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磷作为海洋生物必需的重要生源要素之一，对生物群落结构及其他元素的生物地球化学循环起着至关重要的调节作用[1-2]。沉积物作为磷元素重要的“源”和“汇”，对海洋中磷循环具有重要意义[3]。沉积物中磷赋存形态多样，不同形态磷的释放能力和生物地球化学反应活性存在差异，只有部分磷可在一定条件下转化为生物可利用性磷，释放到水体中，从而影响水体富营养化状况和初级生产力水平，因此沉积物中总磷（TP）含量不足以评估磷的释放潜力和生物有效性[4-7]。目前，国内已有不少关于海域沉积物中磷赋存形态的研究[8-12]，但对贻贝养殖海域沉积物磷形态的研究还比较缺乏。贝类是一种滤食性动物，通过过滤大量水体摄取浮游植物和有机颗粒并产生生物沉降，使颗粒物质实现从水体向底层搬运的过程，对养殖海域生态系统的结构与功能产生影响[13]。已有研究发现，贻贝养殖活动会增加沉积物中TP含量[14-15]；韦献革等发现哑铃湾网箱养殖海区表层沉积物中TP含量是对照点的3.71～9.99倍[16]，也有研究表明贻贝养殖会增加沉积物中Fe-P含量[17]。因此，研究养殖区沉积物磷赋存形态、生物有效性及辐射效应等具有重要的意义。
嵊泗马鞍列岛位于浙江舟山群岛北部，处于舟山渔场中心位置，受长江冲淡水和台湾暖流北上分支的影响[18]，常年水质较为清澈，远离大陆，陆源污染较少，素有“海上牧场”和“中国贻贝之乡”的美称。目前，该海域贻贝养殖方式为筏式养殖，主要品种为紫贻贝，其生长周期约为1年，一般在9月投放新苗，次年8月采收。近年来，随着养殖规模不断扩大，养殖海域出现了水体富营养化等现象，本文尝试通过对马鞍列岛贻贝养殖海域沉积物中磷形态及空间分布特征进行研究，探讨贻贝养殖活动对沉积物中磷赋存形态及辐射范围的影响，以期为马鞍列岛贻贝养殖海域生态环境保护及可持续发展提供科学依据。
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为了解贻贝养殖活动对沉积物中磷赋存形态及辐射范围的影响，本研究于2018年9月在马鞍列岛贻贝养殖海域设置9个采样站点，可划分为4个区域：贻贝养殖核心区（S1、S2）、邻近区（S3、S4、S5）、潜在影响区（S6、S7、S8）和对照区（S9），具体采样站点及区域划分如图1所示。利用抓斗式采泥器采集沉积物，混匀后装入洁净的聚乙烯袋中，运往实验室于−20℃条件下冷冻保存待分析。沉积物样品冷冻干燥后充分研磨并过100目筛，用于不同磷形态的测定。
图 1 马鞍列岛贻贝养殖海域采样区域及站点分布
Figure 1. Sampling site of mussel culture areas in Ma ’an archipelago
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采用欧洲标准测试委员会推荐的SMT法[19]和化学连续提取法[20]，提取沉积物中的 TP、IP、OP、Ex-P、Fe/Al-P和Ca-P，并用钼锑抗还原光度法测定不同形态磷的含量，磷形态分析均设置3个平行，取平均值作为含量结果。OP含量为TP与IP含量之差，具体提取流程见图2。使用激光粒度仪（Mastersizer 2000，Malvern，UK）进行沉积物粒度测定。
图 2 沉积物中磷形态分级提取步骤
Figure 2. Extraction procedure of phosphorus fractions in sediments
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采用SPSS 25进行相关性分析，用Microsoft Excel 2016、ArcGIS 10.7和Origin 2021绘制图表。
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根据Folk分类法[21]，沉积物颗粒按粒径大小可分为黏土（<0.004 mm）、粉砂（0.004～0.063 mm）、砂砾（0.063～2 mm） 3个粒级组分。微粒径（fine-grain size, FGS）的沉积物组分（黏土、粉砂）由于具有较大的比表面积，可增强对物质的吸附能力，从而增加沉积物中磷的含量[5, 22]。马鞍列岛表层沉积物粒度组成列于表1。从表1可以看出，养殖核心区微粒径平均百分含量（84.80%）>邻近区（79.37%）>潜在影响区（78.49%），总体上呈现由养殖核心区向潜在影响区减小的趋势。Kaspar等[23] 研究指出，贻贝养殖活动对沉积物粒度有一定细化作用。微粒径百分比最高值出现在对照区S9站点（86.70%），推测可能是站点S9虽然远离贻贝养殖区，但却邻近东西两侧的岛礁；另外，附近还投放了人工鱼礁，礁体的投放在一定程度上也阻滞了海洋水动力作用，导致沉积物呈粉砂或淤泥状态[24]。
