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水产养殖对亚热带海湾氮磷营养盐时空分布的影响——以深澳湾为例

徐淑敏 齐占会 史荣君 刘永 韩婷婷 黄洪辉

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水产养殖对亚热带海湾氮磷营养盐时空分布的影响——以深澳湾为例

    作者简介: 徐淑敏(1993—),女,硕士研究生,从事浅海养殖生态学。E-mail:18221296883@163.com;
    通讯作者: 齐占会, qizhanhui@scsfri.ac.cn
  • 中图分类号: S 912

Influence of mariculure on temp-spatial distribution of nitrogen and phosphorus in subtropical zone: a case study of Shen'ao Bay

    Corresponding author: Zhanhui QI, qizhanhui@scsfri.ac.cn ;
  • CLC number: S 912

  • 摘要: 文章对典型的亚热带养殖海湾——深澳湾海水中无机氮(DIN)、磷(PO4-P)营养盐浓度的时空变化特征进行了调查研究,研究了鱼类网箱和贝藻筏式等规模化养殖活动对营养盐时空分布特征的影响,并对营养盐的潜在限制性进行了探讨。结果显示,深澳湾DIN和PO4-P浓度及分布呈明显季节变化:DIN在秋季最高,夏季最低;PO4-P在冬季最高,夏季最低。春季网箱区的DIN浓度和氮磷比(N/P)低于贝藻养殖区和对照区,而其他3个季节,网箱区的DIN浓度和PO4-P浓度以及N/P均高于贝藻养殖区和对照区。贝藻养殖区和对照区之间在各个季节,氮磷营养盐和N/P之间均无显著差异。各个季节DIN和PO4-P浓度均高于理论上浮游植物生长的营养盐阈值,不存在营养盐的绝对限制。夏、冬季的N/P分别为13.6、13.1,低于Redfield值,说明存在N的潜在限制;春、秋季的N/P分别为16.6、19.0,说明P的潜在限制性较强。深澳湾的年均N/P为14.3,全湾受N潜在限制性较强。除夏季外,NO3-N是DIN的主要组成,比例介于51.7%~92.7%,其次为NH4-N (5.2%~43.8%),NO2-N比例最低(2.1%~27.2%),说明深澳湾的氮营养盐达到了热力学平衡状态。与2001年相比,深澳湾海区的DIN和PO4-P浓度均有下降,由中度营养化转变成贫营养型,年平均N/P更接近Redfield值,说明深澳湾的生产力水平依然受氮限制,营养盐的时空分布特征一定程度上体现了规模化贝藻养殖的影响。
  • 图 1  深澳湾采样站位图

    Figure 1.  Sampling stations in Shen'ao Bay

    图 2  深澳湾氮磷营养盐浓度时空变化

    Figure 2.  Tempo-spatial variation of nitrogen and phosphate nutrients in Shen'ao Bay

    图 3  不同区域氮磷营养盐浓度和氮磷比的季节变化

    Figure 3.  Seasonal variation of nitrogen and phosphate nutrients in Shen'ao Bay

    表 1  营养级的划分原则

    Table 1.  Classification of trophic level

    级别
    grade
    营养级
    trophic level
    c (总无机氮)/μmol·L−1
    DIN
    c (磷酸盐)/μmol·L−1
    PO4-P
    氮磷比
    N/P
    贫营养 <14.28 <0.97 8~30
    中度营养 14.28~21.41 0.97~1.45 8~30
    富营养 >21.41 >1.45 8~30
    P 磷限制中度营养 14.28~21.41 >30
    P 磷中等限制潜在性富营养 >21.41 30~60
    P 磷限制潜在性富营养 >21.41 >60
    N 氮限制中度营养 0.97~1.45 <8
    N 氮中等限制潜在性富营养 >1.45 4~8
    N 氮限制潜在性富营养 >1.45 <4
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    表 2  深澳湾海水环境因子季节变化

    Table 2.  Seasonal variation in environmental parameters in Shen'ao Bay

    季节
    season
    温度/℃
    temperature
    盐度
    salinity
    p(溶解氧)/mg·L−1
    DO
    p(叶绿素a)/μg·L−1
    Chl a
    pH
    春季 spring 22.0±0.8 (20.8~23.3) 30.3±0.6 (28.8~30.9) 11.6±2.5 (8.9~11.5) 2.01±0.33 (1.62~2.69) 8.3±0.1 (8.2~8.4)
    夏季 summer 28.2±0.5 (27.6~29.1) 32.2±0.4 (31.5~32.7) 5.22±0.6 (3.9~5.9) 3.06±0.64 (1.95~4.16)
    秋季 autumn 20.7±0.3 (20.4~21.2) 32.7±0.1 (32.6~32.9) 7.0±0.2 (6.7~7.3) 1.33±0.21 (1.01~1.63) 8.0±0.1 (7.8~8.1)
    冬季 winter 14.9±0.1 (14.8~15.0) 32.5±0.0 (32.4~32.5) 7.9±0.1 (7.7~8.3) 0.99±0.21 (0.75~1.47) 7.8±0.1 (7.6~7.9)
    注:“−. ”没有采集到数据
    Note: −. no data
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    表 3  深澳湾海水中氮磷营养盐浓度、氮磷比及营养级

