本文關(guān)鍵詞：無居民海島潮間帶大型海藻生態(tài)修復(fù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無居民海島具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、軍事以及科學(xué)研究價值，但地域結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)境相對封閉，生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成較為單一，生物多樣性指數(shù)小，穩(wěn)定性差，因此是一個較為相對脆弱的地貌單元。作為海島生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，潮間帶底質(zhì)、地貌類型多樣，水文狀況錯綜復(fù)雜，具有較為豐富的生物多樣性，其中廣泛分布大量種類繁多的大型海藻。海藻場不僅具有很高的初級生產(chǎn)力，是整個海洋食物鏈的起點(diǎn)；而且對近岸碳循環(huán)過程也起著非常重要的作用，是海洋中生物地球化學(xué)循環(huán)的重要組成部分。隨著環(huán)境污染以及人地關(guān)系緊張等問題的出現(xiàn)，海島的自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)受到了極大的威脅和破壞，尤其是潮間帶海藻場。潮間帶大型海藻無法像其他生物通過游弋等方式躲避外界不利因素，環(huán)境的優(yōu)劣直接決定了海藻的繁殖和生長，導(dǎo)致許多海島的島灘、島基茂密的大型海藻（定生藻）退化或荒漠化，生物多樣性降低，進(jìn)而使以海藻為基本餌料的底棲（潮間帶）生態(tài)系統(tǒng)和沿岸生態(tài)系統(tǒng)受到很大的破壞，因此，大型海藻的繁殖和生長情況能較為直接的反應(yīng)周邊環(huán)境質(zhì)量，是較好的環(huán)境指示物。無居民海島海藻場的生物修復(fù)，對于整個海島生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)并達(dá)到自我維持具有顯著意義。 本實驗在海島潮間帶大型海藻調(diào)查的基礎(chǔ)上，選擇該潮間帶原有的大型海藻，用人工增殖技術(shù)，增加恢復(fù)已經(jīng)退化的無居民海島藻場，完成海島潮間帶的生態(tài)修復(fù)工作，保護(hù)和恢復(fù)海島生態(tài)系統(tǒng)。由于退化的潮間帶海藻場生態(tài)修復(fù)不僅需要考慮大型海藻對水質(zhì)的凈化能力，而且其海藻的整個生物發(fā)育過程要有較強(qiáng)的對污染物的耐受性，確保人工修復(fù)后，大型海藻在該海區(qū)能順利生長和繁衍，從根本上恢復(fù)海區(qū)的生物多樣性和生態(tài)功能體系，起到較好的修復(fù)作用，所以主要工作如下：分析海島周邊海域污染狀況及潮間帶藻類退化情況，確定用于生態(tài)修復(fù)的大型海藻；對選定大型海藻的發(fā)育生態(tài)學(xué)進(jìn)行研究，確保修復(fù)藻體的來源；在試驗生態(tài)學(xué)的條件下，研究大型海藻幼體發(fā)育在環(huán)境脅迫下的耐受性，，確保藻體投放后的存活率；在實驗生態(tài)學(xué)的條件下，研究該大型海藻成體對富營養(yǎng)化水體凈化及對重金屬吸附能力；在該海區(qū)內(nèi)嘗試不同方法，進(jìn)行大型海藻的修復(fù)工作，確保海藻場的恢復(fù)。結(jié)果如下： （1）經(jīng)過采樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，四個海島周邊海域海水物理因子較穩(wěn)定，但pH有逐年上升的趨勢，目前海區(qū)內(nèi)的主要污染物是銨鹽和鉛，各污染物含量有逐年增加的趨勢。硝酸鹽、銅和鉛在海水中含量的變化對海域污染狀況的影響最大，四個季節(jié)的海域健康狀況由好到壞依次為蘇山島、褚島、小石島、三連島。 與歷史相比，四個海島潮間帶大型海藻生物量和覆蓋密度均有明顯下降，種類減少，一些原本的優(yōu)勢種和特有種發(fā)生更替，生態(tài)系統(tǒng)遭到一定的破壞，應(yīng)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)工作。