浙江健跳港牡蛎礁的幼体补充量和附着底物筛选.pdf

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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..生物资源2023,45(4):375~381BioticRe$ourcesDOI:.,姜伟行2,陈丽芝1,叶春宇3,程岩雄4,韩宇5,曾剑5,张文考2,范瑞良2,李楠楠2,欧阳珑玲2,陈渊戈2,全为民2+(,浙江三门317100;,上海200090;,浙江三门317100;,浙江台州318000;,浙江杭州310017)摘要:本研究通过监测浙江健跳港牡蛎礁海域的牡蛎幼体补充量,并开展田间实验,比较了两种底物(牡蛎壳、岩石)的牡蛎附着效果,从而确定合理的牡蛎礁修复方式,推荐适宜的建礁材料。结果显示:牡蛎自然补充群体中共有4种牡蛎,即近江牡蛎(Crassostreaariakensis)、熊本牡蛎()、福建牡蛎()和猫爪牡蛎(Talonostreatalonata),补充量中以熊本牡蛎占绝对优势,相对丰度达95%以上。牡蛎补充量介于0~44200个/m2,月平均补充量为(7165_+1246)个/m2。附着底物筛选实验结果表明潮区(P<)和底物类型(P=)均显著影响牡蛎补充量,两因子之间存在显著的互作效应(F。。=,P=)。4个实验组间附着牡蛎密度的排序为:高礁区岩石>高礁区牡蛎壳>低礁区岩石一低礁区牡蛎壳(P<);相对于牡蛎壳,岩石是更为适宜的牡蛎附着底物。本研究得出浙江健跳港牡蛎礁为底物受限型,可在退化礁区投放岩石修复牡蛎礁。关键词:牡蛎礁;密度;修复;幼虫;壳高中图分类号:$931文献标志码:A文章编号:2096—3491(2023)04—0375—07LarvairecruitmentandsubstrateselectionforrestorationofoysterreefinJiantiaoBay,ZhejiangProvinceLIUQil,JIANGWeihan92,CHENLizhil,YEChunyu3,CHENGYanxion94,HANYu5,ZENGJian5,ZHANGWenka02,FANRuilian92,LINannan2,OUYANGLonglin92,CHENYuange2,QUANWeimin92’(,Sanmen317100,Zhejiang,China;,MinistryofAgricultureandRuralAffairs,EastChinaSeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Shanghai200090,China;,Sanmen317100,Zhejiang,China;,Taizhou318000,Zhejiang,China;&Estuary,Hangzhou310017,Zhejiang,China)Abstract:ThisstudyinvestigatedtheoysterrecruitmentsatnaturaloysterreefinJiantiaoBayofZhejiangProvince,paredtwokindsofsubstrates(oystershellandnaturalrock):2023—06—12修回日期:2023—07—07接受日期:2023—08—27作者简介:刘琪(1999一),女,硕士,工程师,主要从事水产种质资源保护与利用研究。E—mail:******@*通讯联系人:全为民(1977一),博士,研究员,主要从事海洋生态修复研究。E—mail:quanweim@基金项目:台州市科技计划项目(22hya01);浙江省自然科学基金一水利联合基金重大项目(22E090002);浙江省水利河口研究院基本科研业务费项目(ZIHEYlW2300)用格式:刘琪,,[J].生物资源,2023,45(4):375—,ChenLZ,,ZhejiangProvince[J].BioticResources,2023,45(4):375—:..