区域 站点 黏土/（%） 粉砂/（%） 砂砾/（%） 微粒径/（%） 核心区 S1 17.34 67.23 14.71 84.57 S2 13.77 71.26 14.96 85.03 平均 15.56 69.25 14.84 84.80 邻近区 S3 10.40 72.29 17.30 82.69 S4 14.12 64.27 20.37 78.39 S5 14.46 62.56 22.61 77.02 平均 12.99 66.37 20.09 79.37 潜在影响区 S6 15.26 65.02 20.87 80.28 S7 14.06 62.21 22.81 76.27 S8 9.91 69.00 21.10 78.91 平均 13.08 65.41 21.59 78.49 对照区 S9 13.08 73.62 13.02 86.70 注：粗体表示不同区域沉积物粒度百分组成的平均值 表 1 沉积物粒度百分组成
Table 1. Particle size percentage composition of sediments
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表2列出了马鞍列岛贻贝养殖海域4个区域、9个站点不同磷形态的含量。由表2可知，马鞍列岛贻贝养殖海域沉积物中TP的含量范围为458.83～507.60 mg/kg，平均值为477.14 mg/kg；其中贻贝养殖核心区的TP含量范围为475.65～495.83 mg/kg，平均值为485.73 mg/kg；邻近区的TP含量范围为473.96～507.60 mg/kg，平均值为490.78 mg/kg；潜在影响区的TP含量范围为455.56～465.55 mg/kg，平均值为459.951 mg/kg；对照区TP含量为470.60 mg/kg。从4个采样区域平均值来看，邻近区TP的平均值与养殖核心区差别不大，但要高于潜在影响区与对照区。沉积物中IP含量变化范围为383.14～406.69 mg/kg，平均值为396.41 mg/kg，占TP的83.08%（表2），是沉积物中TP的主要赋存形态。
区域 站点 TP IP OP Ex-P Fe/Al-P Ca-P 核心区 S1 475.65 398.28 77.37 40.03 172.45 154.92 S2 495.83 391.55 104.28 41.71 153.39 130.70 平均 485.74 394.91 90.82 40.87 162.92 142.81 邻近区 S3 507.60 406.69 100.91 38.35 167.97 159.63 S4 473.96 394.91 79.05 45.08 118.63 158.06 S5 490.78 399.96 90.82 31.62 145.54 132.71 平均 490.78 400.52 90.26 38.35 144.05 150.13 潜在影响区 S6 455.46 393.23 62.23 48.44 121.99 75.75 S7 458.83 394.91 63.91 40.03 93.96 94.14 S8 465.55 405.01 60.55 36.67 138.81 137.42 平均 459.95 397.72 62.23 41.71 118.26 102.44 对照区 S9 470.60 383.14 87.46 36.67 174.70 137.42 平均 477.14 396.41 80.73 39.84 143.05 131.19 占比 100% 83.08% 16.92% 8.35% 29.98% 27.50% 表 2 马鞍列岛贻贝养殖海域沉积物不同形态磷含量（mg/kg）
Table 2. Concentrations of different phosphorus forms in the sediments of mussel culture area in Ma’an archipelago (mg/kg)