    Table 3.  Seasonal variation in nitrogen and phosphate concentrations, N/P ratio and trophic level of seawater in Shen'ao Bay

    季节
    season
    c(亚硝酸盐)/μmol·L−1
    NO2-N
    c(硝酸盐)/μmol·L−1
    NO3-N
    c(氨氮)/μmol·L−1
    NH4-N
    c(总无机氮)/μmol·L−1
    DIN
    c(磷酸盐)/μmol·L−1
    PO4-P
    氮磷比
    N/P
    营养级
    trophic level
    春季 spring 0.37±0.06 4.22±0.56 3.58±0.23 8.17±0.64 0.65±0.08 16.6±3.1
    夏季 summer 1.72±0.17 2.83±1.33 1.64±0.33 6.32±1.68 0.46±0.05 13.6±2.2
    秋季 autumn 0.40±0.03 17.81±1.07 1.00±0.12 19.21±1.16 1.02±0.05 19.0±1.0
    冬季 winter 0.55±0.03 13.96±0.91 1.76±0.16 15.86±1.12 1.20±0.06 13.1±0.6
    平均值 mean 0.87±0.08 8.92±0.74 2.36±0.15 12.39±0.95 0.88±0.04 14.3±0.7
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    表 4  深澳湾不同形态氮占总无机氮的比例

    Table 4.  Seasonal variation of dissolved inorganic nitrogen composition in Shen'ao Bay

    季节
    season
    占比/% proportion
    亚硝酸盐
    NO2-N
    硝酸盐
    NO3-N
    氨氮
    NH4-N
    春季 spring 4.5 51.7 43.8
    夏季 summer 27.2 44.8 25.9
    秋季 autumn 2.1 92.7 5.2
    冬季 winter 3.5 88.0 11.1
    平均值 mean 9.3 69.3 21.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-05
  • 录用日期:  2019-03-20
  • 网络出版日期:  2019-06-11

水产养殖对亚热带海湾氮磷营养盐时空分布的影响——以深澳湾为例

    作者简介:徐淑敏(1993—),女,硕士研究生,从事浅海养殖生态学。E-mail:18221296883@163.com
    通讯作者: 齐占会, qizhanhui@scsfri.ac.cn
  • 1. 上海海洋大学水产与生命学院,上海 201306
  • 2. 中国水产科学研究院南海水产研究所,广东省渔业生态环境重点实验室,农业农村部外海渔业开发重点实验室,广东 广州 510300

摘要: 文章对典型的亚热带养殖海湾——深澳湾海水中无机氮(DIN)、磷(PO4-P)营养盐浓度的时空变化特征进行了调查研究,研究了鱼类网箱和贝藻筏式等规模化养殖活动对营养盐时空分布特征的影响,并对营养盐的潜在限制性进行了探讨。结果显示,深澳湾DIN和PO4-P浓度及分布呈明显季节变化:DIN在秋季最高,夏季最低;PO4-P在冬季最高,夏季最低。春季网箱区的DIN浓度和氮磷比(N/P)低于贝藻养殖区和对照区,而其他3个季节,网箱区的DIN浓度和PO4-P浓度以及N/P均高于贝藻养殖区和对照区。贝藻养殖区和对照区之间在各个季节,氮磷营养盐和N/P之间均无显著差异。各个季节DIN和PO4-P浓度均高于理论上浮游植物生长的营养盐阈值,不存在营养盐的绝对限制。夏、冬季的N/P分别为13.6、13.1,低于Redfield值,说明存在N的潜在限制;春、秋季的N/P分别为16.6、19.0,说明P的潜在限制性较强。深澳湾的年均N/P为14.3,全湾受N潜在限制性较强。除夏季外,NO3-N是DIN的主要组成,比例介于51.7%~92.7%,其次为NH4-N (5.2%~43.8%),NO2-N比例最低(2.1%~27.2%),说明深澳湾的氮营养盐达到了热力学平衡状态。与2001年相比,深澳湾海区的DIN和PO4-P浓度均有下降,由中度营养化转变成贫营养型,年平均N/P更接近Redfield值,说明深澳湾的生产力水平依然受氮限制,营养盐的时空分布特征一定程度上体现了规模化贝藻养殖的影响。

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