刺参-皱纹盘鲍复合养殖系统内主要营养盐生物及理化通量过程的研究

作为世界水产养殖第一大国，我国的海水养殖规模近年得到迅速发展，但是海水养殖活动产生的自身污染严重制约了水产养殖产业的健康、可持续发展。在应对全球气候变化的低碳经济时代，本项目拟以刺参-皱纹盘鲍复合养殖系统为典型混养模式，采用稳定性同位素技术为关键研究手段，定量测定、比较不同放养密度、放养比例和投饵量等不同养殖条件下，复合养殖系统内C、N、P等主要营养盐，尤其是养殖废物的生物、理化通量过程，查明以碳为代表的主要营养盐在复合养殖系统内的源-汇循环途径，旨在充分利用复合养殖系统内生物之间的互利机制，实现混养系统内养殖废物的再利用和资源化，构建具有自我净化功能、稳定、可持续利用的刺参-鲍鱼复合养殖系统，达到优化复合养殖结构的目的，提高有限的养殖水域资源的利用效率，为开发高效益、低碳排，实现经济效益和环境效益双赢的海水养殖技术提供理论基础和科学依据。

一、项目背景：.近年来，水产养殖活动产生的自身污染情况越来越严重，养殖环境日益恶化，减少海水养殖过程中养殖废物的排放量，是防止养殖水域恶化、保证水产养殖业可持续发展亟需解决的关键问题之一。利用多品种复合养殖系统内不同品种之间生态位的不同，实现养殖废物的再利用，是减少水产养殖排污的有效手段之一。本项目采用稳定性同位素示踪技术，分析刺参-皱纹盘鲍复合养殖系统碳、氮、磷营养盐的收支过程，优化参鲍复合养殖结构，提高系统的产量和经济效益，并促进养殖排污的资源化再利用。.二、主要研究内容：.刺参和皱纹盘鲍对不同饵料组分的利用效率；不同养殖条件下，刺参和皱纹盘鲍的营养盐收支过程；不同的刺参-皱纹盘鲍复合养殖模式对系统底泥和水体营养盐含量的影响；刺参-皱纹盘鲍复合养殖系统内，对养殖排污再利用过程的研究。.三、重要结果及其科学意义：.测定了刺参碳、氮稳定同位素分馏系数，结果表明，刺参对食物碳、氮稳定同位素的分馏系数分别为（1.20 ± 0.39）‰和（1.90 ± 0.29）‰；研究了刺参稳定同位素的周转过程及其生理学机制，结果表明，刺参肠道碳稳定同位素的周转速率要大于体壁碳稳定同位素的周转速率，碳稳定同位素的周转速率随着刺参体重的增大而减小，相对于生长因素，新陈代谢因素为刺参体内碳稳定同位素周转的主要驱动因子，其贡献百分比在内脏和体壁中分别达到80-90% 和60-75%；研究了不同条件下刺参营养盐的收支过程，结果表明，饲料中鼠尾藻和海泥的比例为60:40时，既可以满足刺参生长代谢的营养需要，又可有效减少养殖活动产生的营养盐排放；当饲料中蛋白含量为23%时，刺参对碳、氮、磷营养盐的利用效率最高；不同饵料组分对皱纹盘鲍营养盐收支影响显著，鲍鱼摄食海带、石莼及龙须菜，表现出对营养盐不同的利用效率；研究了不同的刺参-皱纹盘鲍复合养殖结构对营养盐生物及理化通量的影响，刺参和鲍鱼的生物量放养比例为30:70时，养殖系统总生物量达到最高，而且刺参对养殖废物的利用效率最高，刺参和皱纹盘鲍的生物量放养比例为30:70，是最优的参鲍复合养殖模式；测定了微藻对刺参代谢碳营养盐的利用效率，结果表明，微藻对刺参呼吸代谢产生的无机碳表现出显著的优先吸收选择性，微藻光合作用固定的无机碳中，来源于刺参呼吸代谢产生的无机碳的贡献比例高达80.7%，而来源于自然海水中溶解无机碳的贡献比例仅为19.3%。