滩涂养殖对海洋生态系统的影响

刘 斌，陶 莹，党晓霞

（1.河南省开封市环境科研设计所高级工程师，河南 开封 475000）

（2.河南省开封市环境科研设计所 环评二部部长、工程师，河南 开封 475000）

（3.河南省开封市环境科研设计所 环评二部助理工程师，河南 开封 475000）

滩涂养殖对海洋生态系统的影响

刘 斌1，陶 莹2，党晓霞3

（1.河南省开封市环境科研设计所高级工程师，河南 开封 475000）

（2.河南省开封市环境科研设计所 环评二部部长、工程师，河南 开封 475000）

（3.河南省开封市环境科研设计所 环评二部助理工程师，河南 开封 475000）

滩涂养殖生态系统是一个人工生态系统，种群数量有限，生物组成简单，因此极易受到影响。滩涂养殖不仅会产生自身污染，而且还会影响海洋生态系统生物多样性，还可在某些海域诱发赤潮。因此，应规范滩涂养殖，以确保资源的可持续利用。

滩涂养殖；海洋生态系统；影响

滩涂是处于海洋与陆地交联处的湿地生态系统，具有丰富的生物多样性和较高生产力，是人类最早成功开发和利用的海洋地域。目前，我国的滩涂开发以养殖业为主，养殖面积和养殖种类逐年增加。滩涂养殖生物在海洋生态系统中占据重要地位。然而，随着养殖历史的延长、养殖种类的增加和养殖规模的扩大，滩涂养殖环境日趋恶化，生物病原大量滋生，致使很多养殖滩涂发生老化现象，生产能力严重下降，从而影响了海洋生态系统整体的物质循环和能量流动。

一、滩涂养殖环境中的生物组成

滩涂养殖生态系统的生物种类有限，但却是生态系统的主要组成部分，不同生物对生态系统的影响是不同的。

（一）滩涂养殖生物

滩涂养殖主要是贝类养殖，在该生态系统中，贝类等种群是优势种群，贝类养殖在我国海洋滩涂养殖资源中占有很大的比例。目前已开展人工养殖和人工育苗的种类有泥蚶、缢蛏、泥螺、文蛤、青蛤、西施舌、菲律宾蛤仔、彩虹明樱蛤等。

秦培兵等曾对浅海贝类养殖生态系统中的营养盐循环进行了研究。研究指出，浅海中的滤食性贝类不仅影响水体中营养盐的循环，而且对沉积物中的营养盐循环也会产生影响。[1]

一方面贝类滤食水体中的浮游植物和有机碎屑等，使其组成和密度发生变化；另一方面，贝类又可向水体中排泄无机营养盐，如铵等，还将粪和假粪排放于底泥中，改变了底泥的数量和质量，增加了底泥中的营养盐浓度，而底泥中的沉积有机物经矿化作用和再悬浮作用，又可使沉积物中的营养盐重新进入水体进行物质循环，为贝类及其他生物的生长提供营养条件（见图1）。

图1 浅海贝类养殖生态系统中的营养盐循环

但如果养殖物种超过养殖环境的负荷能力，养殖区生态环境将会受到影响。以水产养殖大省浙江省为例，近年来，浙江省沿海滩涂贝类养殖业发展很快，但由于在养殖规模、养殖方式和养殖品种方面缺乏必要的规划和控制，加上养殖技术、饲料加工、水产动物免疫和病源生物研究与疾病防治的滞后，给近岸局部海域的生态环境带来负面影响，水域营养指标升高，下层水体贫氧，底层沉积物中有机质和营养盐含量升高，有害微生物和嗜污生物占优势，海洋环境富营养化程度加重。[2]另外，其他的养殖生物如鱼、虾、藻等也会对养殖生态环境产生影响，其过程与贝类养殖类似。

（二）滩涂养殖环境中的微生物组成

在滩涂养殖生态系统中，微生物在物质循环和能量流动中占有重要地位。养殖滩涂中主要的菌群包括异氧细菌、反硝化细菌、氨化菌和硫酸还原菌等。这些细菌在营养盐的循环、有机物的运输和矿化以及能量流动等方面具有重要作用[3]，而且对滩涂污染物的降解、环境净化、生态平衡的保持也具有重要意义。

滩涂养殖环境中的微生物组成还可作为滩涂养殖的影响指标。薛超波等对宁波市北仑区滩涂养殖区进行了研究，发现滩涂中异养细菌的菌群组成中革兰阳性菌占有绝对优势，说明滩涂贝类养殖环境受到大陆的明显影响，随着河川入海、人类频繁的活动和海、气界面的交换，陆地土壤和淡水里大量的细菌被携带入海洋环境。[4]而滩涂底层中革兰阳性菌的比例高于表层，则反映出由于潮汐的活动，滩涂表层的菌群组成受到海水明显的影响。反硝化细菌、氨化细菌、硫酸还原菌均是滩涂沉积物环境中与营养盐转化关系密切的生理类群，对滩涂养殖环境起着一定的“缓冲”作用，有利于海区的自然平衡。但其大量出现，必然是环境恶化的结果。另外，也有很多学者研究发现，养殖环境中微生物组成的改变是环境受到污染的结果。[5-7]

