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基质类型对牡蛎附着、生长、种群建立及礁体发育的影响

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基质类型对牡蛎附着、生长、种群建立及礁体发育的影响

作者：范瑞良上海海洋大学

学位级别：硕士

牡蛎礁被喻为温带地区的“珊瑚礁”,在净化水体、提供鱼类生境以及维持生物多样性等方面均具有重要的生态功能。由于自然灾害和人为因素的影响,其存在面积逐渐减少。当前,牡蛎礁恢复成为养护近岸渔业资源以及修复近岸水域生态系统的重... 详细信息

牡蛎礁被喻为温带地区的“珊瑚礁”,在净化水体、提供鱼类生境以及维持生物多样性等方面均具有重要的生态功能。由于自然灾害和人为因素的影响,其存在面积逐渐减少。当前,牡蛎礁恢复成为养护近岸渔业资源以及修复近岸水域生态系统的重要手段之一。成功和可持续的牡蛎礁修复依赖于合适的基质材料,其既要容易获得并且能促进牡蛎的长期繁殖和生长。牡蛎礁恢复中最常用的基质是牡蛎壳,但其资源量不足限制着牡蛎礁恢复工程的大规模实施,因此筛选适合于牡蛎附着生长的替代基质成为牡蛎礁恢复中迫切需要解决的关键技术之一。野外观测和室内实验均发现,含钙基质对牡蛎幼体附着具有明显的诱导效应。但目前学术界仍不清楚钙元素对牡蛎幼体附着的诱导机制,以及不同钙赋存形态对牡蛎幼体附着的诱导效果是否存在显著差异?是否基质钙含量越高,牡蛎幼体附着的诱导效果越好?是否存在诱导效应的阀值?对此,本研究通过下列3个实验检验了这些假设。实验1:基质中钙赋存形态对太平洋牡蛎幼虫附着的诱导效应.为探讨基质中钙赋存形态对牡蛎幼虫附着的诱导效应,本研究设计3因子随机区组实验,检验实验基质钙含量、钙赋存形态及海水中牡蛎幼虫丰度对基质上太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)稚贝附着效果(密度和壳高)的影响。结果表明,在3个因子中,实验基质钙含量对附着稚贝密度和壳高的影响不显著(P>0.05),而其它2个因子(钙赋存形态和海水中牡蛎幼虫丰度)均显著影响着基质上附着牡蛎稚贝的密度和壳高(P碳酸钙=硫酸钙(P0.05),幼虫丰度显著影响附着稚贝的壳高(P<0.05);在相同牡蛎浮游幼虫丰度下,20%碳酸钙处理组对牡蛎幼虫附着的诱导能力最大,显著高于60%处理组(P<0.05),5%和40%处理组的诱导能力介于中间;在碳酸钙含量相同情况下,高牡蛎幼虫丰度处理组中实验基质上牡蛎稚贝附着量显著高于低幼虫丰度处理组(P<0.05),而平均壳高却表现为高幼虫丰度处理组<低幼虫丰度处理组(P<0.05)。实验3:基质类型对牡蛎礁构建效果的影响牡蛎礁的成功修复依赖于合适的基质材料,其既要易得又要能促进牡蛎的长期繁殖和生长。目前,中国正在加强牡蛎礁的修复,但很少有信息可以指导在当地条件下与生态相关的时间尺度的可持续实践。本研究检查四种类型基质(牡蛎壳,蛤壳,石灰石和粘土砖)对中国象山港熊本牡蛎(Crassostrea sikamea)和相关大型底栖动物在3年期间种群数量统计的影响。在前两年,与石灰石和粘土砖相比,牡蛎壳和蛤壳具有相似的高牡蛎繁殖量和丰度。然而,在3年后,所有类型基质最终均具有相似的牡蛎丰度和尺寸。关于基质的结构复杂性(重量和体积)存在类似的趋势,并且在实验开始时的任何差异到最后不再显现;礁体培育的所有阶段,四种类型基质中定栖的大型底栖生物的丰度和群落结构没有差异。这些结果表明,在中国,不同类型的基质可用于超过2年时限项目的牡蛎礁修复。随着结构复杂性和大型动物群落活力的增加,这些修复的礁体预期可以支持牡蛎群体的生存和自我维持。在中国使用熊本牡蛎进行礁体修复的实践者利用当地材料作为牡蛎附着基质,并期待在牡蛎充分繁殖和捕食、沉降等其他影响因子低的情况下取得成功。研究结果对于牡蛎礁恢复中替代基质材料的筛选及牡蛎养殖均具有重要的理论和现实意义,从而为牡蛎礁恢复工程的设计与实施提供理论依据。