依据加拿大安大略省环境和能源部发布的指南，沉积物中TP含量小于600 mg/kg时为安全级，本研究中所有站点TP含量（458.83～507.60 mg/kg）均低于该值，对环境产生危害的可能性较低。相比于东海其他海域，本文研究海域TP含量低于长江口及其邻近海域（476.91～934.02 mg/kg）[10]、杭州湾北部（722.25～874.49 mg/kg）[25] 以及浙江近岸海域（432.2～846.1 mg/kg）；而与我国其他海域相比，略高于渤海中部海域（361.06～445.45 mg/kg）[12]、海州湾（340～445 mg/kg）[6]以及大亚湾（228.80～529.51 mg/kg）[22]。与我国其他贝类养殖海域相比，本研究海域沉积物TP高于南海大鹏澳贝类养殖海域（297.9～497.5 mg/kg）[14]，但低于黄海乳山湾贝类养殖海域[（1189.93±205. 67 ）mg/kg][17]。
TP的最大值出现在邻近区的S3站点，总体上呈现南部贻贝养殖核心区与邻近区含量高、北部潜在影响区及对照区含量低的趋势，说明在贝类养殖过程中由于生物滤食及排泄作用并伴随生物沉降过程，沉积物中磷出现一定累积，黄小平等[14] 也得到了类似的研究结果。各采样站点间IP含量相差不大，最大值也出现在邻近区S3站点，对照点S9站点含量最低。推测研究海域受台湾暖流影响，贻贝养殖活动产生的含磷颗粒物随洋流由南向北推送，直接影响养殖邻近区（S3站点），使得磷含量升高。OP的空间分布与TP相似，养殖核心区S2站点的OP含量值最高。养殖核心区与邻近区的OP含量相差不大，但明显大于潜在影响区，这说明该海域磷的沉积作用与贝类养殖等生物活动增强有直接关系。
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Ex-P是指被吸附在沉积物中易水解或易溶解的磷，其在沉积物中活性较强，易受环境因素变化的影响，是沉积物−水界面活性磷酸盐交换的主体，最易被释放而参与循环和被生物利用。马鞍列岛沉积物中Ex-P的含量最低，含量范围为31.62～48.44 mg/kg，平均值为39.84 mg/kg，占IP含量的7.91%～12.32%，平均占比为10.11%（图3）。本文研究海域沉积物中Ex-P含量高于浙江近岸海域沉积物中Ex-P含量（2.5～9.9 mg/kg，平均为6.2 mg/kg）[11]，与杭州湾北部沉积物中Ex-P含量（30.79～34.91 mg/kg，平均为32.38 mg/kg）[25]相差不大，略低于桑沟湾沉积物中Ex-P含量（38.19～53.89 mg/kg，平均为43.95 mg/kg），但是两者的Ex-P占总磷的百分比（9.92%）相当[26]。
图 3 马鞍列岛沉积物无机磷形态含量组成及其占IP的比例
Figure 3. The spatial distribution and proportion of inorganic phosphorus forms in the sediments of Ma’an archipelago
各站点Ex-P含量相差不大，对照区S9站点Ex-P相对较低。陈则等[12]的研究发现，沉积物中钙含量可以影响Ex-P含量及分布，且影响呈正相关性。贻贝养殖活动中的生物残骸可能会增加沉积物中钙含量，从而增加Ex-P含量，而S9站点离养殖区较远，受养殖活动影响较小。
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Fe/Al-P和Ex-P一样容易受到沉积环境的影响，其释放潜力仅次于Ex-P，较高含量的Fe/Al-P在沉积环境改变时会释放出来，从而可能会对水体造成二次污染，其在沉积物中的含量常作为沉积环境污染程度的指示因子[27]。马鞍列岛沉积物中Fe/Al-P的含量范围为93.96～174.70 mg/kg，平均值为143.05 mg/kg， 在TP中的平均占比为29.98%。其中养殖核心区沉积物Fe/Al-P含量范围为153.39～172.45 mg/kg；邻近区的Fe/Al-P含量范围为118.63～145.54 mg/kg；潜在影响区的Fe/Al-P含量范围为93.96～138.81 mg/kg；对照区S9站点Fe/Al-P含量为174.70 mg/kg。除对照区S9站点外，养殖核心区的Fe/Al-P平均含量（162.92 mg/kg）最高，邻近区次之（144.05 mg/kg），潜在影响区最低（118.26 mg/kg）（表2）。本文贝类养殖区沉积物Fe/Al-P含量明显低于乳山湾贝类养殖区，其他区域站点Fe/Al-P含量与乳山湾非养殖区相似[17]；但Fe/Al-P含量明显高于长江口及其邻近海域（4.17～52.76 mg/kg）[10]和杭州湾北部（58.51～91.36 mg/kg）[25]，存在一定的磷释放可能。
