SCT 2118-2022 浅海筏式贝类养殖容量评估方法.pdf

ICS65.50CCSB5圈E中华人民共禾口国水产了于业标准SCT282022浅海筏式贝类养殖容量评估方法AssessmentmethodfOrsuspendedbivalvemariculturecarryingcapacityassessmeIIt2022发布202303-0实施中华人民共和国农业农村部发布SCT28-2022刚口本文件按照GBT1l-2020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由农业农村部渔业渔政管理局提出本文件由全国水产标准化技术委员会海水养殖分技术委员会（SACTC156SC2）归口本文件起草单位:中国水产科学研究院黄海水产研究所、威海长青海洋科技股份有限公司本文件主要起草人:张继红、吴文广、刘毅、赵云霞、张紫轩、白昌明、常丽荣。SCT282022浅海筏式贝类养殖容量评估方法范围本文件界定了浅海筏式贝类养殖容量评估方法的术语和定义,给出了参数指标法、简化箱式模型法及食物网模型法的计算方法和相关参数的测定方法.本文件适用于浅海筏式贝类养殖生产容量和生态容量的评估2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中,注日期的弓用文件仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GBT12763.2海洋调查规范第2部分:海洋水文观测GBT12763.42007海洋调查规范第4部分:海水化学耍素调查GBT12763.52007海洋调查规范第5部分:海洋声、光要素调查GBT12763.62007海洋调查规范第6部分:海洋生物调查GB7378.42007海洋监测规范海水分析GB17378.62007海洋监测规范第6部分:生物体分析GB17378.72007海洋监测规范第7部分:近海污染生态调查和生物监测GBT22213水产养殖术语3术语和定义GBT22213界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.滤食性贝类filtelkedingbivalve通过鳃过滤水体中食物的贝类通常具有双壳两侧对称。3.2筏式养殖suspendedculture在海域中设置筏架其上挂养海洋经济动植物的生产方式来源:GBT2221320082.833养殖容量mariculturecarryingcapacity对于某一特定海域和确定的养殖对象在保护环境、节约资源和保证应有效益等方面都符合可持续发展要求的最大养殖密度或养殖量滤食性贝类的养殖容量可分为物理容量、生产容量、生态容量和社会容量本文件只涉及生产容量和生态容量3.4生产容量productioncarryingcapacity对于某特定海域可支持的确定养殖对象达到商品规格的最大养殖密度或生物量。3.5生态容量ecologicalcarryingcapacity对于某特定海域可支持的确定养殖对象在不危害环境、保持生态系统相对稳定条件下的最大养殖密度或生物量1SCT28-20223.6贝类滤水率filtrationrateofbivalve（FR）滤食性贝类单位时间所过滤水的总体积37贝类滤水时间clearancetimeofbivalve（CT）滤食性贝类将某一特定海域全部海水滤过一遍所需的时间38浮游植物的周转时间phytoplaI1ktoturnovertime（PPT）3333在影本4q照下边流程计算b）CTRT1,通过水交换带人食物不能满足贝类食物需求,贝类的生长依赖于海域浮游植物的初级生产力计算CTPPT比值c）CTPPT20,贝类的滤水能力低于浮游植物的周转能力对浮游植物不形成下行控制,可提高养殖贝类的生物量至CTPPT20达到生态容量;CTPPT1达到生产容量;CTPPT1贝类的生物量已超生产容量需降低生物量参数指标法评估流程见图1,评估流程中主要参数的计算方法见附录A2SCT2820222（）l20-计算C77海水更新时间快于贝类滤水时间养殖贝类的生物量低于容!