关键词：牡蛎礁生态恢复附着生态系统工程师种群动态生态系统服务

底物中钙赋存形态对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)幼虫附着的诱导效应

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海洋与湖沼 2016年第6期47卷 1193-1198页

作者：范瑞良晁敏任国平全为民中国水产科学研究院东海水产研究所农业部东海及远洋渔业资源开发利用重点实验室上海200090 上海海洋大学海洋科学学院上海201306 山东省莱州市国燕水产育苗场莱州261400

为探讨底物中钙赋存形态对牡蛎幼虫附着的诱导效应,本研究设计3因子随机区组实验,检验实验底物钙含量、钙赋存形态及海水中牡蛎幼虫丰度对实验底物上太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)稚贝附着效果(密度和壳高)的影响。结果表明,在3个因子... 详细信息

为探讨底物中钙赋存形态对牡蛎幼虫附着的诱导效应,本研究设计3因子随机区组实验,检验实验底物钙含量、钙赋存形态及海水中牡蛎幼虫丰度对实验底物上太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)稚贝附着效果(密度和壳高)的影响。结果表明,在3个因子中,实验底物钙含量对附着稚贝密度和壳高的影响不显著(P>0.05),而其它2个因子(钙赋存形态和海水中牡蛎幼虫丰度)均显著影响着实验底物上附着牡蛎稚贝的密度和壳高(P碳酸钙=硫酸钙(P<0.05);壳高的结果却恰恰相反。在同样的钙形态底物中,高牡蛎幼虫丰度下牡蛎稚贝附着量均显著高于低幼虫丰度的处理组(P<0.05)。

关键词：牡蛎礁生态恢复贝类丰度壳高

江苏启东潮间带滩涂底栖贝类生物多样性及分布格局

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中国水产科学 2023年第11期30卷 1327-1336页

作者：李楠楠范瑞良陈渊戈欧阳珑玲姜伟行全为民中国水产科学研究院东海水产研究所渔业生态环境研究室上海海洋大学水产与生命学院

为掌握启东潮间带滩涂底栖贝类的生物多样性和资源现状,于2019年春季和秋季在启东沿海滩涂开展底栖贝类调查,分析了启东潮间带滩涂底栖贝类的种类组成、多样性、栖息密度、优势种及其分布格局,可为贝类种质资源保护与栖息地修复提供基... 详细信息