由于鼠尾藻是四季、四島的優(yōu)勢種，生物量較高，因此可以選擇優(yōu)勢種鼠尾藻進(jìn)行該海區(qū)潮間帶大型海藻的生態(tài)修復(fù)工作。 （2）鼠尾藻的有性繁殖和發(fā)育觀察表明，鼠尾藻的孢子放散時間和有性繁殖較為集中，比較有利于受精卵的收集；鼠尾藻的假根生長發(fā)育迅速，受精后48h能就可以完成固著，是對潮間帶復(fù)雜環(huán)境的一種生存應(yīng)對策略；鼠尾藻幼殖體早期生長受溫度的影響大于鹽度對其的影響，因此在實驗過程中應(yīng)增加對溫度的控制，提高鼠尾藻幼殖體的成活率和生長率。鼠尾藻幼殖體發(fā)育過程中形成了應(yīng)對潮間帶惡劣情況的應(yīng)對策略，對自身優(yōu)勢種的形成有較大幫助。通過與文獻(xiàn)對比發(fā)現(xiàn)，南北方鼠尾藻在生長和繁殖過程中存在一定的時間和大小差異。 （3）在不同氮磷濃度及不同氮磷比例及重金屬脅迫下發(fā)現(xiàn)，除重度污染處理組外，氮磷營養(yǎng)鹽對鼠尾藻幼殖體早期不構(gòu)成明顯致死效應(yīng)，但對其相對生長率和發(fā)育時間有明顯影響，其中以氮濃度為4.5mg/L，磷濃度為0.45mg/L，即10：1時，鼠尾藻幼殖體發(fā)育最快。重金屬銅對鼠尾藻幼孢子體生長有明顯影響，水體中重金屬銅濃度為0.05mg/L時，對幼孢子體生長有興奮作用，當(dāng)水體中銅濃度低于0.1mg/L時，對幼孢子體生長不存在抑制作用；重金屬銅對鼠尾藻幼孢子有明顯的致死作用，并隨著劑量的升高，死亡率逐漸升高；隨著水體中銅濃度的升高，鼠尾藻幼孢子體表現(xiàn)出個體偏小、色素沉積、透光性差等不健康現(xiàn)象，且當(dāng)重金屬銅濃度達(dá)到2.5mg/L時有滅絕性效應(yīng). （4）實驗所設(shè)梯度下，鼠尾藻鮮重受氮磷影響不大，但受重金屬影響較大。硝酸還原酶活性隨溶液中氮濃度的升高而升高，但過高的氮磷比（32:1）能抑制硝酸還原酶的活性。低濃度磷水平下（0、2.5μmol/L），堿性磷酸酶活性隨溶液中磷濃度的降低而升高；高濃度磷水平下（16、80μmol/L），堿性磷酸酶活性隨溶液中磷濃度的降低而降低。氮缺乏時，堿性磷酸酶活性隨溶液中磷濃度降低而升高。在重金屬銅脅迫下，鼠尾藻藻葉綠素含量隨脅迫時間呈現(xiàn)先上升后下降趨勢；葉綠素含量隨銅離子濃度的升高呈現(xiàn)波動下降的趨勢。 （5）通過對比兩種投放方式結(jié)果，直接潑灑鼠尾藻幼殖體使得鼠尾藻生物量增加，整體效果好，一定程度達(dá)到了修復(fù)的目的。同時，應(yīng)該對需修復(fù)區(qū)域進(jìn)行前期的人工處理及潑灑后的定期管理，這對增加受損區(qū)域的鼠尾藻生物量、達(dá)到較好的生態(tài)修復(fù)效果具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：生態(tài)修復(fù) 無居民海島 鼠尾藻 氮磷營養(yǎng)鹽 重金屬銅
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：Q948
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-13
• 第一章 綜述13-25
• 1 我國海域污染現(xiàn)狀13-14
• 2 水體中主要污染物來源及其危害14-18
• 2.1 富營養(yǎng)化的危害及研究進(jìn)展16-17
• 2.2 重金屬的危害及研究進(jìn)展17-18
• 3 無居民海島現(xiàn)狀及生態(tài)修復(fù)必要性18-24
• 3.1 我國無居民海島現(xiàn)狀18-19
• 3.2 大型海藻生態(tài)修復(fù)的意義19-22
• 3.3 無居民海島潮間帶藻場生態(tài)學(xué)研究的意義22-23
• 3.4 無居民海島潮間帶海藻場生態(tài)修復(fù)必要性23-24
• 4 立題依據(jù)與研究意義24-25
• 第二章 海島調(diào)查及評價25-44
• 1 無居民海島概況25-27
• 2 調(diào)查方法與分析方法27-28
• 2.1 調(diào)查方法27-28
