代伊銘+李衛(wèi)東+陳義+陳崎沖+李志敏

摘要：在相鄰兩個(gè)池塘設(shè)置固定采樣點(diǎn)，分別作為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)（海蜇養(yǎng)殖區(qū)）和對照點(diǎn)（非養(yǎng)殖區(qū)），并于5月中旬、7月中旬和9月中旬，即放養(yǎng)海蜇前期、海蜇養(yǎng)殖期間以及海蜇采收后，采集沉降物和底泥樣品，分別測定沉降物中的氨氮、葉綠素a、總有機(jī)物TOM以及沉降物的沉降速率SR和底泥中的氨氮、硝氮、葉綠素a以及總有機(jī)物TOM含量的月份變化情況，探討海蜇養(yǎng)殖對池塘沉降物和底泥中營養(yǎng)鹽的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除對照點(diǎn)底泥中葉綠素 a外，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)沉降物和底泥中各項(xiàng)營養(yǎng)鹽指標(biāo)在不同月份間均存在顯著性差異（P<0.05）。5月份實(shí)驗(yàn)開始前，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)的各項(xiàng)營養(yǎng)鹽指標(biāo)均無顯著性差異（P>0.05），7月份（海蜇養(yǎng)殖高峰期），沉降物和底泥中各項(xiàng)營養(yǎng)鹽指標(biāo)變化較大。由于海蜇的生理代謝和生物擾動作用，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)沉降物的NH4+-N含量及沉降速率SR均顯著高于對照點(diǎn)的（P<0.05），而沉降物的Chl a、TOM含量均顯著低于對照點(diǎn)的（P<0.05）。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)底泥中NH4+-N、NO3--N的含量均顯著高于對照點(diǎn)的（P<0.05），而底泥中Chl a、TOM含量均顯著低于對照點(diǎn)的（P<0.05）。9月份，由于海蜇的收獲，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)沉降物中的NH4+-N、 Chl a含量及沉降物的SR均無顯著性差異（P>0.05），而實(shí)驗(yàn)點(diǎn)底泥中的TOM含量顯著高于對照點(diǎn)的（P<0.05），可能與海蜇收獲后水體及底泥中有機(jī)物殘留量較高有關(guān)，然而底泥中其余各項(xiàng)營養(yǎng)鹽指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)之間均無顯著性差異（P>0.05）。

關(guān)鍵詞：海蜇；沉降物；底泥；營養(yǎng)鹽

海蜇（Rhopilema esculenta Kishinouye）屬缽水母綱，根口水母科，是營海洋漂浮生活的一種腔腸軟體動物，棲息于近海水域，尤其喜棲河口附近，分布水深在3～20米，適宜水溫13～26℃，適宜鹽度14‰～32‰。海蜇體呈蘑菇狀，分傘部和口腕兩部分，體色多樣，具有豐富的營養(yǎng)和藥用價(jià)值[1]。隨著近年來海洋環(huán)境污染的加劇，海蜇自然資源量不斷銳減[2]，促進(jìn)了海蜇人工養(yǎng)殖技術(shù)的快速發(fā)展。2013年，海蜇養(yǎng)殖面積達(dá)到1.18萬hm2，年產(chǎn)量6.65萬t，與2012年相比分別增幅21.24%和4.27%[3]。然而目前，有關(guān)海蜇規(guī)模化養(yǎng)殖對水域生態(tài)環(huán)境的影響鮮有報(bào)道。本文擬通過海蜇養(yǎng)殖對池塘沉降物和底泥中營養(yǎng)鹽影響的研究，為海蜇養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)與材料

