莱州湾泥螺(Bullacta exarata)生理、生态学特性及生态风险评价

摘要

泥螺(Bullacta exarata),隶属软体动物门、腹足纲、后鳃亚纲、头楯目、阿地螺科、泥螺属。在黄河口区,泥螺不受投苗措施的控制,分布范围迅速扩大,2008年的分布范围是2003年的2倍(来源于国家海洋局待发表数据)。泥螺在养殖区外的自然海域大量增殖,成为优势种,可能会对当地的生态环境及底栖生物产生影响。2011年8月~2012年11月通过对黄河口泥螺的夏季分布现状及其与底质环境的关系、泥螺生理生态学、扩散能力和对生态环境的影响进行了研究,为评价泥螺的大面积扩增对莱州湾生态环境的影响提供了基础数据。并运用层次分析法对莱州湾泥螺进行生态安全风险评价,对保障我国北海浅海养殖区的生态安全具有重要意义。
　　一、泥螺种群分布特性及其与底质环境的关系
　　2011年8月对黄河口潮间带泥螺种群及底质环境条件的关系进行了研究,以期了解泥螺种群分布与底质环境的关系。调查结果显示泥螺主要分布于底质类型由砂、粉砂质砂和砂质粉砂组成的中潮带。黄河口以南滩涂表层泥有机质含量和底质叶绿素 a含量总体水平高于北岸(P<0.05)。黄河口南岸滩涂泥螺密度(16.7ind/m2)显著高于北岸(0.6ind/m2)。回归分析表明,泥螺密度(x)与泥螺个体壳长(y)显著负相关(y=-0.1801x+19.184,R2=0.776)。Taylor幂法则、Iwao聚集格局回归分析法及Morisita指数分析结果表明:黄河口泥螺种群空间格局属于聚集型负二项分布。泥螺种群密度与表层泥有机质含量和底质叶绿素a含量正相关,(P<0.05),说明食物可能是影响泥螺种群分布的主要因素之一。
　　二、盐度对不同规格泥螺耗氧率和排氨率的影响
　　2012年7月采用静水法测定了5种盐度对莱州湾泥螺耗氧率和排氨率的影响。结果表明盐度、规格以及二者的交互作用均对泥螺的耗氧率和排氨率有显著的影响(P<0.05)。盐度在18～28范围内,耗氧率及排氨率都随着盐度的增加而增大,在28时达峰值,之而,随着盐度的增加而降低。泥螺的软体部干重(W)与单位体重耗氧率(OR)及排氨率(NR)之间都符合幂函数关系OR or NR=aWb。泥螺的氧氮比值位于8.38～29.16范围,在盐度为33时,各实验组均有最大的氧氮比值,盐度在38时,氧氮比值明显下降。
　　三、莱州湾不同规格泥螺能量收支的季节变化
　　于2012年5月、8月、10月、12月测定了泥螺的摄食率、耗氧率和排氨率等生理指标,研究了莱州湾不同规格泥螺的能量收支情况,建立了能量收支方程。结果表明,莱州湾泥螺的摄食率、耗氧率和排氨率均在夏季达到最高,冬季最低。泥螺摄食率IR与泥螺活体重W的回归关系可以表示为IR=aWb,b值的范围在0.32～0.53之间。泥螺的能量收支结果表明,生长能、代谢能、粪便能和粘液能占摄食能的比例分别为28.49％～60.45%、16.88%～38.59%、10.84%～31.54%、1.79%～6.22%,排泄能所占比例最小,不足3%。生长能和代谢能主导泥螺的能量分配,春、夏、秋三季生长能所占摄食能的比例显著大于冬季(P<0.05)。
　　四、莱州湾泥螺的扩散能力及对生态环境的影响
　　对泥螺的扩散能力及其对生态环境的影响进行了研究,研究表明泥螺卵袋的体积与湿重呈显著线性正相关关系,不同规格卵袋的沉降速度不同,沉降速度范围为:3.44～6.00cm/s。并且沉降速度与卵袋的体积(V)或湿重(W)均呈现显著的正相关性;泥螺自身移动速度与壳长成正相关,其关系式为:y=0.0139x+0.0298,R2=0.8043(n=20,F>0.01)。在黄河口螺分布区其物种多样性指数与泥螺密度成正相关,但未造成泥螺分布区物种多样性的降低,故泥螺引入莱州湾并未对本地的生物多样性造成太大影响。通过围格实验研究泥螺种群对莱州湾底质环境的研究表明,泥螺群体并未对潮间带底质环境各因子包括有机质含量、叶绿素a含量、氨氮浓度和亚硝酸盐浓度造成显著性异,泥螺在莱州湾的引入在短期内并未对其生存的底质环境造成明显得到有害威胁。
　　五、莱州湾泥螺生态安全风险评价
　　本章以泥螺完整的生物入侵过程为依据,设计6个一级指标(准则层B),30个二级指标(准则层C),设定了可以引种、具有一定风险和禁止引种三个风险分级标准,从而构建起风险评价指标框架。并运用层次分析法对莱州湾泥螺进行生态安全风险评价,得出最终方案为引种具有一定的风险。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

引言

第一章 文献综述

1 泥螺的生物学特性

2 外来物种入侵研究

3 贝类生理生态学研究进展

4 生态安全风险评价方法研究

第二章 泥螺种群分布特性及其与底质环境关系的初步研究

1 研究方法

2 结果与分析

3 讨论

第三章 盐度对不同规格泥螺耗氧率和排氨率的影响

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

第四章 季节变化对莱州湾不同规格泥螺能量收支的影响

1、材料和方法

2 实验结果

3 讨论

第五章 莱州湾泥螺的扩散能力及对生态环境的影响

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

第六 章莱州湾泥螺生态安全风险评价方法研究

1 建立层次分析模型

2 构造判断矩阵

3 层次排序及一致性检验

4 结果分析

小结

参考文献

在读期间发表论文

参加会议及论文收录情况

致谢