（三）滩涂养殖环境中的底栖生物群落

底栖生物在滩涂贝类养殖生态系统的物质循环和能量流动中发挥着重要作用，并且可以用来监测滩涂生态环境的污染状况。

大型底栖生物种类繁多，各地区滩涂中种类各不相同，如福建湄洲湾大型底栖动物种类就有101种，其中环节动物52种，占总种数的51.49%；软体动物25种，占总种数的24.75%；甲壳类18种，占17.82%；脊索动物3种，占2.97%；腔肠动物、扁形动物、棘皮动物各1种，各占0.99%。[8]

海洋中的各类污染物能够以不同的方式进入到沉积物中，引起底质环境的变化，进而影响底栖生物的结构和组成，而底栖生物也可以通过摄食、排泄、掘穴等生命活动影响沉积物中污染物的分布，因此可以利用底栖生物的结构和组成来反映底质环境的污染状况。早在1916年，德国学者Wilhelmi就首先提出了利用小头虫（Capitella）来指示海洋污染，开辟了利用底栖生物来评估环境污染的全新领域，引起了国际上的广泛兴趣。我国底栖生物的污染生态学的研究开始于1980年代，并且发展很快，为我国的海洋环境保护和综合整治提供了重要的科学依据。黄邦钦通过分析厦门和香港两地的微藻种类组成、结构、丰度、生物量和生理生化指标的变化，揭示了微藻在海洋生态环境变化（如富营养化）中的指示作用。[9]庄栋法等通过研究柴油对底栖生物群落的影响，证明可以通过底栖生物群落结构和组成的变化来反映底质环境的质量状况。[10]郭玉清等利用渤海小型底栖动物数量的季节变动和自由生活海洋线虫与底栖桡足类数量之比的变动，对渤海潮下带的沉积环境污染状况进行了评价。[11]

大型底栖生物，特别是大型底栖动物的生物量、分布密度和次级生产力等因素在滩涂养殖生态系统中占有重要地位。从底栖生物群落组成可以明确资源配置因子，为合理配置资源提供依据，但仅从生物群落组成和数量分布上尚不足以解释滩涂养殖对海洋环境和生物群落的影响。

二、滩涂养殖对生态系统的影响

（一）滩涂养殖贝类污染自身养殖环境

滩涂养殖贝类作为一种滤食性动物，具有很强的滤水能力。养殖过程中，贝类可通过滤水体摄取有机颗粒、浮游植物和污染物等，并产生生物沉降，实现有机物、污染物等由水体向底质搬运的过程。这样就使得大量的有机物和营养盐被滞留在底质中，底质中的微生物作用，主要是还原作用随之加强，消耗水底溶解氧，使得水体处于缺氧或无氧状态，还会产生H2S等恶臭气体，使水体水质变差，不仅污染自身养殖环境，也严重影响周边海域环境。[12]

（二）滩涂养殖改变原来生物的生存环境

近几年来，随着我国沿海滩涂养殖增多，大规模的围垦工程建设也在如火如荼地进行中。对沿海环境的大规模改造，破坏了原有栖息生物的生存环境，对海洋生态系统构成巨大威胁。首先，这些工程建设可能改变潮流方向，使水流不畅、流速减缓、悬浮物增加、透明度降低以及加速内湾淤积，原来的岸线环境破坏后影响栖息于其中的生物，那些依靠水流滤食生物的底栖动物首先面临威胁，原来的沙质可能变成泥质，群落结构就将发生变化。其次，围垦工程导致滩涂原生生物生存区域大面积减少，并引起局部潮间带发生冲淤变化，滩涂环境发生重大变化。[13]

（三）发展滩涂养殖可能会造成生物入侵

随着滩涂养殖业的发展，人为引进鱼、虾、贝、藻等物种成为一大发展趋势，但这种行为可能对原有的种群环境造成入侵，极易引发生态灾难。外来种会排挤掉原先的关键种，改变当地生物的遗传多样性，从而导致群落组成结构、营养结构的激烈变化，最终引起生物多样性下降和生态环境衰退等不良后果。

（四）滩涂养殖可诱发赤潮

滩涂养殖区由于受到饵料残渣、养殖生物排泄物等的污染，富营养化水平是很高的。而为了保持较好的水质条件，通常要与近岸海水进行水交换，养殖区中颗粒和溶解的有机物质及无机营养盐大量排入外海区。在局部地区养殖面积过大、排出的废水超过原来该海区的自净能力时，将加速海区的富营养化进程，特别对于水流不畅的区域，会更频繁地出现赤潮现象。

