大风事件对长江口及邻近海域海-气CO2通量的影响

依托2017年8月23日至2017年9月6日在长江口及邻近海域连续走航测得的二氧化碳分压(pCO₂)值,结合温度、盐度、溶解氧等数据,阐述该海域pCO₂的分布特征,并利用一次大风事件前后一个断面的重复观测数据,讨论天气事件对长江口海-气CO₂通量的影响。夏季长江口及邻近海域表层海水pCO₂范围为145~929 μatm,总体呈近岸高远岸低的分布特征,在受长江冲淡水影响的区域,海表pCO₂较低,整体表现为大气CO₂的汇。大风事件(最大风速达9.7 m·s^-1)加强了水体的垂直混合,导致近岸区域从大气CO₂的弱源变为强源(CO₂通量从0.2±1.9上升到 55.0±12.4 mmol·m^-2·d^-1),而远岸区域的碳汇略有加强(CO₂通量从-12.7±2.3变为-16.8±2.5 mmol·m^-2·d^-1)。因此,在估算东海海-气CO₂通量时,台风、冷空气等短时间尺度天气事件的影响也不容忽视。     

三种凡纳滨对虾池塘养殖模式环境因子变化和养殖效益的分析

研究了3种凡纳滨对虾池塘养殖模式环境因子变化情况和对养殖效益的分析。实验分为3种不同的养殖模式:对虾单养组、鱼虾混养A组、鱼虾混养B组。结果表明:pH变化范围在8.40~9.06之间,其中对虾单养组pH较之两组鱼虾混养组略高,最高值达9.06;COD变化范围在101~211之间,其中对虾单养组COD较之两组鱼虾混养组略高,范围在132~211之间;氨氮和亚硝酸盐氮浓度为对虾单养组鱼虾混养A组鱼虾混养B组;异养菌数目和弧菌数目,随着养殖的进行呈现逐渐增加的趋势,最大值分别为对虾单养组1.1×106 CFU/mL、2.0×103 CFU/mL,鱼虾混养A组1.45×106 CFU/mL、1.80×103 CFU/mL,鱼虾混养B组1.20×106 CFU/mL、1.56×103 CFU/mL;养殖效益上,总产值、纯利润、亩利润、投入产出比均呈现出鱼虾混养B组鱼虾混养A组对虾单养组。由此可见,凡纳滨对虾和鱼类混养,可以在保证水质的前提下,提高凡纳滨对虾养殖规格,提高投入产出比,增加养殖效益,是一种相较于凡纳滨对虾单独养殖优越的养殖模式;而不同规格和数量的鱼类和不同数量凡纳滨对虾的混养,又会产生不同的养殖效益。     

海-气CO2通量实测数据通量计算中误差传递模拟与敏感性分析

海-气CO₂通量估算模型中参数的可靠性是决定模型可靠性的重要因素, 也决定了模型估算结果的可靠性, 因此开展海-气CO₂通量计算模型中误差传递规律与敏感性分析, 对模型参数端元因子的误差控制, 提高模型预测精度和降低不确定性十分重要。但由于模型中参数众多, 且各种参数间彼此相互影响, 使得误差传递过程与敏感性分析十分复杂困难。本文在海-气界面CO₂通量观测建模过程详细分析的基础上, 以海-气界面CO₂分压差的经典通量计算模型为基础, 以实测数据通量计算过程为例, 针对模型中的参数变量, 在假设参数变量的误差正态分布的前提下, 利用Monte Carlo手段分析各参数变量的误差在模型中的传递规律, 并将单因子扰动试验法用于海-气界面CO₂通量建模的参数敏感性分析。模拟和分析结果表明:CO₂通量计算过程中误差经模型传递后的分布规律存在正态分布、指数分布等多种形式;气体交换系数对通量计算结果的敏感性最大, 通量估算中的风速和表层海水温度是必须进行精度控制的关键参数。     