·376·刘琪等:浙江健跳港牡蛎礁的幼体补充量和附着底物筛选oysterspecieswerefoundamongthenewlysettledoysters,namelyCrassostreaarakensis,,,,witharelativeabundanceover95%.±—catedthatbothtidalzone(P<)andsubstratetype(P=)significantlyaffectedoysterrecruitment,andtherewasalsoasignificantinteractioneffectbetweenthetwofactors(F¨6=,P=).Thedensityorderofoysterrecruitmentamongthefourexperimentalgroupswasrockathighreefzone>oystershellathighreefzone>rockatlowreefzone=oystershellatlOWreefzone(P<).ComparedtOoystershells,—limitedtype,:oysterreef;density;restoration;larva;shellheight积急剧减少、牡蛎资源量快速下降且种质退化,其保O引言护与修复迫在眉睫。本研究的目标是基于牡蛎礁修牡蛎被喻为“生态系统工程师”,能通过聚集生复前的理化环境和资源补充量现状调查和底物礁体长营造具有三维结构的牡蛎礁n~3]。牡蛎礁广泛分实验,确定合理的牡蛎礁修复方式,推荐适宜的建礁布于温带、亚热带和热带的河口、海湾和泻湖中,是材料。具体回答以下科学问题:(1)当地牡蛎资源补典型的海岸带生境之一H’51。除了为人类提供大量充量和主要资源补充种类?(2)哪种底物(牡蛎壳和鲜活牡蛎以供食用外,牡蛎礁还具有净化水体、提供岩石)是更适宜的牡蛎礁修复底物材料?本研究可生境、能量耦合、消浪护岸和固碳储碳等生态系统服为健跳港牡蛎礁的保护和修复提供技术支撑。务功能b“'6~8|。过去100多年来,由于过度捕捞、环境污染、生境破坏和病害侵染等人类活动使全球牡1研究地点与方法蛎礁分布面积下降约85%,,如赤潮频发、健跳港牡蛎礁位于浙江省三门县健跳港底部湾富营养化加重、生物多样性降低和渔业资源衰区的蛎江滩(121。’E~121。’E、29。’N~退等‘9·10|。29。’N)(图1)。健跳港内潮汐特征为非正规半牡蛎礁修复最早开始于20世纪60年代的美国,日潮,,夏季平均潮差达早期的修复目标是增殖牡蛎资源量、。该天然牡蛎礁位于潮问带低潮区,礁区业和重建牡蛎产业b1;但21世纪初以来,随着对牡蛎上边界和下边界高程相差约2m,由牡蛎聚集附着礁生态系统功能的深入认识,其修复目标转变为发于自然砾石发育而成,成斑块状分布,礁区面积约挥生态系统服务功能,如提高生物多样性、。和增殖渔业资源等阳^】。此后,,如1987—牡蛎补充量的监测方法见文献n7’18]。附苗器为2017年间美国共实施了1178个牡蛎礁修复项目,10cm长×10cm宽×1cm厚的瓷砖片。¨“。近10多年来,欧潮区对牡蛎幼体附着的影响,在每个附苗架离海底洲、澳洲和中国也越来越重视牡蛎礁保护与修复,,附苗器平铺实施了一些牡蛎礁修复试点项目n’12,。实践表明,在于聚乙烯绳网上、粗糙面朝上。补充量监测开始于开展牡蛎礁修复前,须对修复区域的理化环境、牡蛎2022年6月12日,结束于2022年10月11日,监测时资源补充量等进行本底调查和量化评估,在此基础期覆盖本地牡蛎物种的繁殖期,每约30d为1个监上确定适宜的牡蛎礁修复方式,设计科学的修复方测时段,分别于7月14日、8月13日和9月12日将附案,包括修复地点、底物材料、礁体结构、苗种增殖和苗器取下放人封口袋中带回,并放置新的附苗器。监测评估¨3~1引。在解剖镜下分别计数每个附苗器粗糙面上附着牡蛎健跳港牡蛎礁位于浙江省三门县健跳港上游湾的数量,并换算为补充量(个/m2);监测期内各月补区,是由近江牡蛎(Crassostreaariakensis)和熊本牡充量之和为累积补充量(个/m2);每次监测从每个实蛎()聚集生长于自然潮间带砾石而形成验潮区附着牡蛎稚贝中随机挑取30个,采用分子生的牡蛎生境n6““。近年来,由于流域开发、泥沙淤积物学方法鉴定其种类¨7’”1。