为掌握启东潮间带滩涂底栖贝类的生物多样性和资源现状,于2019年春季和秋季在启东沿海滩涂开展底栖贝类调查,分析了启东潮间带滩涂底栖贝类的种类组成、多样性、栖息密度、优势种及其分布格局,可为贝类种质资源保护与栖息地修复提供基础数据和科学依据。研究结果表明,春、秋两季调查共记录到30种底栖贝类,其中腹足纲14种、双壳纲16种。沿潮间带高程梯度,底栖贝类平均栖息密度空间格局呈现为:高潮区>中潮区>低潮区的分布规律。潮间带滩涂底栖贝类的优势物种为四角蛤蜊(Mactraveneriformis)、薄片镜蛤(Dosinialaminata)、文蛤(Meretrix meretrix)、彩虹明樱蛤(Moerella iridescens)和泥螺(Bullacta exarata)。非参数多维标度排序(nMDS)结果显示启东潮间带滩涂底栖贝类可分为3个类群:Q1 (吕四港)断面3个潮区为第一组群,特征性物种为彩虹明樱蛤和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum); Q8 (启兴沙)断面3个潮区及个别中部断面的中、低潮区为第二组群,特征性物种为薄片镜蛤和泥螺;其余中部断面为第三组群,特征性物种为文蛤和四角蛤蜊。典范相关分析法(CCA)显示:四角蛤蜊和文蛤的栖息密度均与砂质含量和D50(中值粒径)呈正相关关系,与黏土的含量呈负相关;彩虹明樱蛤的密度分布与黏土含量呈正相关,与砂含量呈负相关性;薄片镜蛤的分布与TOC呈负相关关系。

关键词：潮间带底栖贝类生物多样性分布格局启东

塞拉利昂海域雨季深海声学散射层生物垂直迁移现象分析

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海洋渔业 2023年第4期45卷 434-446页

作者：屈泰春冯春雷李灵智范瑞良邵盛男张志超中国水产科学研究院海洋捕捞工程技术研究中心上海200090 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室上海200090

应用2021年5月西北非塞拉利昂海域中上层渔业资源与环境调查的船载Simrad EK60科学渔探仪(38 kHz)数据,对深海声学散射层生物的垂直迁移过程和迁移量进行分析研究。结果表明:EK60探测范围内,277~563 m水层存在深海声学散射层;该层部分... 详细信息

应用2021年5月西北非塞拉利昂海域中上层渔业资源与环境调查的船载Simrad EK60科学渔探仪(38 kHz)数据,对深海声学散射层生物的垂直迁移过程和迁移量进行分析研究。结果表明:EK60探测范围内,277~563 m水层存在深海声学散射层;该层部分生物日落时分上升、日出时分下降,上升和下降活动持续时间均约为3.10 h;迁移活动以变速运动形式分2~5层进行,且迁移中会发生层间的分离与聚合现象;净垂直下降速率均值为4.30 cm·s^(-1),大于净垂直上升速率均值3.41 cm·s^(-1);上升后,深海声学散射层内NASC值减少62.63%~92.70%,绝大部分进入96 m以浅的浅水层中;下降后,深海声学散射层内NASC值增加45.59%~79.79%,占浅水层内减少NASC值的32.71%~98.67%。

关键词：昼夜垂直迁移深海声学散射层塞拉利昂海域 Simrad EK60 渔业声学

基于线粒体16S rRNA和COI序列的江苏启东海域4种贝类遗传多样性分析

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海洋渔业 2022年第2期44卷 201-208页

作者：闫永斌葛玉双程起群范瑞良李楠楠全为民中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 上海海洋大学海洋科学学院上海201306

采集启东海域的4种贝类,即日本镜蛤(Dosinia japonica)、四角蛤蜊(Mactra veneriformis)、西施舌(Coelomactra antiquata)和中国蛤蜊(Mactra chinensis),对其线粒体16S rRNA和COI基因片段进行PCR扩增和测序,并进行遗传多样性分析。结果显示,西施舌和四角蛤蜊的遗传多样性处于一个相对较高的水平,而日本镜蛤和中国蛤蜊的遗传多样性水平相对较低,且同一物种COI基因的变异程度一般高于16S rRNA基因。研究结果可为江苏启东4种贝类种质资源的管理、保护和监测提供参考。

关键词：日本镜蛤四角蛤蜊西施舌中国蛤蜊遗传多样性 16S rRNA COI

牡蛎礁修复的底物筛选:新、旧牡蛎壳附苗效果比较

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海洋渔业 2021年第2期43卷 176-183页

作者：姜伟孙兆跃施文静范瑞良李楠楠全为民上海海洋大学水产与生命学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部东海渔业资源开发重点实验室上海200090