基于浮标观测的春季青岛近岸海水pCO2变化及海-气CO2通量研究

利用海-气界面浮标观测得到的高频数据,分析了春季青岛近岸海域海表二氧化碳分压(pCO₂)的变化规律及驱动因素,并对海-气CO₂通量进行了估算。观测期间该海域由大气的碳汇转变为碳源,主要是由海表pCO₂的不断增长所致。对海表pCO₂控制因素进行分析,发现温度升高是pCO₂增长的主要驱动因素,生物过程起到一定的抑制作用。海表pCO₂呈现出日变化特征,温度和生物因素对海表pCO₂日变化的作用均与太阳辐射相关,但两者的作用相反。此外,分析发现浮标的不同采样频率会对海-气CO₂通量估算产生影响,缩短采样间隔能有效降低海-气CO₂通量估算的偏差,提高估算的准确性。     

国家自然保护区海岛森林碳汇潜力评估及驱动因素分析

海岛森林生态系统受地理位置特殊和数据源较少等因素影响,其碳通量动态监测及碳汇功能评估鲜见报道。该文以南麂岛森林生态系统为研究对象,基于涡度相关技术探讨了2020—2021年净生态系统碳生产力(net ecosystem productivity, NEP)、总初级生产力(gross primary productivity, GPP)和生态系统呼吸(ecosystem respiration, Reco)的变化特征及其影响因素。结果显示,南麂岛森林生态系统表现为碳吸收,2020和2021年CO₂净吸收量分别为516 g C·m^-2·a^-1和598 g C·m^-2·a^-1,Reco分别为1 037 g C·m^-2·a^-1和1 646 g C·m^-2·a^-1,GPP分别为1 552 g C·m^-2·a^-1和2 244 g C·m^-2     

海浪对北太平洋海-气二氧化碳通量的影响

利用4种海-气界面气体传输速率公式对比研究了北太平洋气体传输速率及其CO₂通量的季节变化特征。与单纯依赖风速的算法相比, 考虑波浪影响的气体传输速率和CO₂通量在空间分布和季节变化上具有明显差异。在低纬度地区(0°～30°N), 波浪参数使气体传输速率下降, 海洋对大气CO₂的吸收减少, 而在30°N以北范围内则出现新的气体传输速率高值区, 海洋对大气的吸收增加。进一步研究了黑潮延伸体区域的气候态月平均气体传输速率和CO₂通量。结果表明, 该区域气体传输速率和CO₂通量最大值分别出现于冬季和春季, 引入波浪参数后, 虽然该区域气体传输速率和CO₂通量平均值没有明显差异, 但季节变化强度显著增强。     

北部湾东北部春、夏季表层海水CO2分压的24 h变化及其调控机制研究

周日观测对掌握近海碳酸盐体系变化和海-气CO₂交换过程是必要的,有助于降低碳源汇评估的不确定性。针对北部湾东北部的英罗湾-安铺港海域,于2018年4月和8月利用24 h定点逐时采样观测了该区域表层海水碳酸盐体系及相关要素,分析了春、夏季的表层海水CO₂分压(p CO₂)24 h逐时变化规律及其调控因子。观测结果表明,春、夏季p CO₂变化范围分别为530～628μatm和427～748μatm,平均海-气CO2通量分别为(1.7±0.8)mmol/(m²·d)和(1.2±0.8)mmol/(m²·d),均表现为大气CO₂的弱源。其中春季p CO₂ 24 h逐时变化受温度的影响相比夏季更显著,而夏季p CO₂对潮汐作用以及区域内沿岸河流、地下水等淡水汇入引起的生物生产和呼吸代谢过程增强的响应更明显。海水升温主导了春季区域表层高p CO₂的形成,夏季咸淡水的物理混合过程中增...     