补充量数据经log。。(x+和过度捕捞等多重胁迫,该自然潮间带牡蛎礁的面1)转换后采用双因素方差分析(two—wayANOVA)万方数据:..生物资源·377·。ZhejiangProvince检验其时间变化和空间变化(Tukey后检验,P贝的壳高(精确至1ram)。数据经过log。。(x+1)转<)。换后,采用双因素方差分析检验潮区和底物类型对在牡蛎礁内共设置3个理化环境调查站位,每附着牡蛎密度和壳高的影响(Tukey后检验,P次调查期间待潮水涨平时,采用便携式多参数水质<)。分析仪现场测定海水水温、盐度和溶解氧(dissolvedoxygen,DO),并采集2份1000mL的表层海水,12结果份用于测定总悬浮物(TSS),。~℃,℃;海水盐度底物筛选实验采用两因子随机区组设计,~,;海水DO浓度自变量为潮区(高礁区、低礁区)和底物类型(~,;海水壳、岩石),共4个实验组,分别为高礁区牡蛎壳TSS浓度32~175mg/L,平均浓度为102mg/(HOS)、高礁区岩石(HRS)、低礁区牡蛎壳(LOS)L(表1)。和低礁区岩石(LRS),每个实验组合设置5个重复。牡蛎繁殖期内健跳港牡蛎礁海域共记录到浮游高礁区和低礁区分别位于平均较低低潮位植物3类19种,其中硅藻15种、蓝藻3种和甲藻1(MLLW)。两种实验底物材料均种。浮游植物群落总丰度(---)×103细采自于当地,其中牡蛎壳(壳高≥5cm)为当年收获胞/L,×103细胞/L,呈逐月下的经自然暴晒3个月以上的牡蛎壳,岩石为长度≥5降趋势。硅藻丰度(~)×103细胞/L,平均cm、宽度≥2cm和厚度≥1cm的天然砂石。×103细胞/L,呈先升后降趋势。7月一牡蛎礁的高礁区和低礁区分别设立5个2m(长)×8月浮游植物群落以蓝藻占优势,9月一10月以硅藻lm(宽)的实验小区,相邻实验小区间相距不少于占优势(表2)。10m;将每个实验小区平分为2个1m×,2022年7月中旬分别投放牡蛎壳和岩石,使子小从牡蛎补充群体中共发现4种牡蛎,即近江牡区内礁体高度约为5cm;两个月后将每个子小区内蛎(Crassostreaariakensis)、熊本牡蛎()、所有底物材料装入孔径1cm的网袋中,室内计数每福建牡蛎()和猫爪牡蛎(Talonostreatal-个样品中附着牡蛎的数量,并随机测量30个牡蛎稚onata)。,熊本牡蛎在补充群体中万方数据:..·378·刘琪等:浙江健跳港牡蛎礁的幼体补充量和附着底物筛选表1牡蛎繁殖期内健跳港牡蛎礁海水理化环境指标(平均值士标准误)Table1Seawaterphysica卜chemicalmetrics(meanvalue±SE)atthenaturaloysterreefofJiantiaoBayduringtheoysterspawningperiod表2牡蛎繁殖期内健跳港牡蛎礁海域浮游植物种类数、丰度及优势种Table2Speciesnumber-munitiesatthenaturaloysterreefofJi-%,%,%。,潮区(F¨。----,P<)和底物类型附着的牡蛎稚贝均为熊本牡蛎(表3)。(F¨。----,P=)均显著影响实验礁体中牡蛎繁殖期内健跳港牡蛎礁中牡蛎补充量为附着牡蛎的密度,两因子之间存在显著的互作效应0---44200个/m2,月平均值为(7165±1246)个/m2(F川。----,p_-);4个实验组间牡蛎密度(图2);累积补充量为15000~56800个/m2,平均值的排序为:HRS>HOS>LRS—LOS(图3,P<为(28660士3989)个/m2。)。附着牡蛎的壳高在4个实验组间均没有显时间变化(R.。=,P<)和空间变化著性差异(图3,P>)。(,),时间与潮区间没有互作效应(,p_--)。在6月和8月,(图2,P<);牡蛎补充量是指幼体成功固着和成活到某时间而在7月和9月,两潮区间牡蛎补充量没有差异(图点的净效应n8’2钆圳,识别达到牡蛎补充量峰值的最佳2。P>)。潮区和最适时间对于牡蛎礁保护与修复具有重要的表3牡蛎繁殖期内健跳港牡蛎礁中牡蛎补充群体种类组成positionofnewlyrecruitedoystersatthenaturaloysterreefofJiantiaoBayduringtheoysterspawningperiod万方数据:..