本實(shí)驗(yàn)于2010年在山東省榮成市好當(dāng)家海洋發(fā)展股份有限公司集團(tuán)海蜇養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)開始之前，選取兩個(gè)相鄰池塘，對池塘進(jìn)行鋪膜作業(yè)，并在養(yǎng)殖池塘周邊水域扎建小孔徑聚乙烯材料的圍網(wǎng)。養(yǎng)殖池塘面積140 hm2、平均水深2.5 m。實(shí)驗(yàn)初始在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)（海蜇養(yǎng)殖區(qū)）隨機(jī)選取健康、規(guī)格大小相同（傘徑1.2～1.5 cm）的海蜇苗，放養(yǎng)密度為0.5 ind·m-2。實(shí)驗(yàn)區(qū)和對照區(qū)的兩個(gè)池塘的水源相同。由于實(shí)驗(yàn)之前已對池塘底部進(jìn)行鋪膜工作，加上相同時(shí)間同一水源時(shí)間對兩個(gè)池塘進(jìn)行換水工作，所以兩個(gè)池塘初始的養(yǎng)殖環(huán)境基本相同。

1.2樣品采集與處理

本實(shí)驗(yàn)于2010年5月中旬、7月中旬和9月中旬，即放養(yǎng)海蜇前期、海蜇養(yǎng)殖期間（6月初至8月下旬）以及海蜇采收后，每隔兩個(gè)月在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)分別采集池塘中的沉積物和底泥各一次。將懸浮物采樣器懸掛在池塘一固定的浮球上，采樣時(shí)間準(zhǔn)時(shí)在上9：00-10：00進(jìn)行。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每3天收集浮物采樣器中沉降物一次。用自制采泥器分別在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)采集表層2 cm池塘底泥，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。樣品均經(jīng)50 ℃恒溫烘干，研磨均勻?qū)悠泛笾糜?20 ℃冰柜內(nèi)保存待測。

1.3樣品的測定與方法

樣品于常溫解凍后，稱適量底泥和沉積物置于 200 ml 三角瓶中內(nèi)按照樣品與浸提液1：5的比例加入2 mol/L KCl來浸提樣品中的可溶性的氨態(tài)氮和硝態(tài)氮。塞緊塞子，在振蕩機(jī)上振蕩 2 h，離心機(jī)3 000 r離心5 min，取上清液進(jìn)行分析[5]。氨態(tài)氮（NH4+-N）采用靛酚藍(lán)法測定；硝態(tài)氮（NO3--N）采用鎘柱還原法測定；將濾膜置于90%丙酮萃取16 h，然后用分光光度計(jì)在665 nm和750 nm波長下測定葉綠素a（Chl a）含量[6]。將底泥樣品于馬弗爐內(nèi)450 ℃灼傷5 h測定總有機(jī)物（TOM）含量。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA）和Duncan多重比較以檢驗(yàn)不同處理組間的差異性（P<0.05），實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，確定其組間差異顯著性（P<0.05）。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±SD）的形式表示。

2結(jié)果分析

2.1海蜇養(yǎng)殖對池塘沉降物沉降速率SR、氨氮、葉綠素 a、總有機(jī)物含量的影響

實(shí)驗(yàn)期間池塘沉降物沉降速率SR的月份變化情況顯示：實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)沉降速率SR在不同月份間均存在顯著性差異（P<0.05）。5月份沉降物的SR顯著低于其他月份（P<0.05），實(shí)驗(yàn)點(diǎn)7月份SR最高，為128.44 g/d/m2。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)7月份沉降物的SR顯著高于對照點(diǎn)的，而5月份、9月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)間的SR均無顯著性差異（P>0.05）。

實(shí)驗(yàn)期間池塘沉降物氨氮NH4+-N含量的月份變化情況表明，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)沉降物中NH4+-N含量在不同月份間也均存在顯著性差異（P<0.05）。7月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)NH4+-N含量顯著高于5月份和9月份的（P<0.05），而5月份和9月份間無顯著性差異（P>0.05）。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)7月份沉降物中NH4+-N含量最高，為221.14 μg/L。除7月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)NH4+-N含量顯著高于對照點(diǎn)外（P<0.05），其他月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)無顯著性差異（P>0.05）。

