
g,ANOVA方差分析表明冬春季与夏秋季差异显著。 贝藻养殖区的季节差异可能与牡蛎的养殖周期有关,象
山港因夏季温度较高,牡蛎养殖通常是秋季放苗,春季较适合牡蛎生长,代谢活动较快,通过滤水摄食产生大
量沉积物[18],为沉积物表层的硫酸盐还原者提供了营养物质, 有利于 AVS的形成[19]。 调查区域主要养殖藻
类海带在 5—6月份收获,收获后产生的海带碎屑和脱落的藻体可能是造成藻类养殖区秋季 AVS 含量高的原
2697 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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因。 网箱养殖区夏秋 AVS的含量较高,与甘居利[15]等对网箱养殖区沉积物硫化物含量的研究结果不同,这
可能与养殖方式有关,南沙岛网箱养殖夏季和秋季投饵量较大,鱼类生长代谢较快(表 4),有利于 AVS 形成。
很多学者的研究结果表明夏季 AVS含量较高[13鄄14,20鄄21],本研究夏季高温和低溶氧(表 1)可能是引起夏季网箱
养殖区 AVS含量高的主要原因,AVS的形成及有机物质的降解在很大程度上取决于温度[22鄄23],夏季沉积物温
度高,溶解氧消耗快,加快了还原过程,硫酸盐的还原速率较高[24], 从而使沉积物 AVS的含量升高[5]。
表 4摇 象山港养殖鲈鱼和大黄鱼氮排泄量
Table 4摇 Nitrogen excretion of Sea Bass and Large Yellow Croaker in Xiangshan Bay
季节
Season
鲈鱼 Sea Bass
氮排泄率*
Nitrogen
excretion ratio
(滋g·g-1·h-1)
养殖总量
Total production
/ t
氮排泄量
Nitrogen excretion
/ (kg / d)
大黄鱼 Large Yellow Croaker
氮排泄率*
Nitrogen
excretion ratio
/ (滋g·g-1·h-1)
养殖总量
Total production
/ t
氮排泄量
Nitrogen excretion
/ (kg / d)
春季 Spring 0. 994 330 7. 87 15. 08 120 43. 43
夏季 Summer 7. 58 480 87. 32 21. 06 170 85. 92
秋季 Autumn 1. 702 660 26. 96 13. 76 220 72. 65
冬 Winter 0. 011 750 0. 20 5. 17 250 31. 02
摇 摇 *氮排泄率数据源自宁修仁等[10]
2. 4摇 南沙岛养殖区 AVS含量的垂直分布
获取的沉积物垂直样品中,除个别站位外(冬季和春季 S10 站位),AVS 含量总体上随着沉积物深度(在
15 cm内)的增加而增加,6—9 cm左右达到最大值,夏秋季尤为明显。 各层 AVS 含量的平均值分别为 2. 63、
3. 75、4. 36、4. 42 和 3. 29 滋mol / g。 从季节的垂直分布看(图 5),冬季和春季 9 cm 深度硫化物含量较高,夏秋
季 6 cm深度硫化物含量较高。 从图中还可以看出,春季各站位硫化物垂直分布波动较大,其他季节大部分站
位硫化物垂直变化较小。 网箱养殖中心区(S10)全年的垂直变化都较明显,相邻的 S12 和 S13 站位也有较明
显的垂直分布。 研究表明沉积物不同垂直深度中 AVS 含量不同,表层沉积物(0—2 cm)AVS 通常较低,然后
随着深度增加逐渐升高,在表层下某一深度达到最大值[20],这是因为在表亚层处(8—20 cm)存在一个活性
层,具有高浓度的活性碳[25],氧化还原电位较低,有利于 AVS生成。 本文的研究结果南沙岛网箱养殖区 AVS
的最高值在 9 cm 左右,这与前人的研究结论一致[20鄄22,24]。
图 5摇 南沙岛养殖区沉积物 AVS的垂直分布
Fig. 5摇 Vertical distribution of AVS in sediment from difference mariculture areas in Nansha Bay
3697摇 24 期 摇 摇 摇 颜婷茹摇 等:象山港南沙岛不同养殖类型沉积物酸可挥发性硫化物的时空分布 摇
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2. 5摇 不同养殖区硫化物含量聚类比较
图 6摇 象山港南沙岛不同养殖区 AVS聚类分析
摇 Fig. 6 摇 Cluster analysis of AVS in the sediment from difference
areas in Nansha Bay
从图 6 可以看出,根据沉积物 AVS 含量,可以把南
沙岛养殖区 9 个站位分为 3 类,网箱中心(S10)和距离
较近的 S12、S13 聚为一类,离网箱养殖区相对较远的
S6、S14 和 S7 聚为一类,藻类养殖区(S2)、贝类养殖区
(S1)和对照区(S5)相似性较高,聚为另一类。 说明网
箱养殖是致使底质沉积物高 AVS 的原因,沉积物 AVS
的含量与距离网箱的远近密切相关,结合网箱各站位到
网箱养殖中心区的距离(表 2),其影响范围在 500 m
以内。
3摇 小结
(1)不同养殖类型对沉积物 AVS 的贡献不同。 鱼
类网箱养殖是象山港南沙岛沉积物 AVS 的主要来源,
而贝类养殖、藻类养殖与对照区的硫化物含量水平相
当,对养殖区底质硫化物的贡献较小。 因此可以考虑在象山港网箱养殖区推广鱼贝藻多营养层次综合养殖模
式,利用大型藻类和贝类对网箱养殖水环境进行生物修复。
(2)在象山港南沙岛现有水交换周期和潮流条件下,网箱养殖区对沉积物 AVS 分布的影响主要集中在
200 m以内,超过 500 m,则影响较少。 从硫化物的角度看,可以通过移动网箱来减少网箱养殖产生硫化物对
环境的影响。
(3)南沙岛网箱养殖区 AVS有显著的季节分布和垂直分布规律。 AVS 季节变化规律与温度和象山港的
网箱养殖模式密切相关。 减少网箱养殖区野杂鱼的投喂量,合理使用配合饲料可能是减少网箱养殖区沉积物
AVS积累的有效措施之一。
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ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 24 December,2012(Semimonthly)
CONTENTS
A bibliometric study of biodiversity research in China LIU Aiyuan, GUO Yuqing, LI Shiying,et al (7635)…………………………
Effects of elevated CO2 and nitrogen deposition on leaf nutrient quality of Fargesia rufa Yi
ZHOU Xianrong, WANG Jianhua, ZHANG Hong,et al (7644)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Airborne pollen assemblages and their relationships with climate factors in the central Shaanxi Province of the Loess Plateau:
a case in Xiaheimugou, Luochuan County L譈 Suqing, LI Yuecong, XU Qinghai,et al (7654)…………………………………
Spatial and temporal change in ecological assets in the Yangtze River Delta of China 1995—2007
XU Xibao, CHEN Shuang, YANG Guishan (7667)
……………………………………
…………………………………………………………………………………