由图3可以看出，Fe/Al-P的空间分布呈现养殖核心区及邻近区的Fe/Al-P含量高于潜在影响区等较远区域的特征，这与王迪迪[17]和Souza等[28]的研究结果一致。有研究指出，贝类养殖活动中的生物沉降过程加速了有机物质的累积，而降解有机质需要消耗溶解氧形成还原环境，使得Fe-P矿物还原溶解，从而使其含量降低[29]。杨红生等[30]认为，筏式养殖对海区的影响主要是厌氧环境的形成，从而影响到Fe/Al-P的含量。而本研究中贻贝养殖核心区Fe/Al-P含量却高于非养殖区，推测原因可能是8月份已经完成贻贝收获，开始新苗投放[31]，Fe-P矿物还原溶解作用影响较小，但长年的贻贝养殖活动过程中贝类滤食代谢和生物沉积活动对该海域的影响依然存在[32]。此外，在贻贝养殖活动过程中产生的沉降颗粒和生物碎屑，都会使其对磷的吸附量和再生量增加[15]。Fe/Al-P含量在远离养殖区较远的对照区S9站点较高，可能与该站点海域人工鱼礁投放及其他人为活动有关。
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马鞍列岛沉积物中Ca-P的含量范围为75.75～159.63 mg/kg，平均值为131.19 mg/kg，在IP中的平均占比约为33%，是IP的主要赋存形态之一（图3）。其中养殖核心区和邻近区沉积物中Ca-P含量相当，分别为130.70～154.92 mg/kg和132.71～159.63 mg/kg，平均值分别为142.81 mg/kg和150.13 mg/kg，高于潜在影响区（75.75～137.42 mg/kg，平均值为102.44 mg/kg）和对照区（137.42 mg/kg）沉积物中Ca-P含量，贻贝养殖区的生物骨骼碎屑可能是马鞍列岛表层沉积物中 Ca-P的重要来源之一。
Ca-P主要由碎屑磷灰石磷和自生磷灰石磷两部分构成。其中碎屑磷灰石磷主要来自陆源风化产物，活性较差且含量相对稳定；自生磷灰石磷则来自生物代谢、生物碎屑矿化及早期成岩作用形成的氟磷灰石磷[22]，其中氟磷灰石磷只形成于2 cm以下的沉积物[33]，因此生物碎屑是沉积物Ca-P的主要来源。贻贝养殖核心区Ca-P较高，并呈现远离养殖区逐步递减的趋势，这与陈实等[34]的研究结果相似。滤食性贝类的过滤和生物沉积作用阻滞了贻贝养殖海域中颗粒物质的外移，产生的大量碎屑沉降到沉积物中，使得Ca-P含量增加[32]。
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生物可利用性磷（BAP）指可直接或间接从沉积物中释放，进而被生物利用参与到水体磷循环中的活性磷酸盐[35]。而不同形态磷生物可利用量不同，其中Ex-P易从沉积物中释放到水体中，并被初级生产者利用，是最具生物有效性的磷。Fe/Al-P可以通过氧化还原等环境变化释放，具有潜在的生物有效性。此外，部分有机磷矿化也可为浮游植物提供有效磷[1]，因此，本文采用宋祖光等[36]提出的分类方法，将三步提取法中的Ex-P、Fe/Al-P和60%的OP含量之和作为BAP含量，初步评估该研究海域磷的释放潜力。通过定量计算，马鞍列岛贻贝养殖区及其邻近海域沉积物中的BAP含量为172.34～266.86 mg/kg，平均值为231.33 mg/kg，占TP含量的37.56%～56.06%，平均占比为47.55%（图4）。在适宜环境条件下，沉积物中近一半的磷可能会释放到水体中，促进藻类等的生长，从而对水体富营养化水平和初级生产力产生影响[37]。由于贻贝养殖活动影响， BAP含量在养殖核心区最高，呈现由贻贝养殖区向外逐渐减小的趋势，但位于岛礁区域的S9站点，可能受到人为活动等陆源影响，含量出现了增加。
图 4 马鞍列岛沉积物中BAP含量及组成比例
Figure 4. Distribution and content of BAP in the sediments of Ma’an archipelago
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粒度是影响沉积物中磷含量与分布的重要因素，贻贝等水产养殖活动对沉积物粒度的细化作用会影响各种形态磷的吸附作用[23]。表3给出了各形态磷含量与沉积物微粒径百分组成的相关性分析结果。Fe/Al-P和BAP与微粒径均呈极显著的正相关关系，说明沉积物微粒径百分含量越高，吸附的Fe/Al-P和BAP越多，与相关的文献研究结果一致[6, 38]。此外，BAP与Fe/Al-P之间也呈极显著的正相关关系，由表2可知，Fe/Al-P 是BAP的主要组成成分，因此各站点BAP含量受Fe/Al-P影响。有研究表明，沉积物中Ex-P含量也受沉积物微粒径组分的影响[10]，但本研究中Ex-P含量与微粒径并无明显相关关系，可能还受制于沉积环境中物理化学条件影响。TP与OP含量与微粒径相关关系虽然不显著，但随着微粒径含量增加，有增加的趋势。