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)沉降物中葉綠素Chl a含量在不同月份間均存在顯著性差異（P<0.05）。對照點(diǎn)7月份和9月份沉降物葉綠素 a含量顯著高于5月份的，而實(shí)驗(yàn)點(diǎn)Chl a含量按5月份<7月份<9月份順序呈現(xiàn)顯著性升高趨勢（P<0.05）。7月份對照點(diǎn)沉降物Chl a含量顯著高于實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的（P<0.05），而5月份、9月份對照點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)間無顯著性差異（P>0.05）。

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)9月份沉降物中總有機(jī)物TOM含量顯著高于5月份和7月份的，而對照點(diǎn)7月份TOM含量顯著高于其他兩個(gè)月份的（P<0.05）。5月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)沉降物中TOM含量無顯著性差異（P>0.05），而7月份和9月份均存在顯著性差異（P<0.05）。

2.2海蜇養(yǎng)殖對池塘底泥中氨氮、硝氮、葉綠素、總有機(jī)物含量的影響

實(shí)驗(yàn)期間池塘底泥中氨氮NH4+-N含量的月份變化情況顯示：實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)底泥中NH4+-N含量在不同月份間均存在顯著性差異（P<0.05）。7月份底泥NH4+-N含量顯著高于5月份和9月份的（P<0.05），實(shí)驗(yàn)點(diǎn)NH4+-N含量最高為186.74 μg/L。5月份和9月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)底泥NH4+-N含量無顯著性差異（P>0.05），而7月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)NH4+-N含量顯著高于對照點(diǎn)的（P<0.05）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)底泥中硝氮NO3--N含量在不同月份間也均存在顯著性差異（P<0.05）。9月份底泥NO3--N含量顯著高于5月份和7月份的（P<0.05）。7月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)底泥NO3--N含量顯著高于對照點(diǎn)的（P<0.05），而5月份、9月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)NO3--N含量無顯著性差異（P>0.05）。

實(shí)驗(yàn)期間池塘底泥中葉綠素a含量的月份變化情況表明：實(shí)驗(yàn)點(diǎn)底泥Chl a含量在不同月份間存在顯著性差異（P<0.05），而對照點(diǎn)差異不顯著（P>0.05）。7月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)Chl a含量顯著低于5月份和9月份的（P<0.05）。7月份對照點(diǎn)Chl a含量顯著高于實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的（P<0.05），而5月份和9月份無顯著差異（P>0.05）。

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)底泥中總有機(jī)物TOM含量在不同月份間均存在顯著性差異（P<0.05）。7月份和9月份對照點(diǎn)底泥TOM含量顯著高于5月份的，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)5月份和7月份TOM含量顯著低于9月份的（P<0.05）。除7月份對照點(diǎn)底泥TOM含量顯著高于實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的（P<0.05），其他月份實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)間均無顯著性差異（P>005）。