Evaluation and optimization of woodland ecological patterns for Qingdao based on the agent鄄based model
FU Qiang, MAO Feng, WANG Tianqing,et al (7676)
……………………………
……………………………………………………………………………
Interactive mechanism of service function of alpine rangeland ecosystems in Qinghai鄄Tibetan Plateau
LIU Xingyuan, LONG Ruijun, SHANG Zhanhuan (7688)
…………………………………
…………………………………………………………………………
Preliminary evaluation of air temperature reduction of urban green spaces in Beijing
ZHANG Biao, GAO Jixi, XIE Gaodi,et al (7698)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Resources metabolism analysis for the pulp and paper industry in Wuhan, China
SHI Xiaoqing,LI Xiaonuo,ZHAO Linjia,et al (7706)
………………………………………………………
………………………………………………………………………………
The characteristics and influential factors of direct carbon emissions from residential energy consumption: a case study of Lijiang
City, China WANG Danyin, TANG Mingfang, REN Yin, et al (7716)…………………………………………………………
Spatial targeting of payments for ecosystem services Based on SWAT Model and cost鄄benefit analysis
SONG Xiaoyu,LIU Yuqing,DENG Xiaohong,et al (7722)
…………………………………
…………………………………………………………………………
The wind tunnel test of plastic greenhouse and its surface wind pressure patterns
YANG Zaiqiang,ZHANG Bo,XUE Xiaoping,et al (7730)
………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Population quantitative characteristics and dynamics of rare and endangered plant Davidia involucrata in Hunan Province
LIU Haiyang, JIN Xiaoling, SHEN Shouyun,et al (7738)
……………
…………………………………………………………………………
Phenotypic diversity in populations of germplasm resources of Rodgersia sambucifolia and related species
LI Pingping, MENG Hengling, CHEN Junwen,et al (7747)
……………………………
………………………………………………………………………
Effects of sand burial and seed size on seed germination, seedling emergence and growth of Caragana korshinskii Kom. (Fabaceae)
YANG Huiling, LIANG Zhenlei,ZHU Xuanwei,et al (7757)
…
………………………………………………………………………
Population鄄keeping mechanism of the parasitoid Dastarcus helophoroides (Coleoptera: Bothrideridae) of Massicus raddei
(Coleoptera: Cerambycidae) in oak forest YANG Zhongqi, TANG Yanlong, JIANG Jing,et al (7764)…………………………
Study of mingling based on neighborhood spatial permutation LOU Minghua, TANG Mengping, QIU Jianxi,et al (7774)……………
Comparison of three regression analysis methods for application to LAI inversion using Hyperion data
SUN Hua, JU Hongbo, ZHANG Huaiqing,et al (7781)
…………………………………
……………………………………………………………………………
Response of seed germination and seedling growth of Pinus koraiensis and Quercus mongolica to comprehensive action of warming
and precipitation ZHAO Juan, SONG Yuan, SUN Tao, et al (7791)……………………………………………………………
Impacts of water stored in sapwood Populus bolleana on its sap flux DANG Hongzhong, LI Wei,ZHANG Youyan,et al (7801)………
Dynamics of greenhouse gases emission and its impact factors by fire disturbance from Alnus sibirica forested wetland in
Xiaoxing忆an Mountains, Northeast China GU Han,MU Changcheng, ZHANG Bowen (7808)……………………………………
Different tide status and salinity alter stoichiometry characteristics of mangrove Kandelia candel seedlings
LIU Biner, LIAO Baowen, FANG Zhanqiang (7818)
……………………………
………………………………………………………………………………
Effects of shrub encroachment in desert grassland on runoff and the induced nitrogen loss in southeast fringe of Tengger Desert
LI Xiaojun, GAO Yongping (7828)
……
…………………………………………………………………………………………………
Community structure and throughfall erosivity characters of artificial rainforest in Xishuangbanna
DENG Yun, TANG Yanlin , CAO Min, et al (7836)
………………………………………