生物资源·379·一一14JN—lj?一lJ【】(a)0,6m(b)(a。;b,){a,;b,)樵体樵体图3牡蛎壳和岩石礁体中附着牡蛎密度和壳高的比较(a,牡蛎密度;b,壳高)(SH)atexperimentalreefsofoystershellandrocksubstrates(a。oysterdensity;b,shellheight)注:HOS,高礁区牡蛎壳;HRS,高礁区石块;LOS,低礁区牡蛎壳;LRS,低礁区石块注:HOS,oystershellathigherreefzone;HRS,rockathigherreefzone;LOS,oystershellatlowerreefzone;LRS,rockatlowerreefzone指导意义。与2021年监测结果相比n6I,,,%%、平均牡蛎补充量分别下降了期,而2022年度显示了不同的模式,%%。2022年繁殖期内海水水温和中旬就到达其补充高峰,随后其补充量不断下降;盐度明显高于2021年,尤其是7月和8月海水平均(2)2022年夏季(7—8月)持续的高温少雨,℃℃,这可能是造成温达到35℃,这种高温高盐的理化环境也有可能抑2022年度低牡蛎补充量的主要原因,具体解释如制熊本牡蛎的繁殖,导致原本8月待出现的补充高下:(1)2022年夏季持续高温、干旱少雨,牡蛎礁海峰未能出现。域水温和盐度均高于历史同期,高水温高盐度降低牡蛎礁修复中最常使用的底物为牡蛎壳,足够了牡蛎的繁殖能力;(2)2022年7—8月期间高水温数量的牡蛎壳成为牡蛎礁修复的制约因子‘4·22’2…。和高气温可能导致牡蛎浮游幼体和附着稚贝更高的为弥补牡蛎壳数量的不足,并满足大规模牡蛎礁修死亡率。复的需求,许多可替代的底物被用于牡蛎礁修复,包相比2020和2021年同期的监测结果¨7t”1,2022括瓷砖、石灰石、非钙石头(沙石/或花岗岩)、混凝年熊本牡蛎的补充高峰期出现较早(6—7月),有以土、其他双壳贝类的外壳和工程礁体【22~2“。基于生下两种解释:(1)2022年健跳港较高的水温导致牡物的、结构的、化学的和经济的行为指标对这6类底万方数据:..·380·刘琪等:浙江健跳港牡蛎礁的幼体补充量和附着底物筛选物进行了综合评价,评价结果表明石灰石总体上是[6]GrabowskiJH,BrumbaughRD,ConradRF,|。有学者通过为期3年野Economicvaluationofecosystemservicesprovidedby外实验比较4种常见硬质底物(牡蛎壳、文蛤壳、石oysterreefs[J].BioScience,2012,62(10):900—909.[7]CoenLD,BrumbaughRD,BushekD,—头、粘土砖)的建礁效果,在前2年实验期内2种贝壳ternservicesrelatedtooysterrestoration[J].MarEcol底物上牡蛎附着量明显高于石头和粘土砖;然而3ProgSer,2007,341:303—、生境结构和[8]GrabowskiJH,;实验结果表明在牡蛎补torecoverecosystemservices[M]//CuddingtonK,充量较高的海域,不同硬质底物的建礁效果是相同J,WilsonW,:plants的㈨。:AcademicPress,2007:281—,发现在高礁区岩石的附着效果显著好[9]BeckMW,BrumbaughRD,AiroldiL,,mendationsforconservation,res—差异,可能的原因是低礁区泥沙淤积程度高于高礁toration,andmanagement[J].BioScience,2011,61区,这种泥沙淤积的差异导致不同潮区间呈现出不(2):107—。再综合考虑两种底物材料获取的可靠[10]JeremyBC,MichaelXK,WolfgangHB,—性,本研究推荐本地岩石为健跳港牡蛎礁修复的适toricaloverfishingandtherecentcollapseofcoastaleco—宜底物。systems[J].Science,2001,293:629—637.