贝类对浮游生态系统的影问小图参数指标法评估浅海筏式贝类养殖容量的技术流程5简化箱式模型法5适用条件简化箱式模型适用于不考虑空间维度、水体混合均匀的养殖海域本方法可评估生产容量52判定闽值运行简化箱式模型在养殖周期内贝类可达到商品规格条件下养殖区域内浮游植物生物量不低干初始生物量的12时的贝类养殖密度或生物量为生产容量53模型公式简化箱式模型涉及6个微分方程,方程中主要参数的调查与测定方法见附录B5.3.贝类生长率贝类生长率dM酗d1,单位为毫克碳每天（mgCd）的计算见公式（1）等侧M卿赃s。撼MM（D式中:M酗贝类个体的生物量,单位为毫克碳（mgC）;巨M贝类的同化效率无量纲;M贝类的吸收效率无量纲;IM贝类的吸收率单位为每天（d）;M;s贝类的呼吸常数,无量纲;M?s标准呼吸率单位为每天（d）;M贝类生长系数无量纲公式右边第项表示贝类摄食导致的生物量增加;第二项和第三项表示贝类呼吸利代谢导致的生物量降低5.3.2有机碎屑含量变化率有机碎屑含量变化率dDd,单位为毫克碳每立方米每天mgC（m3d）的计算见公式（2）誓-K（D川K蜒（D鹏D）D鹏（Ph揣D）M卿M腐M厂（胸谎D绷M（2）式中;Km养殖区与外部海域的海水交换系数单位为每天（d）;D养殖区有机碎屑含量,单位为毫克碳每立方米（mgCm3）;Dm养殖区外部海域的有机碎屑含量单位为毫克碳每立方米（mgCm3）;K相邻养殖区域之间的海水交换系数单位为每天（d）;DxB相邻养殖区域中的有机碎屑含量单位为毫克碳每立方米（mgCm3）;3-低于生态容量此时的生物量为生态容量此时的生物量为生产容逊已超生产容敞计挪C7尸PTSCT282022有机碎屑的沉降速度单位为米每天（md）;水深单位为米（m）;贝类密度,单位为个每立方米（indm3）;浮游动物的摄食偏好系数无量纲;浮游动物的同化摄食函数,无量纲;浮游动物对有机碎屑的吸收率,单位为每天（d）;养殖区浮游动物的生物量,单位为毫克碳每立方米（mgCm3）;贝类参考质量的缩放常数无量纲;DJM八尸Z2IIZZCM尸M贝类摄食偏好系数无量塑5.3算见公式（3）MIIMMwMN山（3）mgNm3）53的计算见公王（4）（4z浮游动物死亡率单位为每天（d）5.35硝酸盐浓度变化速率硝酸盐浓度变化速率dlVNd1,单位为毫克氮每立方米每天mgN（m3.d）的计算见公式（5）。宁-M窜）K酗（潍）（器）哉川（5）式中:lVN养殖区的硝酸盐浓度单位毫克氮每立方米（mgNm3）;lVN西养殖区外部海域的硝酸盐浓度单位毫克氮每立方米（mgNm3）;lVNxB养殖区相邻海域中的硝酸盐浓度,单位毫克氮每立方米（mgNm3）;PcN浮游植物碳氮比单位毫克碳每毫克氮（mgCmgN）lSCT2820225.3.6氨氮浓度变化速率氨氮浓度变化速率dVAdt,毫克氮每立方米每天mgN（m3.d）的计算见公式（6）等厦蛔（从M）M咖川）詹（器）蒜Ph（6）式中:A养殖区的氨氮浓度单位为毫克氮每立方米（mgNm3）;lVA养殖区外部海域的氨氮浓度,单位为毫克氮每立方米（mgNm3）;lVAxB养殖区相邻海域中的氨氮浓度,单位为毫克氮每立方米（mgNm3）;6zM浮游动物和贝类排泄的氨氮单位为毫克氮每立方米每天mgN（m3。d）。5评估本评估方法按以下流程进行:a）边界条件:将所评估海域分为多个箱体,确定箱体外部海域与箱体之间的物质交换关系可依据海域的物理特性或养殖布局来划分b）建立模型:现场调查或查阅文献确定箱体内理化生环境因素的时空分布数据,确定4.2.3中6个微分方程中相关参数,建立滤食性贝类、浮游动物、浮游植物、有机碎屑及营养盐等状态变量动态变化方程,构建简化箱式模型c）模型验证:运行箱式模型,模拟筏式贝类养殖对评估海域氮、磷循环及浮游植物等的影响,并通过与实测数据比较进行敏感性分析,验证模型可靠性d）容量评估:基于模型开展不同贝类养殖密度的情景模拟分析贝类养殖对箱体内浮游生物的影响在养殖周期内贝类可达到商品规格条件下养殖区域内浮游植物生物量不低于初始生物量的12时的贝类养殖密度或生物量为生产容量简化箱式模型法评估流程见图2l2浮游桩物生物最不同贝类养殖密度情景下模拟实验文献蚕阅基于6个微分方程敏感性分析l2沪一现场调查室内测定模拟值初始值2图2简化箱式模型法评估浅海筏式贝类养殖容量的技术流程6食物网模型法6.