………………………………………………………………………………
Temporal鄄spatial variations of net ecosystem productivity in alpine area of southwestern China
PANG Rui,GU Fengxue,ZHANG Yuandong, et al (7844)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Relationships between chemical compositions of Quercus species seeds and climatic factors in temperate zone of NSTEC
LI Dongsheng, SHI Zuomin, LIU Shirong, et al (7857)
……………
……………………………………………………………………………
Effects of simulated acid rain stress on the PS域 reaction center and free radical metabolism in leaves of longan
LI Yongyu, PAN Tengfei, YU Dong, et al (7866)
……………………
…………………………………………………………………………………
Assessment of organic pollution for surface soil in Shenyang suburbs CUI Jian,DU Jizhong,MA Hongwei,et al (7874)………………
The impact of rainfall on soil respiration in a rain鄄fed maize cropland GAO Xiang, HAO Weiping, GU Fengxue, et al (7883)………
Effects of winter crops on enzyme activity and morphological characteristics of root in subsequent rice crops
YU Tianyi, PANG Huancheng,REN Tianzhi,et al (7894)
…………………………
…………………………………………………………………………
Dynamic changes of soil moisture and nitrate nitrogen in wheat and maize intercropping field under different nitrogen supply
YANG Ruiju, CHAI Shouxi, MA Zhongming (7905)
…………
………………………………………………………………………………
Characteristics of the bird diversity and the impact factors in Weishan Lake YANG Yuewei, LI Jiuen (7913)………………………
The effect of cropping landscapes on the population dynamics of the cotton bollworm Helicoverpa armigera (Lepidoptera,
Noctuidae) in the northern Xinjiang LU Zhaozhi, PAN Weilin, ZHANG Xin, et al (7925)……………………………………
The seasonal variations of nitrogen and phosphorus release and its fluxes from the sediments of the Beili Lake in the Hangzhou
West Lake LIU Jingjing,DONG Chunying,SONG Yingqi,et al (7932)……………………………………………………………
Optimization of lake model salmo based on real鄄coded genetic algorithm
GUO Jing, CHEN Qiuwen, ZHANG Xiaoqing, et al (7940)
………………………………………………………………
………………………………………………………………………
The influence of climatic environmental factors and fishing pressure on changes of hairtail catches in the northern South China
Sea WANG Yuezhong, SUN Dianrong, CHEN Zuozhi, et al (7948)………………………………………………………………
Seasonal and spatial distribution of acid volatile sulfide in sediment under different mariculture types in Nansha Bay, China
YAN Tingru, JIAO Haifeng, MAO Yuze, et al (7958)
…………
……………………………………………………………………………
Review and Monograph
Research progress on the mechanism of improving plant cold hardiness XU Chengxiang (7966)………………………………………
Influences of vegetation on permafrost: a review CHANG Xiaoli,JIN Huijun,WANG Yongping,et al (7981)…………………………
Home鄄field advantage of litter decomposition and its soil biological driving mechanism: a review
ZHA Tonggang, ZHANG Zhiqiang, SUN Ge, et al (7991)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Research progress on the relationship of pollutants between road鄄deposited sediments and its washoff
ZHAO Hongtao, LI Xuyong, YIN Chengqing (8001)
…………………………………
………………………………………………………………………………
8008 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的生态学专业性高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研
究原始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、
新方法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
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第 32 卷摇 第 24 期摇 (2012 年 12 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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Vol郾 32摇 No郾 24 (December, 2012)
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