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综合海水养殖池塘主要营养要素及重金属污染物的食物网传递过程的初步研究

作　者: 冯建祥
导　师: 董双林；高勤峰
学　校: 中国海洋大学
专　业: 水产养殖
关键词: 综合海水养殖池塘食物网结构稳定性同位素海蜇养殖营养盐大型底栖动物群落重金属
分类号: S917
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文对综合海水养殖池塘食物网结构及重金属污染物的生物放大作用进行了研究,利用C、N稳定性同位素方法研究了综合海水养殖池塘的食物网结构；通过分析海蜇养殖期间水体、沉降和底泥中C、N等营养盐,大型底栖动物群落结构以及水体颗粒有机物和底泥有机物C、N稳定性同位素的变化,探讨了海蜇养殖对池塘生态系统的影响；通过测定综合海水养殖池塘内重要生物种体内重金属含量,分析重金属含量与各品种营养层次的关系,研究Hg、Cu、Pb和Zn在不同营养层次之间的生物放大作用。研究结果总结如下：1.利用稳定性同位素方法对综合海水养殖池塘食物网结构的研究2008年10月-2009年7月利用C、N稳定性同位素技术对荣成静海湾大面积复合养殖池塘食物网结构进行了研究。结果表明,初级生产者中,C、N稳定性同位素碳氮值δ13C和δ15N排列顺序为大藻>沉降有机物(STOM)>沉积有机物(SSOM)>颗粒有机物(SPOM); SPOM的δ13C值周年变化与水体叶绿素a周年变化表现出显著正相关；浮游动物δ13C值和δ15N分别为-18.1±1.22和9.56±0.63；底栖无脊椎动物δ13C和δ15N变化范围分别为：-20.34±0.12-15.33±0.11和10.79±0.24-14.54±0.18,613C无明显富集现象,δ15N则表现为明显的富集现象；鱼类δ13C值平均为-17.81±0.8,δ15N变化范围大于δ13C,为12.59±0.08-16.88±0.35。δ15N富集因子为3.8‰,利用δ15N计算主要消费者营养级,所有生物的营养层次长度为3级,滤食性贝类营养级均小于2,棘皮动物营养级为2,腹足类、头足类和甲壳动物营养层次在2.2-2.7之间,而鱼类营养级较高,在2.2-3.3之间。2.海蜇养殖对池塘水体、底泥和沉降物营养盐影响的研究2009年5月-2009年9月对荣成静海湾海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)大型养殖池塘内海蜇养殖期间和养殖前后水体、底泥和沉降营养盐水平变化进行了研究。结果表明,7月份海蜇养殖期间,由于海蜇对浮游动物的大量摄食,浮游植物被摄食压力减小,导致养殖海区(实验点)Chi a含量和POM含量显著高于邻近非养殖海区(对照点)。由于海蜇的避光性而产生的上下浮动的行为特征造成的对水体的扰动作用,与海蜇的生物沉积作用共同导致实验点与对照点之间底泥和沉降各项营养盐指标均存在显著性差异,其中实验点底泥和沉降物的氨氮(NH4-N)和沉降速率(sedimentation rate, SR)显著高于对照点；实验点底泥和沉降物Chi a和TOM含量显著低于对照点。3.海蜇养殖对池塘大型底栖动物群落结构影响的研究2009年5月-2009年9月,对荣成靖海湾大型养殖池塘海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)养殖期间与养殖期前后大型底栖动物群落结构变化进行了研究。多变量聚类分析结果表明,海蜇养殖对养殖池塘的大型底栖动物群落结构产生显著影响,并且7月份实验点大型底栖动物的生物多样性指数(H’)和均匀度指数(J)随海蜇放养显著增大,并显著高于对照点。大型底栖动物群落多样性指数与沉降速率(SR)和底泥TOM含量分别表现出显著正相关和负相关,而与底泥其他营养盐指标无显著相关性。4.利用稳定性同位素方法对海蜇养殖对池塘水体和底泥有机物影响的初步研究2009年5月-2009年9月,对荣成靖海湾大型养殖池塘海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)养殖期间与养殖期前后水体颗粒有机物POM和底泥有机物稳定性同位素值(δ13C和δ15N)变化进行了研究。结果显示,7月份海蜇养殖期间,海蜇养殖区(实验点)POMδ13C值显著高于非养殖区(对照点),底泥δ13C值和δ’5N均为实验点显著低于对照点。底泥δ13C值和底泥叶绿素a含量及POMδ13C值和水体叶绿素a含量均表现出显著的线性正相关关系；POMδ15N值与水体硝氮含量(N03-N)显著负相关。5.复合养殖池塘主要物种体内重金属Hg、Cu、Pb、Zn的生物放大作用研究本实验对荣成靖海湾大面积复合养殖池塘内主要水生生物物种体内Hg.Cu. Pb.Zn重金属富集能力进行了研究。结果表明,四种重金属在生物体内含量排列顺序为Zn>Cu>Pb>Hg；软体动物贝类和头足类重金属富集能力最强,甲壳类和棘皮动物次之,鱼类的富集能力最弱。四种重金属在各类水生生物体内含量顺序分别为Hg棘皮动物>贝类≈头足类>鱼类>甲壳类；Cu贝类>头足类≈甲壳类>棘皮动物>鱼类；Pb头足类>贝类≈棘皮动物>鱼类>甲壳类；Zn头足类>贝类>甲壳类>棘皮动物>鱼类。牡蛎对各种重金属均具有较强的富集能力,是一种广谱重金属污染物指示生物；而脉红螺对Pb,头足类乌贼对Cu和Zn也有较好的指示作用。所有生物样品重金属含量均低于“海洋生物污染评价标准”,未受到重金属的严重污染。

全文目录

摘要  5-8
Abstract  8-13
第一章文献综述  13-27
  1.1 综合养殖池塘食物网结构的研究  15-20
  1.2 海水养殖对养殖区域营养盐及生物多样性的影响和海蜇养殖发展现状  20-24
  1.3 重金属污染物随食物链传递及生物富集的研究  24-27
第二章利用稳定性同位素方法对综合海水养殖池塘食物网结构的研究  27-35
第三章海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)养殖对池塘生态系统的影响  35-59
  3.1 海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)养殖对池塘水体、底泥和沉降物营养盐影响的研究  35-43
  3.2 海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)养殖对池塘大型底栖动物群落结构影响的研究  43-52
  3.3 利用稳定性同位素方法对海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)养殖对池塘水体和底泥有机物影响初步研究  52-59
第四章复合养殖池塘主要物种体内重金属Hg、Cu、Pb、Zn的生物放大作用研究  59-69
参考文献  69-77
致谢  77

综合海水养殖池塘主要营养要素及重金属污染物的食物网传递过程的初步研究

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