适用条件本方法通过生态系统中营养级间各功能组的能量流动来评估养殖贝类的生态容量适用于评估面积较大的区域62判定阐值以各功能组的生态营养转换效率（EE）在01范围为判定指标调整养殖贝类生物量,当某功能组的转换效率超出01范围时,此时的贝类生物量即为该海域养殖贝类的生态容量6.3模型计算公式Ecopath模型用组联立方程定义个生态系统的能量流动其中每个线性方程代表系统中的一个功能组计算见公式（7）;6个基本参数:生物量（B）、生产量与生物量比值（PB）、消耗量与生物量比值（QB）、被捕食组占捕食组的总捕食食物的比例（DC）、捕捞遗（EX）以及EE输人其中的4个参数,另外-个参数（如最难获取的参数EE）由模型计算给出其中的相关参数测定方法见附录CB（PB）肌叁B.（QBDCjEX0（7）5获取边界物质交换条件及评估参数构建简化箱式模型低于生产容量此时的生物量为生产容量已超生产容量模型验证划定养殖区域箱体边界SCT282022式中:B第i组的生物量,单位为吨每平方公里（tkm2）;（PB）j第j组的生产量与生物量比值,无量纲;（QB）j第j组的消耗量与生物量比值,无量纲;DC贞被捕食组i占捕食组j的总捕食食物的比例无量纲;EXt第组的产出这里指捕捞量单位为吨每平方公里（tkm2）;EEi第j组的生态营养转换效率无量纲。6评估本评估方法按以下流程进行:a）首先获取研究海域生态系统生物种类,并根据生物的生态位（摄食方式、摄食组成、个体大小等）划分功能组,将生态位近似的生物种类划归到同功能组以简化食物网结构目标贝类列为独立功能组b）然后获取Ecopath模型输人参数主要包括各功能组生物的生物量;PB系数;QB系数;通过胃含物或同位素分析方法获取各功能组生物的摄食组成及比例,构建食物组成矩阵c）利用EcopathwithEcosim模型软件调试并构建研究海域生态系统Ecopath模型,得出生态系统中各个功能组的营养转换效率EEd）通过不断提高目标贝类的生物量数值直至该功能组的营养转换效率EE值达到1,此时对应的生物量即为该物种的生态容量食物网模型法评估流程见图3厂生物虽EEl功能组划分PB系数增生物l输人参数E炉0B系数EE厂硒成矩图3食物网模型法评估浅海筏式贝类养殖容量的技术流程6低于生态容量此时的生物量为生态容量已超生态容量构建Ecopalh模型SCT282022附录A（规范性）参数指标法中参数的测定A.初级生产力按照GBT12763.62007规定的方法测定A.2海水更新时间（RT）在条件允许的情况下,应采取水动力模型和观测相结合的方法进行海域水交换时间的估测也可采用以下简易方法测定:a）潮流导致的水交换为主时,海水更新时间为特定海域高潮时的海水总体积除以平均潮差与海域面积的乘积。b）在假定研究海域内水体充分混合的前提下根据水量守恒和指标物质守恒利用实测到的养殖区内外及边界指标物质浓度差计算的湾内海水完全更新一次所需要的时间计算见公式（A1）TQ（蜡年Q:0阶（Ap式中:RT海水更新时间单位为小时（h）;Vh研究海域低潮时平均体积单位为立方米（m3）;P平均纳潮量单位为立方米（m3）;Q平均潮流量,单位为立方米每秒（m3s）;Q平均径流量单位为立方米每秒（m3s）;Q、Q按照GBT12763.2规定的方法测定其中为海水的滞留常数根据公式（A.2）模拟得出3sbs0Q（1-）sbQs0（Q!Q）（A2）0tVhP式中:S0养殖区内指标物质平均浓度（如COD等）;S0开边界处的物质浓度其中,P根据公式（A.3）得出P.去（ss训H（A3）式中:Sl高潮时的水域面积单