本文關(guān)鍵詞：大葉藻（Zostera marina L.）場修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用研究　出處：《中國海洋大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：海草是從陸地上經(jīng)過上億年的進(jìn)化之后成功適應(yīng)了海洋環(huán)境的水生高等被子植物。海草場生態(tài)系統(tǒng)被認(rèn)為是最重要的近海生態(tài)系統(tǒng)之一,在近海水域初級(jí)生產(chǎn)力、營養(yǎng)循環(huán)和交流、底質(zhì)穩(wěn)定、生物多樣性維持等方面扮演著重要的角色,對(duì)維護(hù)沿海水域生態(tài)系統(tǒng)健康和功能具有舉足輕重的意義。在過去的幾十。年中,沿海地區(qū)人口壓力劇增,不規(guī)范的商業(yè)捕魚活動(dòng),過度開發(fā)的水產(chǎn)養(yǎng)殖,營養(yǎng)鹽和沉積物的過度排放,加上生物入侵、疾病、赤潮頻發(fā)和全球變暖,多重自然因素和人類因素壓力導(dǎo)致的全球性海草場生境的衰退和損失,在全球范圍內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注。大葉藻(Zostera marina L.)是全球分布最廣泛的海草之一。歷史上,大葉藻在山東半島沿海具有廣泛的分布。自上世紀(jì)80年代,受自然因素和人類活動(dòng)的影響,該地區(qū)的大葉藻也經(jīng)歷了嚴(yán)重的衰退,導(dǎo)致黃海近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)遭受到嚴(yán)重破壞,漁業(yè)資源銳減。大葉藻場修復(fù)在許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開展多年。然而,因每個(gè)海區(qū)獨(dú)特的水文條件和特征不同,其它國家的大葉藻場構(gòu)建和修復(fù)經(jīng)驗(yàn)不能直接為我所用。近年來,國內(nèi)開始重視大葉藻場人工修復(fù)的研究,但目前尚未形成有效的,特別是可供大規(guī)模推廣的大葉藻場修復(fù)技術(shù)。本研究通過跟蹤觀測山東半島黃海兩處典型生境下(開放水域四十里灣和半封閉水域愛蓮灣圍堰池)的大葉藻種群,了解大葉藻種群動(dòng)態(tài)規(guī)律和繁殖規(guī)律；開發(fā)適合山東半島大葉藻場特點(diǎn)的種子采集技術(shù),并對(duì)大葉藻種子的保存、萌發(fā)進(jìn)行研究,以確定大葉藻種子的合適萌發(fā)條件和保存條件；研究了利用大葉藻種子進(jìn)行幼苗培育,并開發(fā)了幼苗移栽裝置和技術(shù);開發(fā)了利用圍堰池內(nèi)被拔除的大葉藻成體植株進(jìn)行移栽的有效固著技術(shù)；研究了水面將大葉藻種子播撒進(jìn)入底質(zhì)的菲律賓蛤仔播種法;運(yùn)用所開發(fā)的大葉藻場構(gòu)建技術(shù),成功在萊州灣芙蓉島海區(qū)構(gòu)建大葉藻場約18000m2。這些技術(shù)的成功應(yīng)用,不僅為山東半島沿海進(jìn)行大葉藻場的構(gòu)建和修復(fù)提供了重要的實(shí)用性指導(dǎo),也為其它海草種類特別是大葉藻屬海草場的修復(fù)提供了參考。主要研究結(jié)果如下：1.山東半島北部沿海大葉藻地上生物量和植株長度季節(jié)變化明顯,且開放海區(qū)(四十里灣,SSL)和封閉的海區(qū)(愛蓮灣圍堰池,AL)平均最大地上生物量(SSL487.6g·DW/m2, AL754.8g·DW/m2、植株高度(SSL69.9±17.9cm, AL107.4±26.9cm)、密度(SSL273.2株/m2,AL364株/m2)存在顯著差異(p0.05)。