通过2019年室内和野外附着实验,检验了牡蛎壳(新壳和旧壳)和生物膜(有生物膜和无生物膜)对牡蛎附着量的影响。室内附着实验表明,在生物膜处理下新壳上牡蛎附着量显著高于旧壳(P0.05)。野外附着实验发现,生物膜显著提升了旧壳上牡蛎附着... 详细信息

通过2019年室内和野外附着实验,检验了牡蛎壳(新壳和旧壳)和生物膜(有生物膜和无生物膜)对牡蛎附着量的影响。室内附着实验表明,在生物膜处理下新壳上牡蛎附着量显著高于旧壳(P0.05)。野外附着实验发现,生物膜显著提升了旧壳上牡蛎附着量,但对新壳上牡蛎附着量无显著影响。通过2020年野外附着实验,检验了牡蛎壳(新壳和旧壳)和潮区(滩面以上0.6 m和1.1 m)对牡蛎和藤壶附着量的影响。牡蛎附着量在每个潮区中,15 d、45 d和70 d时新壳均显著高于旧壳(P0.05)。研究发现,总体来看新壳的附苗效果好于旧壳,这种差异涵盖了整个牡蛎繁殖、附着及补充的高峰期。因此,牡蛎礁修复中应优先选取新壳作为底物。

关键词：牡蛎礁底物筛选牡蛎苗藤壶苗附着生物膜

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江苏海门蛎岈山牡蛎礁生态现状评价

生态学报 2016年第23期36卷 7749-7757页

作者：全为民周为峰马春艳冯美周振兴唐峰华吴祖立范瑞良王云龙包小松沈辉成伟农业部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 江苏海门蛎岈山国家级海洋公园管理处海门226156

基于2013—2014年间的生态调查结果,评价了江苏海门蛎岈山牡蛎礁的生态现状。无人机航拍结果显示,江苏海门蛎岈山分布有750个潮间带区牡蛎礁斑块,总面积约为201519.37 m2;与2003年相比,海门蛎岈山牡蛎礁面积约下降了38.8%。活体牡蛎的... 详细信息

基于2013—2014年间的生态调查结果,评价了江苏海门蛎岈山牡蛎礁的生态现状。无人机航拍结果显示,江苏海门蛎岈山分布有750个潮间带区牡蛎礁斑块,总面积约为201519.37 m2;与2003年相比,海门蛎岈山牡蛎礁面积约下降了38.8%。活体牡蛎的平均盖度约为66%,2013年5和9月熊本牡蛎Crassostrea sikamea的平均密度分别为(2199±363)个/m2和(2894±330)个/m2。2013年5月海门蛎岈山熊本牡蛎种群的平均肥满度(CI)和性腺指数(GI)分别为(9.76±0.95)%和(1013±82)mg/g,均显著低于浙江象山港养殖的熊本牡蛎种群(P<0.05)。海门蛎岈山熊本牡蛎的单倍体多样性和核苷酸多样性指数分别为0.119和0.00028,均高于长江口野生种群和浙江象山港养殖种群。海门蛎岈山熊本牡蛎种群受到尼氏单孢子虫(Haplosporidium nelson)的轻度浸染,其感染率(17.2%)低于浙江象山港养殖群体(47.3%)。泥沙沉积和人类捕捞是江苏海门蛎岈山牡蛎礁面临的主要胁迫因子,今后牡蛎礁恢复的重点是增加附着底物的数量。

关键词：无人机牡蛎礁尼氏单孢子遗传多样性生态恢复

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底物大小对牡蛎幼虫附着的诱导效应

海洋渔业 2020年第3期42卷 315-323页

作者：范瑞良李楠楠王桃妮孙兆跃修玉娜全为民中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部东海渔业资源开发重点实验室上海200090 上海海洋大学水产与生命学院上海201306