循环水养殖系统在凡纳滨对虾种虾养殖中的应用效果初探

循环水养殖系统在凡纳滨对虾种虾养殖中应用较少,本研究应用循环水养殖系统养殖凡纳滨对虾种虾,设定4个不同的养殖密度(30、40、50、65尾/m2),初始体重:(0.102±0.008)g,研究凡纳滨对虾种虾在循环水养殖系统中的生长情况。养殖期间定时对对虾体重和水体指标(氨氮、亚硝酸氮、pH、水温、微生物)进行分析测定。通过对各项数据分析表明:低密度组(30、40、50尾/m2)凡纳滨对虾体重增长较快,各组特定生长率分别为(3.83±0.03)%、(3.87±0.01)%、(3.81±0.03)%,绝对增重率分别为(0.201±0.009)、(0.214±0.004)、(0.194±0.009)g/d,但均无显著性差异(P0.05);高密度组(65尾/m2)的凡纳滨对虾体重增长较慢,特定生长率和绝对增重率分别为(3.41±0.02)%和(0.107±0.004)g/d,该结果与低密度组间存在显著性差异(P0.05)。低密度组中凡纳滨对虾养殖水体的水质指标要优于高密度组,4个密度组中氨氮、亚硝酸氮、绿菌均维持在安全浓度范围内,仅仅黄菌数量略高。综合分析,采用该养殖系统养殖凡纳滨对虾的最优密度为50尾/m2。因此,本研究可为循环水养殖系统养殖凡纳滨对虾种虾提供参考。     

不同三疣梭子蟹混养系统能量收支的研究

采用海水池塘陆基围隔实验法,对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)不同混养系统的能量收支和转化效率进行研究。本研究共设置梭子蟹单养对照(C)、蟹贝混养(CB)、虾蟹混养(CS)和虾蟹贝混养(CSB1、CSB2、CSB3和CSB4)7个处理组。其中,三疣梭子蟹和凡纳滨对虾的放养密度分别为45和6ind/m2,CB中菲律宾蛤仔的放养密度为15ind/m2,CSB1、CSB2、CSB3和CSB4中菲律宾蛤仔放养密度分别为7.5、15、30和60ind/m2。整个实验期间养殖水体表面接受的总太阳光辐射能为1 550 MJ/m2,光能利用率变动在0.16%~0.38%之间,以蟹单养为最高,CB混养为最低,各处理之间差异显著(P0.05)。实验中,初级生产力和养殖生物饵料是系统能量输入的主要部分。实验最后收获的养殖生物中净产出量最高的是CSB3和CSB4两个处理组,显著高于其它处理组(P0.05)。整个实验中总沉积物能量在1.71~5.43 MJ/m2之间,其中CSB3处理组最高,显著高于其它处理组(P0.05),各处理能量沉积量占总投入能量比例在25.57%~33.47%之间,各处理组之间差异不显著(P0.05)。实验各处理组中光合能转化效率以CSB3最高,CSB4其次,CB最低,各处理组之间差异显著(P0.05)。总能量转化效率以CBS3和CSB4最高,显著高于CSB1,CS,CB和单养对照组(P0.05);饲料能转化效率以单养对照组最高,CSB4组其次,显著高于除CSB3和CB组外的其它各处理组(P0.05);单位净产量耗饲料能和单位净产量耗总能均以单养对照最低,但与CBS4处理组差异不大(P0.05)。研究结果表明,三疣梭子蟹、凡纳滨对虾和菲律宾蛤仔的放养密度分别为45、6和30~60ind/m2时,混养系统的能量转化效率和能量总产出最高,具有更好的综合效益,为本研究获得的优化混养结构。     

基于权重赋值法与灰色聚类法评价虾蛏串联养殖池塘的生态修复效果

水产养殖业的尾水排放已成为水域生态环境的污染源之一,为探究凡纳滨对虾-缢蛏串联养殖模式的生态修复效果,对凡纳滨对虾-缢蛏串联养殖池塘的水生态进行周年跟踪测定,并采用权重赋值法与灰色聚类法对其生态修复效果进行评价.结果 显示:串联模式下浮游植物的丰度介于6.8× 105～2.5×108 cell/L,生物量为2.04～6...     

