东营垦利近江牡蛎礁现状调查与资源修复研究

发布时间：2020-08-31 19:40

　　牡蛎礁(oyster reef),由牡蛎长时间堆积形成的天然礁体,其主要分布在温带河口区。牡蛎礁不仅能够提供高效的经济和药用价值,还能够保持生态系统稳定性,具有净化水质、提供栖息地和稳定海岸线等生态功能。近年来,由于环境污染和人类过度捕捞等原因,全球牡蛎礁面积显著下降,生态系统稳定性遭到破坏。因此,牡蛎礁现状调查与资源修复已迫在眉睫,引起海内外学者的高度重视。本文以东营垦利海域近江牡蛎为研究对象,分析了该海域牡蛎礁的分布规律和生态现状,并通过构建钢筋混凝土礁体的方式开展牡蛎资源修复;同时,通过构建近江牡蛎幼体培育和中间培育技术,提供牡蛎礁幼苗的补充。本研究结果将初步揭示东营垦利海域近江牡蛎的生境和生存现状,并为我国北方近江牡蛎资源修复提供科学依据。主要研究结果如下:(1)东营垦利牡蛎礁分布特征东营垦利海域牡蛎礁斑块分布比较集中,总面积为0.24 km~2,其主要礁区所占比例约为95.8%。侧扫声呐分析显示牡蛎礁体边缘海底布满渔网拖痕,表明该牡蛎礁受到大量拖网捕捞作业影响。牡蛎壳长范围为16.40-29.32 cm,平均壳长为22.83 cm;壳高范围为7.60-12.10 cm,平均壳高为9.75 cm。大多数近江牡蛎埋栖于海底生长,平均埋栖深度为12.23cm。然而,在牡蛎采集过程中未发现牡蛎幼体。线粒体16 Sr DNA序列分析结果表明,构成东营垦利牡蛎礁的牡蛎种类为近江牡蛎(Crassostrea ariakensis),与其他海域研究结果比较可知,构成牡蛎礁的牡蛎种类比较单一。东营垦利近江牡蛎春季(4月)和秋季(9月)肥满度分别为21.80%和21.66%,且差异性不显著(P0.05)。(2)东营垦利礁区与非礁区生境现状检测了东营垦利海域牡蛎礁区与非礁区11个站位春季和秋季的表层水和沉积物样品,结果表明,春季各站位悬浮物浓度介于124.44-239.64 mg/L,平均为183.48 mg/L;秋季范围为85.56-128.66 mg/L,平均为97.13 mg/L,春季各站位悬浮物含量高于秋季。该海域春秋季节各站位溶解无机氮(DIN)范围为0.154 mg/L-0.276 mg/L,符合国家二类水质标准。其NO_3~--N为DIN的主要形态,春季DIN的组成中,硝酸氮(NO_3~--N),亚硝酸氮(NO~-_2-N)和氨氮(NH_4~+-N)平均占比分别为72.99%、2.18%和24.83%,秋季的比例分别为80.51%、6.55%和12.94%。春秋季节礁区各站位DIN、硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)和磷酸盐(PO_4~(3-)-P)平均含量均低于非礁区,表明牡蛎礁可以有效降低DIN、SiO_3~(2-)-Si和PO_4~(3-)-P浓度。根据沉积物粒径组成,礁区底质类型为粉砂,非礁区为砂质粉砂,表明牡蛎礁区底质粒径小于非礁区。通过对大型底栖动物进行鉴定,该海域大型底栖动物的主要类型为软体动物和多毛类,各站位的生物量和丰度在4月份和9月份均无显著性差异(P0.05)。礁区香农-威纳(Shannon-Wiener)指数、物种丰富度指数和物种均匀度指数平均值均大于非礁区,表明礁区多样性指数高于非礁区;4月份礁区与非礁区的Shannon-Wiener指数和物种均匀度指数均无显著差异(P0.05),物种丰富度指数差异极显著(P0.05);9月份Shannon-Wiener指数和物种丰富度指数有显著性差异(P0.05),物种均匀度指数无显著性差异(P0.05)。礁区优势种数量多于非礁区,其中凸壳肌蛤(Musculus senhousei)和钩虾(Gammaridea)优势度显著高于其他物种。聚类分析该海域大型底栖动物群落结构表明,4月和9月各站位大型底栖动物群落状态呈不稳定性。(3)东营垦利海域牡蛎礁修复与保护构建了近江牡蛎幼体培育和中间培育技术,室内对近江牡蛎亲贝人工促熟2个月,采用解剖法授精。结果表明,近江牡蛎的受精卵发育至D型幼虫需要约22 h;D型幼虫在平均26.5℃的温度培育18天,壳高发育至270μm开始出现眼点。使用近江牡蛎壳作为附着基,采苗时眼点幼虫密度为2-3 ind/mL,稚贝附着率达到68%。眼点幼虫至稚贝的发育期间,幼体的壳高增长速率为7.12%,高于受精卵至眼点幼虫时期壳高增长速率6.07%;而中间培育时幼苗的壳高增长速率为1.83%,礁区人工牡蛎幼苗的壳高增长速率为1.06%。人工构建规格为60×40×35 cm~3的钢筋混凝土礁体30个,于5月份投放于牡蛎礁区。结果表明,礁体投放6个月后,礁体下陷深度约7 cm,礁体表面分布的藤壶、牡蛎和脉红螺平均密度分别为3.43×10~3 ind/m~2、83.33 ind/m~2和20.68 ind/m~2,钢筋混凝土结构可为牡蛎等固着生物提供栖息环境,具备一定的人工修复效果。综上所述,本文对东营垦利海域牡蛎礁分布、环境因子现状进行了调查研究,揭示了研究区域内牡蛎礁的分布特征、资源现状和生境特征,构建了以人工育苗和钢筋混凝土修复礁体投放为基础的牡蛎幼体补充技术。研究结果可为我国北方近江牡蛎资源评估和人工修复提供科学依据。
【学位单位】：大连海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S931
【部分图文】：