3討論

3.1海蜇養(yǎng)殖對池塘沉降物中營養(yǎng)鹽的影響

5月份實(shí)驗(yàn)開始前，實(shí)驗(yàn)池塘和對照池塘中的沉降物的各項(xiàng)理化指標(biāo)均差異不顯著，在7月份（海蜇高密度養(yǎng)殖高峰期），實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)中的沉降物的營養(yǎng)鹽發(fā)生了顯著的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)中的沉降物的NH4+-N含量及沉降速率SR均顯著高于對照點(diǎn)的，而對照點(diǎn)沉降物中的的Chl a、TOM含量均顯著高于實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的。原因可能是由于海蜇對浮游生物的攝食、排泄等生理活動增加了水體中含氮有機(jī)物含量，在異養(yǎng)微生物分解礦化的作用下，部分有機(jī)物被分解生成氨氮[6]。因此，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)中的沉降物中的氨氮含量顯著高于對照點(diǎn)的，并且顯著高于5月份和9月份的氨氮含量。7月份，高密度的海蜇在養(yǎng)殖池塘內(nèi)上下浮動，對池塘底泥產(chǎn)生巨大的擾動作用，使池塘表層底泥的顆粒物再次懸浮于水體中，而水體中的懸浮物又再次沉降，這一過程增加沉降物的濃度，也同時(shí)增加了懸浮物的沉降速率，所以海蜇養(yǎng)殖池塘懸浮物的沉降速率顯著高于對照池塘的，這與陳鏨等人的研究結(jié)果相似[7]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在7月份海蜇養(yǎng)殖池塘沉降物中NH4+-N、Chl a及TOM含量的變化趨勢與池塘底泥一致，由此推測收集器中收集的沉降物多源于海蜇因上下浮動引起再懸浮的池塘底泥；吳培江等人研究發(fā)現(xiàn)底泥表層主要是黏著少量有機(jī)物粒度較小的泥沙[8]，而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)收集器中TOM含量低于對照點(diǎn)的，則說明了實(shí)驗(yàn)點(diǎn)沉降物主要成分是黏附少量有機(jī)物的池塘底泥表層的泥沙顆粒。9月份，由于海蜇的收獲，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和對照點(diǎn)沉降物中的NH4+-N、Chl a的含量及沉降物的SR均無顯著性差異；而實(shí)驗(yàn)點(diǎn)沉降物中的TOM含量顯著高于對照點(diǎn)的，可能是由于海蜇的養(yǎng)殖增加了水體和底泥中有機(jī)物的含量，而海蜇收獲后水體和底泥仍殘留較高的有機(jī)物。加上9月份溫度降低，使水體中的微生物對有機(jī)物的降解速率處于較低水平，從而使實(shí)驗(yàn)點(diǎn)沉降物中總有機(jī)物的含量顯著高于對照點(diǎn)的。

3.2海蜇養(yǎng)殖對池塘底泥中營養(yǎng)鹽的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在7月份（海蜇養(yǎng)殖的高峰期），實(shí)驗(yàn)點(diǎn)底泥中NH4+-N、NO3--N含量均顯著高于同期對照點(diǎn)的，而底泥中Chl a、TOM含量均顯著低于對照點(diǎn)的。原因可能是，從5月到7月，隨著海蜇的規(guī)格不斷變大，攝食量不斷增加，產(chǎn)生大量糞便，造成海蜇養(yǎng)殖池塘的底泥中已經(jīng)沉降了大量的含氮有機(jī)物。與此同時(shí)7月份白天海蜇養(yǎng)殖池塘表層水體溫度較高，海蜇為了躲避表層的高溫常常會不斷向底層游動，而海蜇上下游動過程增加了池塘水體的攪動的同時(shí)也促進(jìn)了高溶解氧的上層海水與溶氧較低的下層海水的交換，增加了水中溶氧量，而水體中溶氧的升高會促使底泥中的氨氮向生成硝氮方向的轉(zhuǎn)化，從而增強(qiáng)海蜇養(yǎng)殖池塘底泥中的硝化作用，增加了池塘底泥和水體硝氮的含量。此外，Tengberg A等研究也證明了水體中高的溶解氧量會使得底泥中NO3--N的含量增加[9]，因而實(shí)驗(yàn)點(diǎn)底泥中的NO3--N含量顯著高于對照點(diǎn)的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)海蜇養(yǎng)殖池塘底泥中的Chl a含量顯著低于無海蜇養(yǎng)殖池塘的。可能原因是：一方面由于養(yǎng)殖池塘中海蜇的攪動作用使水體中懸浮顆粒增加進(jìn)而降低了池塘水體的透明度；另一方面，中上層大量浮游植物遮擋陽光的照射，嚴(yán)重影響了池塘底部的底棲植物生長，降低了底棲植物的生物量。海蜇養(yǎng)殖池塘中海蜇?cái)嚢枳饔檬贡韺拥牡啄嘣賾腋?，會使底泥中有機(jī)物向水體中遷移，進(jìn)而增加水體中的總有機(jī)物的含量。所以實(shí)驗(yàn)池塘懸浮物中TOM含量顯著高于對照池塘的。