为探讨底物大小对牡蛎幼虫附着的诱导效应,设计底物大小和实验环境(室内和野外)的双因子随机区组实验,检验3种规格实验底物(A:5 cm长×5 cm宽×3 cm厚、B:10 cm长×10 cm宽×3 cm厚、C:15 cm长×15 cm宽×3 cm厚,以下简称A、B、C)、实... 详细信息

为探讨底物大小对牡蛎幼虫附着的诱导效应,设计底物大小和实验环境(室内和野外)的双因子随机区组实验,检验3种规格实验底物(A:5 cm长×5 cm宽×3 cm厚、B:10 cm长×10 cm宽×3 cm厚、C:15 cm长×15 cm宽×3 cm厚,以下简称A、B、C)、实验环境以及他们之间的互作对牡蛎幼虫(室内实验:长牡蛎Crassostrea gigas;野外实验:熊本牡蛎***)附着效果(密度和壳高)的影响。附着实验结果显示,室内实验A组附着稚贝的平均密度和平均壳高分别为1.06个·cm^-2和14.10 mm,B组为5.60个·cm^-2和8.69 mm,C组为12.01个·cm^-2和4.44 mm;野外实验A组附着稚贝的平均密度和壳高分别为2.41个·cm^-2和17.83 mm,B组为4.65个·cm^-2和11.61 mm,C组为6.90个·cm^-2和7.43 mm。单因子方差分析结果表明,室内和野外实验中底物大小均显著影响附着稚贝的密度(P0.05),对壳高影响显著(P0.05)。研究结果表明,在牡蛎礁生态修复中,选择适合的底物大小能显著提高牡蛎附着效果。

关键词：底物大小生态修复附着壳高

3种无脊椎动物对近江牡蛎Crassostrea ariakensis和熊本牡蛎***的捕食研究

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生态学报 2021年第7期41卷 2895-2901页

作者：孙兆跃范瑞良隋延鸣唐保军姜伟修玉娜李楠楠李雪英全为民农业农村部东海渔业资源开发利用重点实验室中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 水产科学国家级实验教学示范中心上海海洋大学上海201300

捕食是影响牡蛎种群建立和牡蛎礁发育的重要生物因子之一。通过室内受控实验测定了日本蟳(Charybdis japonica)、脉红螺(Rapana venosa)和黄口荔枝螺(Thais luteostoma)对4组规格(W1:壳高10—20mm;W2:壳高20—30mm;W3:壳高30—40mm;W4:... 详细信息

捕食是影响牡蛎种群建立和牡蛎礁发育的重要生物因子之一。通过室内受控实验测定了日本蟳(Charybdis japonica)、脉红螺(Rapana venosa)和黄口荔枝螺(Thais luteostoma)对4组规格(W1:壳高10—20mm;W2:壳高20—30mm;W3:壳高30—40mm;W4:壳高>40mm)近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)和熊本牡蛎(***)的捕食偏好性和捕食效率。双因子方差分析结果表明,日本蟳对2种牡蛎的捕食效率没有显著性差异(P>0.05),但牡蛎规格大小显著影响着日本蟳的捕食效率(P0.05);日本蟳对W1组熊本牡蛎的捕食效率显著高于W2和W3组(P0.05)。牡蛎种类(P=0.590)和规格大小(P=0.357)对脉红螺的捕食效率均无显著性影响,不同规格的两种牡蛎均呈现较低的被捕食效率。黄口荔枝螺对2种牡蛎的捕食效率无显著性差异(P=0.917),但牡蛎规格大小显著影响其捕食效率(P=0.035),即对W1组熊本牡蛎捕食效率显著高于其他3个规格组(P0.05)。2种牡蛎的壳厚与其壳高之间均存在极显著的正相关关系(P<0.001)。研究结果表明,3种无脊椎动物捕食者对近江牡蛎和熊本牡蛎并未表现出差异性的捕食偏好,但对不同规格牡蛎的捕食效率具有种间差异。

关键词：日本蟳脉红螺黄口荔枝螺捕食者牡蛎礁