開放水域繁殖枝密度(69株/m2)顯著小于封閉水域(109.2株/m2),但開放水域產(chǎn)大葉藻種子平均長度和重量顯著大于封閉水域,顯示出開放水域大葉藻種子空間拓展能力更有優(yōu)勢(shì)。2.山東半島北部海區(qū)大葉藻繁殖季節(jié)為4-8月,一般于4月末至5月初產(chǎn)生繁殖枝(水溫11.4-13。C),5月中旬開花(14.5-15℃),種子成熟一般從6月中旬至7月初(17.6-19.2℃);種子最佳收集時(shí)間一般在7月中旬前后,持續(xù)2-3周;利用開發(fā)的大葉藻繁殖枝海區(qū)懸浮暫養(yǎng)裝置采集種子取得良好的效果,連續(xù)5年分別收集大葉藻種子17.6萬、42.1萬、36.4萬、104.1萬和109.1萬粒,單位體積繁殖枝采集種子量約為386粒/L。3.大葉藻種子屬于干燥敏感型,大葉藻種子存活率受到相對(duì)濕度、溫度和暴露時(shí)間的顯著影響(p0.001),且相對(duì)濕度與溫度(p0.001)、相對(duì)濕度和暴露時(shí)間(p0.005)以及溫度與時(shí)間(p0.001)之間存在顯著交互作用,相對(duì)濕度、溫度和暴露時(shí)間三者之間亦存在顯著交互作用(p0.001)。成熟大葉藻鮮種子的含水量約為40.6%;在相對(duì)濕度50%和溫度25℃條件下,空氣暴露2小時(shí),種子含水量即下降至27%左右,死亡率近50%。大葉藻種子保存過程中,鹽度和溫度對(duì)大葉藻種子累積萌發(fā)率均有顯著影響且存在顯著交互作用(p0.05)；在水溫4℃和鹽度44.5psu條件下至種子保存結(jié)束,累計(jì)萌發(fā)率最低,為6.7%,大葉藻種子的萌發(fā)在較低溫度和較高鹽度下得到顯著抑制。4.溫度和鹽度對(duì)大葉藻種子萌發(fā)具有顯著影響(p0.001),在溫度14℃和鹽度5psu組合下,種子3天即開始萌發(fā)且于8周之后萌發(fā)率達(dá)到83.3%左右,為各試驗(yàn)組合條件下最高(p0.001);春化處理溫度對(duì)大葉藻種子萌發(fā)率具有顯著影響(p0.001),試驗(yàn)結(jié)果顯示4℃春化處理50天的大葉藻種子獲得最高萌發(fā)率平均值約為55.3%；埋植深度對(duì)大葉藻種子萌發(fā)率和幼苗的成苗率產(chǎn)生影響,埋植深度0.5cm-2.5cm范圍內(nèi)(0.5-1cm、1-1.5cm和2-2.5cm)大葉藻幼苗的出苗率無顯著差異,顯著高于3-3.5cm和4-4.5cm(p0.01)。5.采用春化處理的大葉藻種子和四十里灣海區(qū)的底質(zhì)進(jìn)行大葉藻育苗,埋植深度2cm左右,育苗水體前3周低鹽度8psu處理后逐步提高到30psu,成功育苗7.6萬株,經(jīng)過110天的生長,大葉藻幼苗長度平均長度達(dá)到16.3cm,最大長度達(dá)到22cm；研制大葉藻育苗杯移栽裝置,實(shí)現(xiàn)了水面將大葉藻幼苗栽植在海底并取得良好效果。6.利用圍堰池被拔除廢棄的成體大葉藻資源,開發(fā)了“倒T型固著法”移栽技術(shù),成活率約83.8%,次年即快速進(jìn)行營養(yǎng)繁殖擴(kuò)增。7.開發(fā)的蛤蜊播種法進(jìn)行大葉藻種子海區(qū)播種,播種后5個(gè)月平均成苗率約24.7%,顯著高于將種子直接播撒在底質(zhì)表面的成苗率7.7%(p0.01)。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q948

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本文編號(hào)：1337747