3个典型海湾中牡蛎幼体附着补充的时空格局

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牡蛎幼体附着的时空格局及影响因素对牡蛎礁修复策略的制定具有重要意义。不同修复区域内牡蛎幼体的附着格局往往存在巨大差异,在制定修复方案前有必要对特定研究系统内本地牡蛎繁育与幼体附着的时空格局以及潜在的影响因素进行全面调查。本研究探讨了我国中东部3个典型海湾内牡蛎繁育与幼体附着的时空格局,同时对潜在的影响因素进行了初步分析。主要研究结果如下:1、蛎蚜山及周边水域牡蛎幼体附着补充的时空格局了解牡蛎幼体的附着动态对牡蛎礁修复地点的选择与修复方案的制定具有重要意义。本研究阐述了2019-2020年期间在中国蛎蚜山(LYS)附近的海岸牡蛎和藤壶补充的时空格局,并从环境因素(食物丰度,水文条件)、竞争者(有、无藤壶附着)、捕食者(有、无捕食者)三个方面深入分析了蛎蚜山牡蛎礁幼体低附着丰度的原因。2019和2020年两个年度,牡蛎幼体附着均从6月开始,并持续至11月下旬或12月初,且幼体附着丰度在8月份达到高峰。我们在10公里的小尺度上监测了牡蛎的附着差异,结果显示受保护的近岸监测点牡蛎幼体附着密度显著高于远岸监测点(P<0.05)。藤壶的附着可从春季延长到初冬,其中有两个明显的附着高峰(仲春和盛夏)。藤壶附着的空间格局与牡蛎观察到的完全相反,在远离海岸处藤壶附着量比近海岸处更高。2019和2020两个年度,藤壶的附着量与牡蛎幼体的附着量成负相关(P<0.05)。室外交互实验表明,底物上附着的藤壶显著抑制了牡蛎幼体的附着(P<0.05);剔除牡蛎捕食者后附着牡蛎幼体的存活率(73%±11%)显著高于对照组(18%±3%,P<0.05)。本研究结果表明:较强的水流与捕食风险、较低的浮游植物与牡蛎幼体丰度以及附着底物的质量可能是导致蛎蚜山牡蛎礁群附着幼体丰度显著低于近岸监测点的主要原因。建议在7月下旬在牡蛎高附着区增加合适的附着底物,确保幼体的成功附着。同时应加强对近岸牡蛎繁殖的保护,将其作为蛎蚜山牡蛎种群修复的幼体补充区域。2、健跳港上游湾区牡蛎繁育与幼体附着补充的时空格局2020年5月-2021年3月对健跳港上游潮间带三种牡蛎(熊本牡蛎、近江牡蛎、葡萄牙牡蛎)繁育与幼体附着的时空格局进行了同步分析。各个时期内熊本牡蛎与近江牡蛎性腺发育成熟度无显著差异(P>0.05),两种牡蛎性腺横切指数均在6月、7月、8月处于较高水平,近江牡蛎性腺横切指数最高值出现在6月,熊本牡蛎性腺横切指数最高值出现在8月;对比牡蛎性腺发育的四个分期(未分化期、性分化期、成熟排放期、休止期)发现,熊本牡蛎未分化期为1-3月,近江牡蛎相对滞后,未分化期为2-3月;两种牡蛎均在4-5月进入性分化期;5月中下旬,两种牡蛎性腺发育成熟,开始进入成熟排放期,该阶段熊本牡蛎可持续至10月下旬,11、12月仍可采集到成熟排放期的熊本牡蛎,近江牡蛎则只持续至10月中上旬。11月-次年1月,两种牡蛎绝大部分处于休止期状态。三种牡蛎幼体的附着与生长模式呈现极显著的时空差异(P<0.01)。熊本牡蛎附着高峰期出现在7月上旬-8月下旬,并在8月下旬达到峰值;近江牡蛎附着高峰期与熊本牡蛎一致,但附着的峰值出现在7月上旬,比熊本牡蛎提前约1个月达到附着峰值;葡萄牙牡蛎仅在5月有较高的附着量并到达峰值,随后始终处于较低附着量。熊本牡蛎幼体在1.6 m潮区附着丰度显著高于其他潮区,其次在0.1m、0.6 m和1.1 m有较高附着量;近江牡蛎附着偏好出现在较低潮区(0.1 m-0.6m),随着潮区的升高,近江牡蛎的附着丰度随之下降;葡萄牙牡蛎最佳附着潮区分布范围较广,在0.1 m、0.6 m、1.1 m和1.6 m高程均有相似的附着丰度。藤壶附着高峰期出现在6月中下旬,最适附着高程为0.6 m,与三种牡蛎最适附着潮区存在重叠。此外,熊本牡蛎幼体早期(1 d、3 d)附着的空间模式与累积监测(15d)结果相似,均在1.6 m潮区出现较高附着量,进一步证实了熊本牡蛎在潮间带的垂直分布格局是幼体选择性附着的结果。熊本牡蛎幼体在低潮区的生长速率显著高于高潮区(P<0.01),稚贝生长的黄金时期为8月下旬。考虑到熊本牡蛎幼体丰度在整个繁殖期占主导优势,应首选熊本牡蛎作为造礁物种进行修复活动,最佳投礁时期为7月下旬。3、象山港熊本牡蛎幼体分布、附着及生长的空间格局本研究通过野外调查,监测了1个完整潮汐周期(9个潮时采样)内象山港2个试验点(采苗场和产卵场)表层、底层水体中熊本牡蛎幼体的时空动态,并开展野外附着试验,检验了熊本牡蛎在2个试验点和3个潮区(上层T、中层M和底层B)附着及生长的空间格局。结果表明:在1个完整潮汐周期内,2个试验点表层水体中牡蛎幼体丰度均有显著的时间变化(P<0.05),采苗场表层水体中熊本牡蛎幼体丰度最大值(20.8±5.6 ind·L-1)出现于高平潮时,显著高于其8个潮时;而产卵场相反,高平潮时牡蛎幼体丰度最低(0.1±0.1 ind·L-1);2个试验点底层水体中牡蛎幼体丰度在不同潮时之间均无显著差异(P>0.05)。采苗场附着牡蛎总丰度、成活率和壳高在不同潮区间差异显著(P<0.01),牡蛎总丰度大小顺序为B>T=M,成活率和壳高的大小顺序为T>M>B,活体牡蛎丰度在潮区之间无显著差异(P>0.05)。产卵场附着牡蛎总丰度、成活率、活体牡蛎丰度和壳高在不同潮区之间均无显著差异(P>0.05)。表明高平潮时是熊本牡蛎附着的主要时段,产卵场和采苗场具有相似的牡蛎稚贝附着密度。4、牡蛎礁修复底物的筛选:新、旧牡蛎壳附苗效果比较2020年野外附着实验检验了牡蛎壳(新壳和旧壳)和潮区(滩面以上0.6 m和1.1 m)对牡蛎和藤壶附着量的影响。在每个潮区中,15 d、45 d和70 d时新壳上牡蛎附着量均显著高于旧壳(P<0.05)。仅在0.6 m潮区中,15 d时新壳上藤壶附着量显著高于旧壳;而45 d和70 d时,各潮区中新、旧壳上藤壶附着量均无显著差异(P>0.05)。研究发现,新壳的附苗效果总体好于旧壳,这种差异涵盖了整个牡蛎繁殖、附着及补充的高峰期。因此,牡蛎礁修复中应优先选取新壳作为底物。
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