FGS TP IP OP Ex-P Fe/Al-P Ca-P BAP FGS 1 TP 0.311 1 IP −0.416 0.355 1 OP 0.513 0.913** −0.057 1 Ex-P 0.042 −0.393 −0.261 −0.306 1 Fe/Al-P 0.816** 0.574 −0.006 0.616 −0.403 1 Ca-P 0.336 0.626 0.308 0.534 −0.382 0.616 1 BAP 0.846** 0.698* −0.062 0.772* −0.280 0.964** 0.621 1 注：**相关性显著水平0.01(双侧)；*相关性显著水平0.05（双侧） 表 3 沉积物各形态磷含量与微粒径百分组成的相关性分析
Table 3. The correlation analysis between phosphorus forms and particle size in sediment
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马鞍列岛受长江冲淡水和台湾暖流北上分支的影响，在由南向北水流的推送下，贻贝养殖活动可能影响邻近海域磷含量及其空间分布，因此，本文以贻贝养殖核心区边界向北计算各采样站点与养殖核心区的距离，尝试通过拟合沉积物中TP、IP、OP含量与贻贝养殖区距离的关系来估算辐射影响范围。由图5可以看出，TP、IP、OP含量均存在较显著的空间变化，且其空间变化相似，均呈现在距贻贝核心养殖区0.1 km左右空间范围内快速上升的趋势，在0.1 km以远处呈逐步下降趋势，且在约1.0 km处TP、IP和OP含量回落到接近或略低于贻贝养殖核心区。由此可以推测，马鞍列岛贻贝养殖活动对邻近海域的主要影响范围为1.0 km左右；距离贻贝养殖核心区1.0～2.5 km范围内贻贝养殖活动影响逐步减小，而2.5 km以外的海域， TP、IP和OP含量受到养殖活动的影响可以忽略。由于养殖海域空间范围有限，距离较远的对照区站点S9，贻贝养殖活动的影响远小于站点附近人工鱼礁投放建设以及岛礁附近人类活动影响，因此，贻贝养殖活动重要影响范围约为1.0 km，辐射影响范围为2.5 km左右，略小于采样区域的潜在影响区范围。
图 5 马鞍列岛贻贝养殖区及邻近海域沉积物中TP、IP、OP含量的空间差异
Figure 5. The spatial differences of TP, IP and OP in the sediments of mussel culture and its adjacent sea area of Ma’an archipelago
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（1）马鞍列岛沉积物中TP含量范围为458.83～507.60 mg/kg，IP是主要赋存形态，约占TP的83%；而IP主要由Fe/Al-P与Ca-P组成；BAP约占TP的一半，平均含量为231.33 mg/kg；贻贝养殖核心区BAP含量高于邻近海域，存在磷内源释放的可能。
（2）沉积物TP和OP空间分布相似，两者之间存在显著的正相关关系，贻贝养殖区及邻近区含量较高；各站点Ex-P含量相差不大， Fe/Al-P与Ca-P总体上呈现贻贝养殖核心区域>邻近区>潜在影响区的分布特点； Fe/Al-P与FGS呈显著的正相关关系。
（3）贻贝养殖活动对邻近海域沉积物中磷的主要影响范围约为1.0 km，辐射影响距离为2.5 km左右。
舟山群岛马鞍列岛贻贝养殖区沉积物磷的形态特征
Phosphorus fraction in the sediments from mussel culture areas in Ma’an archipelago, Zhoushan Islands
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摘要: 为探讨贻贝养殖活动对海洋沉积物磷赋存形态及分布的影响，本文采用SMT磷分级法提取并测定了马鞍列岛贻贝养殖区沉积物中的总磷（TP）、无机磷（IP）、有机磷（OP）、交换态磷（Ex-P）、铁铝结合态磷（Fe/Al-P）和钙结合态磷（Ca-P），分析了各形态磷的空间分布特征及生物有效性。结果表明，马鞍列岛养殖海域沉积物中TP的含量范围为458.83～507.60 mg/kg，平均含量为477.14 mg/kg，各采样站点沉积物磷的形态均以IP为主，占TP的比例为78.97%～86.99%。3种无机形态磷（IP）含量大小顺序为Fe/Al-P>Ca-P>Ex-P，在TP中平均占比分别为29.98%、27.50%和8.35%。