三疣梭子蟹与凡纳滨对虾混养实验研究

采用海水陆基围隔实验方法探讨三疣梭子蟹和凡纳滨对虾混养的适宜配比和水环境的变化,并比较其养殖效果.实验中对虾6个放养密度分别为0,15,45,75,105,135 尾/m~2;三疣梭子蟹的密度为6尾/m~2.实验结果表明,经过60 d的养殖,混养组梭子蟹的成活率、规格和净产量均优于梭子蟹单养组,其中,混养对虾密度为45尾/m~2组(45.71%,43.22 g/ind,1 191 kg/hm~2)最高,其次是75尾/m~2组(44.58%,39.13 g/ind,1 050 kg/hm~2),梭子蟹单养组(35.13%,32.87 g/ind,693 kg/hm~2)最低.混养6尾/m~2密度梭子蟹条件下,对虾的养成规格和成活率与对虾密度呈负相关.实验后期各混养组水体中总氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐和总氮含量均显著高于单养组,且随对虾放养密度增高显著上升.水体总氨氮含量各混养组在养殖50 d后均超过500 μg/L.本实验表明:三疣梭子蟹与凡纳滨对虾混养的最佳配比为三疣梭子蟹6尾/m~2,对虾45～75尾/m~2.     

三疣梭子蟹、凡纳滨对虾和菲律宾蛤仔混养系统氮磷收支的研究

利用海水池塘陆基实验围隔,研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)不同混养系统的养殖效果以及氮(N)和磷(P)的收支和利用率状况。结果表明:(1)适宜的三疣梭子蟹、凡纳滨对虾和菲律宾蛤仔三元混养,能有效提高三疣梭子蟹养殖的综合效益。(2)投喂的饵料(包括对虾配合饲料与蓝蛤(Aloidis laevis))是系统N、P的主要来源,占N总输入量的84.41%~89.75%和P总输入量的96.64%~98.35%;其次为水层中带入的N、P,占N总输入量的7.14%~11.97%和P总输入量的0.39%~1.11%。N、P的支出主要为底泥积累,占N总支出量的39.88%~57.17%和P总支出量的35.69%~68.45%;其次为养殖生物收获N、P,占总支出的比例分别为16.86%~32.24%和18.72%~33.55%;N的输出渗漏损失较大,水层积累较少,而P的输出水层积累较多,渗漏损失较少。(3)各处理比较,三元混养PLR3组N的利用率显著提高,比其它处理提高了9.95%~15.80%。综合养殖效果和各系统N、P利用率结果,在本研究条件下,蟹、虾、贝混养最优比例为三疣梭子蟹6ind/m2、凡纳滨对虾45ind/m2、菲律宾蛤仔30~60ind/m2。     

滨海池塘咸水Na+/K+对凡纳滨对虾成活率和生长的影响

探讨盐碱地池塘的对虾养殖,利用池塘陆基围隔系统研究了滨海盐碱地缺K 池塘咸水Na /K 对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)成活率和生长的影响。结果显示:当Na /K 为40(mmol/mmol)时,对虾的成活率和产量最高,增重率最大,食物转化效率最高。本文还根据这一结果提出了对虾养殖生产上应采取的相应措施。     

高位池养殖对虾携带白斑综合症病毒变化

采用实时荧光定量 PCR 技术研究6口高位池塘斑节对虾和凡纳滨对虾携带WSSV变化,结果表明:养殖过程中凡纳滨对虾WSSV携带量最高为9.7×105拷贝/g;斑节对虾最高携带量为9.5×105拷贝/g.凡纳滨对虾WSSV感染率分别为:苗种没有携带WSSV;30d为80.0%;60 d为90.O%;90 d为90.0%;120 d为93.3%,斑节对虾潜伏感染率分别为:苗种没有携带WSSV;30d为73.3%;60d为83.3%;90d为90.O%:120d为96.7%.     