• 2.2 數(shù)據(jù)分析28
• 3 調(diào)查結(jié)果與分析28-42
• 3.1 海島周邊水質(zhì)狀況及分析28-33
• 3.2 威海四個無居民海島潮間帶大型海藻的現(xiàn)狀及分析33-42
• 4 討論42-43
• 5 小結(jié)43-44
• 第三章 鼠尾藻有性繁殖過程的發(fā)育生態(tài)學(xué)觀察44-56
• 0 引言44-45
• 1 材料與方法45-47
• 1.1 種菜來源與運(yùn)輸45-46
• 1.2 附苗器及預(yù)處理46
• 1.3 鼠尾藻生殖托徒手切片46
• 1.4 鼠尾藻的卵子及受精卵發(fā)育情況觀察46
• 1.5 鼠尾藻假根生長觀察46
• 1.6 鼠尾藻分枝生長觀察46
• 1.7 溫度和鹽度對幼殖體發(fā)育的影響46
• 1.8 數(shù)據(jù)處理46-47
• 2 結(jié)果47-53
• 2.1 雌雄種菜47
• 2.2 成熟生殖托的選擇47-51
• 2.3 鼠尾藻受精卵發(fā)育過程51
• 2.4 鼠尾藻假根早期生長情況51-52
• 2.5 鼠尾藻幼殖體側(cè)凸的生長情況52
• 2.6 溫度和鹽度對幼殖體生長的影響52-53
• 3 討論53-55
• 4 小結(jié)55-56
• 第四章 不同氮磷濃度及重金屬銅對鼠尾藻幼孢子體發(fā)育的影響研究56-68
• 1 材料與方法56-58
• 1.1 鼠尾藻種菜來源56
• 1.2 受精卵采集56-57
• 1.3 不同氮磷濃度對鼠尾藻幼孢子體早期發(fā)育影響實驗57
• 1.4 不同濃度重金屬銅對鼠尾藻幼殖體早期發(fā)育影響實驗57-58
• 1.5 數(shù)據(jù)處理58
• 2 實驗結(jié)果與分析58-65
• 2.1 不同氮磷濃度對鼠尾藻幼孢子體早期發(fā)育的影響58-61
• 2.2 不同濃度重金屬銅對鼠尾藻幼孢子體早期生長的影響61-65
• 3 討論65-66
• 4 小結(jié)66-68
• 第五章 鼠尾藻成體對氮磷富營養(yǎng)化、重金屬的響應(yīng)與吸收68-87
• 0 引言68-69
• 1 材料與方法69-73
• 1.1 鼠尾藻采集與培養(yǎng)69
• 1.2 鼠尾藻成體對不同濃度的氮磷響應(yīng)和吸收實驗69-70
• 1.3 鼠尾藻成體對不同濃度的重金屬銅響應(yīng)和吸收實驗70
• 1.4 可溶性蛋白含量的測定（考馬斯亮藍(lán)染色法）70-71
• 1.5 硝酸還原酶活性測定方法71-72
• 1.6 堿性磷酸酶活性測定方法72
• 1.7 葉綠素含量的測定72-73
• 1.8 水體中營養(yǎng)鹽和重金屬測定73
• 1.9 統(tǒng)計分析73
• 2 實驗結(jié)果與分析73-84
• 2.1 鼠尾藻成體在不同氮磷營養(yǎng)條件下的響應(yīng)實驗73-80
• 2.2 鼠尾藻成體在不同重金屬銅脅迫下的響應(yīng)與吸收實驗80-84
• 3 討論84-85
• 4 小結(jié)85-87
• 第六章 無居民海島潮間帶大型海藻野外修復(fù)87-94
• 1 材料與方法88-90
• 1.1 幼殖體直接潑灑88-89
• 1.2 投放附著幼殖體的附苗器89-90
• 1.3 初步效果觀察90
• 2 結(jié)果90-92
• 2.1 直接潑灑幼殖體90-91
• 2.2 投放附著幼殖體的附苗器91
• 2.3 潮間帶海藻場鼠尾藻修復(fù)初步效果91-92
• 3 討論92
• 4 小結(jié)92-94
• 第七章 全文總結(jié)94-96
• 創(chuàng)新點(diǎn)96-97
• 參考文獻(xiàn)97-105
• 致謝105-106
• 個人簡歷106
• 文章發(fā)表情況106

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李秀玲;長興島海岸線變遷與破壞及修復(fù)方案[D];大連海事大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：無居民海島潮間帶大型海藻生態(tài)修復(fù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：310192