牡蛎礁,站位,分布和

第二章东营垦利近江牡蛎礁生境探究1 实验材料与方法1.1 研究区域2018 年 4 月采用型号为 Humminbird 1199 的侧扫声呐扫描仪器在东营垦利海（37°33′28.8″N-37°36′28.8″N,119°00′32″E-119°03′00″E）进行牡蛎礁分布范围探测[91]。使Humminviewer 和 Deepview Pro 软件对声呐数据进行细节辨认，确定牡蛎礁区侧扫声呐能的图像类型；将所有探测数据生成 mosaic 图像，对类似大型牡蛎礁区信号分布范围进人工提取。探测结果显示，类似大型牡蛎礁区信号主要分布于水深较浅区域。进一步潜摄像和取样调查，对声呐信号探测结果进行验证，绘制牡蛎礁区分布图；在其海域范围均匀布设 11 站位开展取样工作，其中 S1-S4 位于礁区，S5-S11 位于非礁区（见图 2-1）

碱基序列,序列比对,牡蛎,牡蛎礁

2 实验结果2.1 东营垦利牡蛎礁分布和牡蛎种类研究结果表明，牡蛎礁斑块分布比较集中，总面积为 0.24 km2，主要礁区所占的比例约为 95.8%。通过 PCR 扩增得到了牡蛎 16SrDNA 基因片段扩增产物，测序结果显示 PC产物大小为 495 bp，将测序结果与 NCBI 基因库比对，发现碱基序列与 GenBank 中Crassostrea ariakensis 的 16SribosomalRNAgene 相应序列的同源性达 100%（见图 2-2），确定该牡蛎种类为近江牡蛎（Crassostrea ariakensis）。

种类组成,大型底栖生物,节肢动物,棘皮动物

6 各站位大型底栖动物分布特征.1 种类组成2018 年 4 月东营牡蛎礁区渔获底栖动物 19种，其中多毛类 8 种（占总种数的 42.11%体动物 7 种（36.84%)，节肢动物 3 种（15.79%），棘皮动物 1 种（5.26%）；9 月栖动物 16 种，其中多毛类 6 种（37.50%），软体动物 9 种（56.25%），节肢动物6.25%），各种类所占比例见图 2-5。由图可知，2018 年 4 月和 9 月大型底栖动物以和软体动物为主，且种类显著高于节肢动物和棘皮动物。

【参考文献】