福建漳浦凡纳滨对虾海水养殖中后期水体细菌群落多样性分析

为分析凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）海水养殖过程中水体细菌群落多样性变化,本研究采用Illumina测序技术对福建漳浦县凡纳滨对虾海水养殖中后期水体样品进行16S rRNA基因高通量测序,同时进行水质参数测定。结果表明,养殖过程中,氨氮（NH₄+-N）、化学需氧量（COD）值波动较大,其他水质参数值波动较小。检测到的细菌种群归属于19个门、35个纲、80个目、135个科、254个属,说明该养殖水体中细菌群落具有高度的多样性。变形菌门和拟杆菌门是养殖期间主要优势类群,不同养殖时期细菌组成存在一定的波动,但没有明显的变化规律。蓝细菌在第67天、115天表现出高丰度,且其丰度在养殖期间变化较大（比例变化为0.7%~63.9%）。此外,益生菌和潜在致病菌丰度在养殖期间很低。冗余分析（Redundancy analysis,RDA）表明,对细菌群落影响最大的水质因子是化学需氧量与硝酸盐浓度比值（COD/NO₃-）和COD;降低溶氧可以增加细菌丰富度。总之,本研究初步揭示了对虾养殖中后期水体微生物的演替规律,发现水质因子对养殖水体微生物组成具有显著影响,研究结果为凡纳滨对虾健康养殖提供一定的参考意义。     

气体交换速率和时间平均尺度对海-气碳通量估计的影响

基于卫星资料建立的CCMP风场、ECMWF波浪和最新CO₂分压数据, 分别用4种以风速为单参数和2种包含海况影响的双参数气体交换速率公式, 估算了全球海-气CO₂通量, 发现前者的结果比后者平均小30%左右, 从整体上看, 与单参数公式相比, 双参数公式使得海洋中CO₂源和汇的强度均明显增强。在此基础上, 讨论了时间平均尺度对海-气CO₂通量估计的影响, 结果表明, 标量平均法比矢量平均具有更好的稳定性, 但依然使得短时间平均比长时间平均得到的CO₂通量值要大, 月平均与6 h平均相比, 单参数公式和双参数公式分别使海洋的净吸收量减少33%和5%, 说明双参数公式具有较好的稳定性。研究还发现, 1988-2009年间, 全球平均风速有增大的趋势, 2006年前后出现一个极大值, 但相应的CO₂年净通量基本保持稳定, 甚至其绝对值有所减小、海洋的吸收能力减弱的倾向。     

生物絮团在凡纳滨对虾零水交换养殖系统中的应用研究

研究了生物絮团在凡纳滨对虾零水交换养殖系统中应用技术。实验设置为2个处理组:生物絮团+100%投饵组、生物絮团+75%投饵组,每个处理组设置2个平行组。结果表明:通过添加碳源池塘生物絮团沉降量呈现逐渐上升的趋势,在实验40~80d内生物絮团沉降量无显著差异(P0.05),并保持稳定的状态;各实验组池塘TAN和NO-2-N呈现先升高后下降的趋势,分别在30d、50d时达到最大值,而且所有水质指标均符合对虾健康生长的要求;异养菌和弧菌数量表现为逐渐增加的趋势,而且100%投饵和75%投饵2个实验组相近。各实验组凡纳滨对虾血细胞数量、血浆抗菌、溶菌活力和血浆、肝胰脏T-AOC、SOD、GSH活力和GSH/GSSG在养殖期间随时间变化不显著(P0.05),凡纳滨对虾血细胞数量100%投饵组75%投饵组,抗菌、溶菌活力无明显差异(P0.05),而血浆T-AOC、SOD活力均为75%投饵组100%投饵组,GSH活力和GSH/GSSG则差异不显著,各实验组肝胰脏所有抗氧化指标均无明显差异。减少投饵对凡纳滨对虾生物学体长、体质量和养殖产量均无明显影响(P0.05);75%投饵与100%投饵处理组饵料系数分别为1.1、1.4,亩利润分别为2789、3141元,投入产出比分别为1:2.16、1:2.52。由此可见,添加有机碳源培育生物絮团,可以有效的调控水质,而且在减少投饵情况下生物絮团养殖凡纳滨对虾可基本保持正常的生理健康水平,降低饵料系数,提高投入产出比,提高养殖效益,是一种清洁健康的对虾养殖模式。     