[11]HemdndezAB,BrumbaughRD,FredrickP,:howmuchprogresshas补充量,补充群体中以熊本牡蛎占绝对优势,因此健beenmadein53years?[J].FrontEcolEnviro,2018,跳港牡蛎礁的修复方式为底物受限型;相对于常用16(8):463—,本地岩石是更为适宜的牡蛎礁修复底物,PS[12]zuErmgassenE,BonacicK,BoudryP,-通过在适宜潮区添加本地岩石就可以成功修复牡蛎oftotheandoftyquestionsimportancepolicypractice礁。今后,应进一步研究礁体的生境复杂度、空间配nativeoysterreefrestorationinEurope[J].AquatCon—置(大小、形状、破碎化)和垂直高度对牡蛎礁生物群serv:MarFreshwEcosyst,2020,30:2038—。[13]HowieAH,—toration:respondingtoachangingworld[J].FrontEcol参考文献Evol,2021,9:689915.[1]zuErmgassenPSE,ThurstanRH,CorralesJ,eta1.[14]GilliesCL,McLeodIM,AllewayHK,—Thebenefitsofbivalvereefrestoration:aglobalsynthe—lianshellfishecosystems:pastdistribution,currentsta—sisofunderrepresentedspecies[J】.AquatConserv:Martusandfuturedirection[J].PLoSone,2018,13(2):FreshwEcosyst,2020,30:2050—.[2]FitzsimonsJ,BraniganS。BrumbaughRD,—[15]BrumbaughRD,[R].Arlingtonforsmall—。scaleoysterreefrestorationtoaddresssubl’VA:TheNatureConservancy,:—[3]CoenLD,—mentsrelevantfortheOlympiaoyster,Ostrealuridariaandgoalsforevaluatingoysterreefrestoration:eco—Carpenter1864[J].JShellfishRes,2009,28:147—?[J].EcolEng,[16]陈丽芝,姜伟,施文静,,15:323—[J].海洋渔业,2021,43(2):[4]全为民,沈新强,罗民波,—[J]生态学杂志,2006,25(10):1234—ChenLZ,JiangW,ShiWJ,,ShenXQ。LuoMB。,SanmenCounty,ZhejiangProvince[J]-Marfunctionandrestorationmeasuresofoysterreefinestuar—Fish,2021,43(2):168—[J].ChinJEcol,2006,25(10):1234—1239.[17]施文静,张文考,陈丽芝,[5]QuanWM,ZhuJx,NiY,[J].海洋渔业,2023,constructedintertidaloyster(Crassostrearivularis)reef45(3):291—,China[J].EcolEng,ShiWJ,ZhangWK,ChenLZ,。35(10):1466——munitiesatthe万方数据:..生物资源·381·LijiangtanoysterreefinJiantaoBay,SanmenCounty,F,[J].MarFish,2023,45(3):291—:implicationsforrestoration[J].Jn一8一JiangW,ShiWJ,LiNN,,2022,59:953—-[22]GoelzT,VogtB,$i厶2meainasubtropicalbayinChi—usedforoysterreefrestoration:areview[J].JS