生物可利用磷（BAP）可用于判断沉积物中磷的内源释放能力，其含量为172.34～266.86 mg/kg，平均含量为231.33 mg/kg，占TP含量的47.55%。沉积物各形态磷与微粒径的相关性表明，Fe/Al-P和BAP与微粒径均呈极显著的正相关性关系。各形态磷在养殖海域空间分布总体上呈现贻贝养殖核心区>邻近区>潜在影响区>对照区的趋势，表明贻贝养殖活动对邻近海域沉积物磷有一定的影响，初步估算其主要影响范围约为1 km。Abstract: In order to study the effects of mussel culture on the forms and distribution of phosphorus in sediments, the spatial distribution and the bioavailability of various phosphorus in the sediments of Ma’an archipelago were analyzed by SMT phosphorus classification method. According to this method, Total phosphorus (TP), inorganic phosphorus (IP), organic phosphorus (OP), exchangeable phosphorus (Ex-P), iron aluminum bound phosphorus (Fe/Al-P) and calcium bound phosphorus (Ca-P) were extracted and determined, the organic phosphorus (OP) was the difference between TP and IP content. The results showed that the content of TP in the sediments of the aquaculture sea area of Ma’an archipelago ranged from 458.83 mg/kg to 507.60 mg/kg, with an average content of 477.14 mg/kg. Inorganic phosphorus was the predominate form of phosphorus, accounting for 78.97%～86.99% of TP. The content of phosphorus in each form of IP was in the order of Fe/Al-P>Ca-P>Ex-P, which accounted for 29.98%、27.50% and 8.35% in TP, respectively. Bioavailable phosphorus (BAP) can be used to judge the endogenous release capacity of phosphorus in sediments. Its content was 172.34～266.86 mg/kg, with an average content of 231.33 mg/kg, accounting for 47.55% of TP. The correlation between phosphorus fraction and particle size showed that both Fe/Al-P and BAP showed a highly significant positive correlation with fine-grain size. In addition, the spatial distribution of various forms of phosphorus in the culture sea area generally showed the trend of mussel culture core area > adjacent area > potential impact area > control area, indicating that mussel culture activities had a certain acting sphere on the phosphorus in sediments of the adjacent sea area, and the main impact range was estimated to be about 1 km.
