海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐交换特性及生物扰动作用的研究

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1、学校代码：10264研究生学号：M150301515上海海洋大学硕士学位论文海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养题目：盐交换特性及生物扰动作用的研究TheExchangeCharacteristicsofNutrientsandtheBioturbationeffectsatthe英文题目：Sediment-WaterInterfaceintheMarineRanchingAreaofHaizhouBay专业：捕捞学研究方向：海洋环境监测姓名：方鑫指导教师：张硕二O一八年三月五日上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注主席委员委员委员委员委员委员秘书答辩地点答辩日期上海海洋

2、大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采

3、用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大学硕士学位论文海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐交换特性及生物扰动作用的研究摘要沉积物和水体之间的相互作用（营养物质的循环、迁移和存储）对近岸浅海生态环境有重要的影响。沉积物-水界面是近岸浅海区域中非常重要的界面之一，沉积物-水界面营养盐的交换对维持海洋初级生产力和水体营养盐含量平衡有着显著的影响。控制沉积物-水界面间营养盐迁移的因素主要包括扩散、吸附-解吸、沉淀（矿化）、溶解和有机质分解等，在这些过程中，温度、溶解氧（DO

4、）、pH、盐度、生物扰动和沉积物自身理化性质等因素也会促进或抑制沉积物-水界面间营养的交换。目前，多数学者仅就单个因素对营养盐交换的影响规律进行了研究，但影响沉积物-水界面营养盐交换的因素之间并不是相互独立的，它们会共同作用于交换过程。故本文以海州湾海洋牧场为例，通过温度、DO、pH等影响沉积物-水界面营养盐交换的主要环境因子正交试验设计及毛蚶的生物扰动实验，对海洋牧场区沉积物-水界面营养盐交换特性进行研究，从而为该海域建立营养盐交换模型提供基本参数，也为海域水环境修复提供理论依据。本文对海州湾海洋牧场2016年5月3个站位沉积物-水界面营养盐交换通量进行了研究，分析了沉积物类型、温度、DO

5、和pH对沉积物-水界面营养盐交换通量的影响。又于2016年10月在海州湾毛蚶养殖区实地采样，通过培养实验测定了毛蚶的生物扰动作用和养殖密度对海州湾沉积物-水界面营养盐交换通量的影响。并得出以下研究成果：+影响营养盐交换通量的因素间存在主次关系。影响NH4-N交换的因素依次为：--DO>温度>沉积物类型；影响NO3+NO2-N交换的因素依次为：沉积物类型>DO>3-2-温度；影响PO4-P交换的因素依次为：DO>沉积物类型>温度；影响SiO3-Si交换的因素依次为：温度>pH。因素之间的交互作用对各项营养盐交换通量有着重要的影响，在建立沉积物-水界面营养盐交换模型时，更应着重考虑交互作用的影响

6、效果。本研究实验得出的沉积物类型、温度、溶解氧和pH这4种因素对海州湾营养盐交换影响的结果与海州湾往年调查研究结果大致相符。I上海海洋大学硕士学位论文毛蚶的生物扰动作用增大了营养盐在沉积物中的扩散深度和扩散速率，使营养盐可扩散至沉积物表层6-10cm处，并显著提高沉积物中营养盐的释放速率。培养期间各项营养盐平均通量均表现为由间隙水向上覆水释放，参照A10组的养殖密3-度（与实际养殖密度相近），在养殖区域的DIN和PO4-P释放通量是非养殖区域的32-倍左右，而SiO3-Si释放通量是非养殖区域的2倍左右。此外，本研究估算出，通3-过养殖毛蚶可以为海州湾养殖区域提供49%的DIN，74%的PO

7、4-P和27%的2-SiO3-Si，对海州湾沉积物-水界面营养盐界面交换有重要贡献。关键词：海州湾，沉积物-水界面，营养盐，交换通量，正交试验，生物扰动II上海海洋大学硕士学位论文TheExchangeCharacteristicsofNutrientsandtheBioturbationeffectsattheSediment-WaterInterfaceintheMarineRanchingAreaofH