三、建议与对策

滩涂养殖业的发展在给人类带来经济利益的同时，也增加了环境的负担。我们要在追求经济利益的同时，合理利用滩涂资源，保护沿海滩涂环境。因此，应在规范滩涂养殖业方面下功夫，以确保资源的可持续利用。

第一，合理规划，发展生态养殖模式。要根据滩涂的底质条件、水质条件、海区生物组成等因素，对滩涂养殖布局进行科学、合理的规划，调整养殖结构，最好对滩涂进行分区养殖。

第二，大力推进生物修复技术的研究与应用。生物修复技术是一门发展较为成熟的技术手段，是治理环境污染的有效措施。因此应开展滩涂养殖环境生物修复的改进和研究，同时还应该借助现代生物技术，构建并生产高效的基因工程菌，用以快速高效地降解养殖环境中的污染物，恢复滩涂养殖环境，推动我国滩涂养殖业的发展。

第三，加强对滩涂养殖区的监测和管理。对滩涂养殖区要安排专门人员进行长期的监测，预防海区重大灾害的发生。并要加强养殖区的规划和管理，制定详细的养殖发展规划，执行有关养殖水资源开发利用管理条例和综合利用海岸带管理条例，评价各养殖区的养殖容量和养殖对生态环境的影响，对水产种苗、饲料、药物质量进行严格管理，对养殖用药和养殖产品安全进行管理，对养殖者进行养殖科学教育指导和技术培训等。

总之，在滩涂开发方面，有很大的发展空间。应该综合利用经济、行政和法律手段，逐步改善滩涂环境，合理规划滩涂养殖，规范养殖秩序，重视生态效益，发展新工艺和新技术，以赢得我国水产养殖业的长远利益。

[1]秦培兵，卢继武.滤食性贝类对浅海养殖系统中营养盐循环的影响[J].海洋科学，2001，（5）.

[2]王美珍.杭州湾南岸滩涂环境状况及与贝类养殖的关系[J].农村生态环境，2005，（4）.

[3]郑天凌，默哈默德，李文权，等.台湾海峡海域细菌生产力及其异养活性研究[M]//洪华生.台湾海峡初级生产力以其调控机制研究.北京：北京海洋出版社，1997：153-161.

[4]薛超波，王国良，金珊，等.滩涂贝类养殖环境中细菌生态分布的初步研究[J].中国卫生检验，2005，（10）.

[5]WANG G L,ZHENG T L,LU T X,et al.Community diversity of bacteria in digestive tract of mud snail（Bullacta exarata Philippi）and its rearing shoal[J].Acta Oceanologica Sinica,2002，（4）.

[6]张瑜斌，王文卿，庄铁诚，等.厦门西港西南部潮间带光滩土壤微生物的数量变化[J].台湾海峡，2000，（10）.

[7]陈碧鹃，李秋芬，陈聚法，等.乳山湾东流区细菌数量的分布及其与环境因子关系的研究[J].海洋水产研究，1997，（2）.

[8]林秀春，蔡立哲.湄洲湾贝类养殖滩涂大型底栖动物群落组成[J].莆田学院院报，2006，（5）.

[9]黄邦钦，洪华生.海洋微藻作为海洋生态环境的指示初探[J].海洋环境科学，1998，（3）.

[10]庄栋法，蔡子平，陈孝麟，等.柴油在底泥中的行为及其对底栖生物群落的影响[J].海洋学报，1995，（4）.

[11]郭玉青，张志南，慕芳红.渤海海洋线虫与底栖桡足类数量之比的应用研究[J].海洋科学，2002，（12）.

[12]吴鹏，孙耀，等.乳山湾东流区滩涂贝类养殖环境中自身污染现状分析[J].海洋水产研究，2007，（1）.

[13]陈宏友，徐国华.江苏滩涂围垦开发对环境的影响问题[J].水利规划与设计，2004，（1）.

Effects of Shoaly Culturing on the Marine Ecosystems

LIU Bin TAO YingDANG Xiao-xia

The ecosystem of culturing in shoaly land is an artificial ecosystem.Population size is limited,and there are simple composition of biology.It is easy to be affected.Culturing in the intertidals will not only pollute its own environment,but it will also impact the marine ecosystem biodiversity,and in certain waters it can cause red tide.This paper starts with the biological components in the environment of culturing in the shoaly lands,combines their roles in the ecosystem,and elaborates on the effects on the marine ecosystems.

shoaly culturing;marine ecosystems;effects

X17

A

1673-8616（2010）01-0058-03

2009-10-20

[责任编校：潘丽清]