南海养殖海域特征性污损动物群落形成及变化规律研究

Marine fouling fauna cause serious damage to aquaculture by attaching to the surface of a variety of underwater installations and stock species, and it is vital to study fouling faunal communities in developing an optimum antifouling strategy in aquaculture. This project aims to study fouling faunal communities in aquaculture sites in the South China Sea by using net panels submerged in sea for analyzing fouling faunal communities, investigating the distributional pattern of pelagic larvae and undertaking multivariate analysis of the data. There are two main points in this project: (1) During the three-and-half-year field experiment, we study the law of formation and dynamic development of fouling faunal communities, explore the mechanism and control factors of the formation and spatio-temporal dynamics of fouling faunal communities in different seasons; (2) The distributional patterns of pelagic larvae of the dominant fouling species are simultaneously studied and the quantitative ecological relevance between larval distribution patterns and adherent fouling faunal communities, between larval distribution patterns and ecological factors are analyzed to explore the underlying laws. The results of this project will be significant for elucidating the mechanism of the formation, development and succession of fouling faunal community and their control factors, providing first-hand quantitative data for the ecological modelling in predicting the tropical fouling faunal community succession, and also the results will be instructive for the improvement of sustainable antifouling strategy in the South China Sea aquaculture areas, and provide insightful knowledge to ecological remediation and restoration in tropical marine environment.

海洋污损动物在养殖设施及养殖品种上的附着给海水养殖业造成严重危害，而对污损动物群落的深入了解是实施有效防污措施的前提。本项目拟从环境和浮游幼虫两个方面研究南海养殖海域特征性污损动物群落形成及变化规律。在海南岛浅海养殖海域，采用实海挂网、浮游幼虫调查和多元统计方法：（1）在连续三年多的实海实验中，通过定期取样和实时检测养殖海域主要生态因子，定量、系统地研究污损动物群落在不同季节的形成和变化规律，探索主要生态因子在群落形成和变化中的作用；（2）根据污损动物优势种浮游幼虫的时空分布特征，探讨养殖环境对浮游幼虫分布的影响、幼虫分布情况与附着污损动物群落的相关性。实验结果对阐明热带养殖海域特征性污损动物群落形成和变化规律及其影响因素有重要意义，为生态数学建模预测污损动物群落演替趋势积累数据资料，也为在海水养殖环境采取高效环保的防污策略提供依据，此外，在热带海洋生态修复及重建领域中也有重要的借鉴意义。

养殖海域的污损生物可大量附着在养殖设施及某些养殖品种上，导致在养殖设施方面的投入和维护成本大幅提高，病害风险增加，养殖品种质量降低等，常给海水养殖业带来巨大的经济损失。我国南海养殖海域的污损生物通常以大型污损动物群落为主，具有生物量大、附着时间长、危害严重等特点，是当地海水养殖业健康发展进程中亟待解决的难题。为了采取更适宜的防污策略，需要深入认识防污的主要对象——污损动物群落。为此，本项目在海南岛以南黎安湾贝类养殖海域通过实海挂网试验，结合多元统计方法，较系统地定量研究了大型污损动物群落在不同季节的形成及变化特征、污损动物群落优势种浮游幼虫的时空分布特征，探索了浮游动物和各种生态因子对大型附着污损动物群落形成和变化的影响机理。此外，在实验室进行了相关海洋硅藻生物膜试验，研究了材料表面生物膜对污损动物幼虫附着、变态和生长的影响。试验结果表明：(1)在黎安湾试验海域，大型污损动物群落可全年在网片材料上发生和生长，其形成和发展具有明显的季节性特征，主要表现在生物多样性、优势种以及群落结构组成方面的差异；(2)试验海域的浮游动物群落的优势种主要为驼背隆哲水蚤、短脚长腹剑水蚤、异体住囊虫、爱氏网纹虫、尖底拟急游虫、弯叶拟铃虫和长形旋口虫，群落结构在各月份的差异也较明显。浮游植物群落优势种主要为硅藻和甲藻，优势种组成在各月份呈现一定变化；(3)不同种类的污损动物附着成体与相关浮游幼虫丰度的相关性差异较大（0.079~0.646）；生态因子中的温度、透明度、盐度与污损动物群落结构的相关性系数最高为0.301；(4)发现亚历山大菱形藻可显著促进耳鲍幼虫的附着和变态，而咖啡形双眉藻有利于耳鲍幼虫附着变态后的生长。根据本研究中的黎安湾大型污损动物群落特征，综合考虑养殖区对生态环境的严格要求，建议采用物理防污方法。实验结果有助于我们对南海污损动物群落形成和变化规律及其影响因素的了解，并为采取高效环保的防污策略提供了参考依据。