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图 1 马鞍列岛贻贝养殖海域采样区域及站点分布
Figure 1. Sampling site of mussel culture areas in Ma ’an archipelago
图 3 马鞍列岛沉积物无机磷形态含量组成及其占IP的比例
Figure 3. The spatial distribution and proportion of inorganic phosphorus forms in the sediments of Ma’an archipelago
图 4 马鞍列岛沉积物中BAP含量及组成比例
Figure 4. Distribution and content of BAP in the sediments of Ma’an archipelago
图 5 马鞍列岛贻贝养殖区及邻近海域沉积物中TP、IP、OP含量的空间差异
Figure 5. The spatial differences of TP, IP and OP in the sediments of mussel culture and its adjacent sea area of Ma’an archipelago
表 1 沉积物粒度百分组成
Table 1. Particle size percentage composition of sediments
区域 站点 黏土/（%） 粉砂/（%） 砂砾/（%） 微粒径/（%） 核心区 S1 17.34 67.23 14.71 84.57 S2 13.77 71.26 14.96 85.03 平均 15.56 69.25 14.84 84.80 邻近区 S3 10.40 72.29 17.30 82.69 S4 14.12 64.27 20.37 78.39 S5 14.46 62.56 22.61 77.02 平均 12.99 66.37 20.09 79.37 潜在影响区 S6 15.26 65.02 20.87 80.28 S7 14.06 62.21 22.81 76.27 S8 9.91 69.00 21.10 78.91 平均 13.08 65.41 21.59 78.49 对照区 S9 13.08 73.62 13.02 86.70 注：粗体表示不同区域沉积物粒度百分组成的平均值 
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表 2 马鞍列岛贻贝养殖海域沉积物不同形态磷含量（mg/kg）
Table 2. Concentrations of different phosphorus forms in the sediments of mussel culture area in Ma’an archipelago (mg/kg)
区域 站点 TP IP OP Ex-P Fe/Al-P Ca-P 核心区 S1 475.65 398.28 77.37 40.03 172.45 154.92 S2 495.83 391.55 104.28 41.71 153.39 130.70 平均 485.74 394.91 90.82 40.87 162.92 142.81 邻近区 S3 507.60 406.69 100.91 38.35 167.97 159.63 S4 473.96 394.91 79.05 45.08 118.63 158.06 S5 490.78 399.96 90.82 31.62 145.54 132.71 平均 490.78 400.52 90.26 38.35 144.05 150.13 潜在影响区 S6 455.46 393.23 62.23 48.44 121.99 75.75 S7 458.83 394.91 63.91 40.03 93.96 94.14 S8 465.55 405.01 60.55 36.67 138.81 137.42 平均 459.95 397.72 62.23 41.71 118.26 102.44 对照区 S9 470.60 383.14 87.46 36.67 174.70 137.42 平均 477.14 396.41 80.73 39.84 143.05 131.19 占比 100% 83.08% 16.92% 8.35% 29.98% 27.50%
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表 3 沉积物各形态磷含量与微粒径百分组成的相关性分析
