海水养殖生态环境系统演化机制研究——以半精养虾蟹混养系统为例

《海水养殖生态环境系统演化机制研究——以半精养虾蟹混养系统为例》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、厦门大学博士学位论文海水养殖生态环境系统演化机制研究——以半精养虾蟹混养系统为例姓名：席峰申请学位级别：博士专业：环境科学指导教师：郑天凌20070601厦门大学学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。宕1汨小久珂●●)f孙年(P¨加明言厦门大学学位论文著作权使用声明本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或

2、其指定机构送交论文的纸质版和电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。本学位论文属于1．保密()，在年解密后适用本授权书。2．不保密(√(请在以上相应括号内打“√”)作者签名导师签名力彳同期：勿哆年√月罗。日临期：砷年7月⋯、兹●●摘要海水养殖生态环境系统演化机制研究——以半精养虾蟹混养系统为例人口与海洋渔业资源之间的供需矛盾，促进海水养殖业的快速发

3、展，同时也引发了海洋生态环境的退化。可持续海水养殖系统成为解决这一矛盾的研究主题。为此，本研究以地处泉州湾的半精养虾蟹混养系统作为案例，采用析因法，对该系统进行了群落生态学研究。从2003年10月至2004年5月，共采集10批次的样品，对系统的理化环境因子、微生物群落、浮游生物群落、底栖生物群落进行了调查，分析了不同群落的随养殖时间推移的数量及生物量、群落结构及优势种变化，并对新、旧虾池中不同生物群落及其环境因子进行了相关性分析、多样性分析、相似性分析和聚类分析。1．通过案例研究，从群落生态学研究

4、结果，揭示出半精养虾蟹混养系统存在以下动态演绎规律：(1)半精养虾蟹混养系统的水体亚系统受自然与人为干扰影响大，其群落结构体现系统对干扰的响应；表层沉积环境较为稳定，其群落结构适宜反映系统的生长发育状况；稳定的环境孕育相对稳定的群落结构，反映于不同粒径的生物类群；(2)环境理化因子反映系统即时的代谢状况；不同粒径生物的群落结构可表征相应时间尺度上系统的稳定性；(3)多样性与系统的稳定性并无必然的联系，反映在多样性较为丰富的水体环境更为动荡，而多样性相对简约的表层沉积环境则相对稳定；2．为弥补群落生

5、态学研究的不足，本研究又从综合法入手，从系统生态学角度对海水养殖系统的生长发育趋向进行了理论研究，取得以下研究结果：(1)提出的新生态归趋假设认为，生态系统的生长发育是物质与能量的存贮量增长，及其在信息与环境作用下，通过内部重组，而使该贮备在系统内滞留时间延长的综合结果；生态系统总是朝着能耗最低和功率最大的方向生长发育：(2)提出3个生态模型：1)生态量模型，认为特定粒径种群的生态量，是其信息在时空二维尺度上的综合摘要表达量，定义为生物量与代时的乘积；生态系统生态量为特定系统中不同粒径生物种群生态

6、量的总和；它描述系统远离热力学平衡态的程度，反映系统的稳定性；2)平均滞留时间模型，定义为生态系统生态量与生态系统生物量的比值，表征系统的生长发育程度；3)生态系统平衡模型，定义为即时状态下与平衡状态下生态系统生态量的比值，表征系统生长发育的平衡程度。3．综合群落生态学的定量分析与系统生态学的定性分析结果，提出海水养殖系统不可持续生态格局形成的根源在于：(1)养殖动物自身及其与较小粒径生物的比例不合理，是系统不可持续的结构根源。养殖动物在不同生长发育阶段切割系统食物链的不同粒径生物环节，导致系统富

7、余的物质和能量逐渐积滞于粒径较小的生物类群，系统氧债增大，体现为水体环境中微藻的爆发和表层沉积环境中厌氧微生物的优势地位；(2)以饲料形式从外源输入的物质与能量不能完全为养殖动物所利用，从而倾注于粒径较小的生物进行代谢，是系统氧债与生态危机的物质根源：(3)系统生态位配置不合理，导致外源输入的物质和能量不能被不同粒径的生物有效地捕获，进而导致系统的熵增高，海水养殖系统朝着不可持续的方向发展，是系统不可持续的功能根源。4．基于海水养殖系统不可持续的根源，又从系统生态学角度提出海水养殖系统建构与调控趋

8、向为：(1)须加强适应其营养代谢需求的配合饲料的研究；(2)应根据地区环境特点与经济状况，确定养殖系统的营养结构，再根据不同粒径生物的异速代谢原理、系统的临界自组织原理和正负反馈平衡原理，以及不同粒径生物的种群密度法则，合理配置不同粒径、不同营养层次生物的密度与比例，既不使系统的熵超越养殖目标种群耐受的临界值，也不使物质与能量积滞于粒径较小的较低营养层次，而使其以粒径较大的不同营养层次生物的产品形式输出；(3)应在不同粒径适度配置生态位互补的多样性资源物种；对于粒径较大、代时较长的