象山港大黄鱼Pseudosciaena crocea网箱养殖区沉积物-水界面营养盐通量研究

2013年5月、8月和11月调查了象山港大黄鱼网箱养殖区及附近沉积物中总有机氮(TON)、总有机碳(TOC)和总磷(TP)含量,并采用实验室模拟法研究了底泥耗氧率(SOCs)和沉积物-水界面营养盐(NH⁺₄、NO^-₂+NO^-₃和PO^3-₄)通量。结果表明:养殖区(YZ)沉积物中的TON和TP含量显著高于距离养殖区50 m(F1)和100 m(F2)的区域(P<0.05)。底泥释放NH⁺₄到上覆水中,但是从上覆水中吸收NO^-₂+NO^-₃和PO^3-₄。沉积物-水界面营养盐通量表现出明显的季节性变化,在8月,NH⁺₄及PO^3-₄的释放量达到最大值。上覆水中NH⁺₄、NO^-₂+NO^-₃和PO^3-₄的质量浓度随着沉积物-水界面营养盐通量的变化而变化。研究表明,象山港大黄鱼养殖活动对养殖区底泥造成了一定污染,且通过影响沉积物-水界面营养盐通量影响上覆水中营养盐分布,最终给整个养殖系统造成生态负担。     

基于硬壳蛤的大菱鲆养殖尾水资源化利用研究

大菱鲆(Scophthalmus maximus)是我国北方工厂化海水养殖的重要经济物种,集约化程度高,排水量大,尾水中富含大量氮磷营养盐,造成资源浪费的同时也增加了治理难度。本实验测定了大菱鲆养殖尾水中化学需氧量(COD)、亚硝酸盐(NO₂^-)、硝酸盐(NO₃^-)、氨氮(NH₄⁺)、活性磷酸盐(PO₄^3-)、总磷(TP)、总氮(TN)及悬浮物(TSS)的含量。利用潜在富营养化分级表评估水体富营养化水平,利用单因子污染指数法分析主要污染特征,通过嵌套实验设计对比分析硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)在大菱鲆养殖尾水和贝类养殖池塘中的生长情况。结果表明大菱鲆养殖尾水主要超标因子为无机氮与活性磷酸盐,水体富营养化程度高,尾水中较高的氮磷元素可以为单胞藻类增殖提供营养条件,进而为硬壳蛤生长提供足够的饵料生物,从而实现大菱鲆养殖尾水的资源化利用。     

微孔管增氧和气石增氧对凡纳滨对虾室内养殖影响的比较研究

在凡纳滨对虾室内养殖池底部分别铺设微孔管和安装气石,在供氧功率相同的情况下比较微孔管增氧与气石增氧对凡纳滨对虾室内养殖产生的影响.研究表明:在养殖中后期微孔管增氧组的水温低于气石增氧组;从养殖60 d左右到养殖结束微孔管增氧效果明显优于气石增氧;亚硝酸氮、氨氮、非离子氨氮、无机磷与COD含量在2种增氧条件下没有显著性差异(P＞0.05);凡纳滨对虾体重变化、最终产量与成活率在2种增氧条件下没有显著性差异(P＞0.05);凡纳滨对虾血清溶菌酶活力、过氧化物酶相对活力、抗菌酶活力在微孔管增氧条件下较高并达到了显著性差异(P＜0.05);超氧化物歧化酶活力则在气石增氧条件下较高且达到显著性差异(P＜0.05);酚氧化酶活力在2种增氧条件下不存在显著性差异(P＞0.05).