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为建立和发展多营养层级综合养殖模式(IMTA),特选择浙江嵊泗三横山岛礁海域建立了鱼-贝IMTA养殖模式,研究了三横山岛礁海域底栖海藻对鱼-贝IMTA养殖模式的响应机制。首先对三横山岛大黄鱼与黑鲷网箱养殖区、厚壳贻贝养殖区以及非养殖区水质和沉积物富营养物质进行了全年监测、评价和比较分析,同时在鱼-贝IMTA养殖前后,对三横山岛潮间带底栖大型海藻季节性分布特征进行监测,并在此基础上,进一步建立鱼-贝-藻IMTA养殖模式,并研究鱼-贝-藻IMTA养殖系统海域水质和沉积物微生物分布特征,为发展具有更好生态效益和更好经济效益的岛礁海域鱼-贝-藻IMTA养殖模式奠定理论基础。,使其作为该养殖海域生态环境的检测指标。主要研究结果总结如下:1、三横山岛养殖海域生态健康水平评价2019年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)对三横山岛养殖海域水质进行监测,其温度(T)范围为10.12~24.57℃,年均温度17.82℃,温度具有明显的季节节律性变化;盐度(PSU)整体范围在25.45~31.12,年均盐度为28.06;p H年波动范围在7.98~8.77,年均值为8.22,秋季较高,其他三个季度无明显差异;溶解氧(DO)的变化趋势明显,范围为4.679~25.393 mg/L,年均值12.985 mg/L,化学需氧量(COD)的变化范围为0.115~4.356mg/L,年均值为1.470 mg/L;整个2019年,p H值符合II/III类海水水质标准,DO值和COD值均符合I类海水水质标准。其营养盐溶解性无机氮(DIN)的年均值为0.338mg/L,最高值和最低值分别出现在4月(春季)和7月(夏季),NO2--N,NO3--N、NH4+-N分别占DIN 6.94%、91.89%和1.17%;溶解性无机磷(DIP)的年均值为0.029mg/L,最高值和最低值分别出现在10月(秋季)和1月(冬季),活性硅酸盐(Si O32--Si)年均值为1.088 mg/L,整体水质呈II-III类水质,2019年养殖区富营养化指数平均值为2.053,年均水平为中度富营养化。海区四个季度有机污染指数均值未4.450,呈严重污染状态;与2015年养殖前进行比较发现,下山横山岛养殖行为对水质已经产生了污染。三横山岛养殖海域表层沉积物中的总氮(TN)含量范围为0.398~1.238 g/kg,年均值为1.007 g/kg;总磷(TP)含量范围为0.253~0.813 g/kg,年均值为0.458 g/kg;有机碳(OC)含量范围为5.391~13.263 g/kg,年均值为9.858 g/kg。根据单因子评价方法通过计算可知,养殖海域沉积物中TN污染严重,TP已经出现污染,OC还未受到污染。2、三横山岛潮间带底栖海藻种类及生物量时空分布2016年在鱼-贝IMTA养殖系统建立前,对三横山岛潮间带底栖海藻种类及生物量进行了调查,其中冬季共采集到大型海藻16种,其中红藻门10种,绿藻门4种,褐藻门2种。2019年在鱼-贝IMTA养殖系统建立后,对三横山岛潮间带底栖海藻种类及生物量进行了全年调查,共采集到大型海藻36种,其中红藻门24种,绿藻门4种,褐藻门8种。其中,2019年冬季三横山岛潮间带底栖海藻种类及生物量分别为为14种和564.084 g/m2。与2016年冬季相比,2019冬季出现不同类型的海藻为带形蜈蚣藻(Grateloupia turuturu Yamada),舌状蜈蚣藻(Grateloupia livida(Harv.)Yamada),披针形蜈蚣藻(Grateloupia lanceolata(Okamura)Kawaguchi),平滑叉节藻(amphiroa ephedraea),角叉菜(Chondrus ocellatus Holmes),海萝(Gloiopeltis furcata(Postels et Ruprecht)J.Agardh),羊栖菜(Sargassum fusiforme(Harvey)Setchell)和网地藻(Dictyota dichotoma(Hudson)J.V.Lamouroux);相同的种类有:石花菜(Gelidium amansii J.V.Lamouroux),珊瑚藻(Corallina officinalis Linnaeus),坛紫菜(Porphyra haitanensis),石莼(Ulva lactuca L.),鼠尾藻(Sargassum thunbergii(Mertens ex Roth)Kuntze)和铜藻(Sargassum horneri(Turner)C.Agardh)。通过对养殖前后大型海藻的分布调查,筛选出了三横山岛具有代表意义的经济大型海藻,分别为三横山岛主要经济藻类有石莼(Ulva pertusa)、刺松藻(Codium fragile)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii),舌状蜈蚣藻(Grateloupia livida(Harv.)Yamada),坛紫菜(Pyropia haitanensis)、裙带菜(Undaria pinnatifida(Harvey)Suringar)等,以上经济海藻可作为建立完整IMTA养殖模式的候选种。3、三横岛养殖海域微生物种群演替变化与评价采用高通量测序法,在研究区域共鉴定到浮游细菌50门1138属7327 OTU,其中网箱养殖区50门1120属7104 OTU,贻贝养殖区45门937属4629OUT,非养殖区49门878属4264 OUT。三个区域浮游细菌丰度结果显示位列前三的门类组成一致,分别为变形菌门,蓝藻门和拟杆菌门,但丰度比例有一定差异。在纲水平上进行多样性分析发现,三个区域丰度前5的细菌均为γ-变形菌纲,α-变形菌纲,产氧光细菌纲,拟杆菌纲,α-变形菌纲和放线菌纲。通过浮游细菌与环境因子的RDA分析可知,硝酸盐(NO3--N)是影响鱼类养殖区浮游细菌群落最主要的环境因子;温度是贻贝养殖区影响菌群最主要的环境因子。采用高通量测序法,共鉴定到沉积物细菌60门1007属9467 OTU,其中网箱养殖区59门984属8651 OTU,贻贝养殖区58门857属7059OUT,非养殖区56门764属5832 OUT,各养殖区域沉积物中丰度前5的细菌均为变形菌门,拟杆菌门,酸杆菌门,浮霉菌门,和绿弯菌门;变形菌门的占比丰度鱼类养殖区最高,贻贝养殖区次之,非养殖区最小。对沉积物在纲水平上进行多样性分析发现,鱼类网箱养殖区和贻贝养殖区丰度为前5的细菌为γ-变形菌纲,δ-变形菌纲,拟杆菌纲,α-变形菌纲和,而在非养殖区,丰度为前5的细菌为γ-变形菌纲,δ-变形菌纲,拟杆菌纲,厌氧绳菌纲,α-变形菌纲。在养殖区和非养殖区的沉积物微生物中,γ-变形菌纲和δ-变形菌纲的丰度最大,即变形菌纲是三横山岛养殖海域沉积物中丰度最高的微生物种群。