Table 3. The correlation analysis between phosphorus forms and particle size in sediment
FGS TP IP OP Ex-P Fe/Al-P Ca-P BAP FGS 1 TP 0.311 1 IP −0.416 0.355 1 OP 0.513 0.913** −0.057 1 Ex-P 0.042 −0.393 −0.261 −0.306 1 Fe/Al-P 0.816** 0.574 −0.006 0.616 −0.403 1 Ca-P 0.336 0.626 0.308 0.534 −0.382 0.616 1 BAP 0.846** 0.698* −0.062 0.772* −0.280 0.964** 0.621 1 注：**相关性显著水平0.01(双侧)；*相关性显著水平0.05（双侧）
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[1] BASTAMI K D, NEYESTANI M R, RAEISI H, et al. Bioavailability and geochemical speciation of phosphorus in surface sediments of the Southern Caspian Sea[J]. Marine Pollution Bulletin, 2018, 126: 51-57. doi: 10.1016/j.marpolbul.2017.10.095 [2] SAMADI-MAYBODI A, SAFFAR H T, KHODADOUST S, et al. Study on different forms and phosphorus distribution in the coastal surface sediments of Southern Caspian Sea by using UV-Vis spectrophotometery[J]. Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2013, 113: 67-71. doi: 10.1016/j.saa.2013.04.071 [3] 刘 鹏, 张紫霞, 张 超, 等. 普者黑河流−湖泊湿地表层沉积物磷素时空分布及影响因素[J]. 农业环境科学学报, 2019, 38(11): 2553-2562. doi: 10.11654/jaes.2019-0555
[4] AYDIN I, AYDIN F, SAYDUT A, et al. A sequential extraction to determine the distribution of phosphorus in the seawater and marine surface sediment[J]. Journal of Hazardous Materials, 2009, 168(2/3): 664-669. [5] 徐 程, 杨 斌, 莫小荣, 等. 茅尾海入海河口区表层沉积物磷形态特征研究[J]. 海洋环境科学, 2021, 40(2): 250-257. doi: 10.12111/j.mes.20200080
[6] 高春梅, 张中发, 张 硕. 海州湾秋季沉积物磷的形态分布及生物有效性[J]. 中国环境科学, 2018, 38(4): 1499-1509. doi: 10.3969/j.issn.1000-6923.2018.04.037
[7] 何 桐, 谢 健, 余汉生, 等. 大亚湾表层沉积物中磷的形态分布特征[J]. 中山大学学报:自然科学版, 2010, 49(6): 126-131.
[8] 张小勇, 杨 茜, 孙 耀, 等. 黄东海陆架区沉积物中磷的形态分布及生物可利用性[J]. 生态学报, 2013, 33(11): 3509-3519.
[9] 郑丽波, 叶 瑛, 周怀阳, 等. 东海特定海区表层沉积物中磷的形态、分布及其环境意义[J]. 海洋与湖沼, 2003, 34(3): 274-282. doi: 10.3321/j.issn:0029-814X.2003.03.006
[10] 胡晓婷, 程 吕, 林贤彪, 等. 长江口及其邻近海域沉积物磷的赋存形态和空间分布[J]. 环境科学学报, 2016, 36(5): 1782-1791. doi: 10.13671/j.hjkxxb.2015.0665
[11] 安明梅, 王益鸣, 郑爱榕. 浙江近岸海域表层沉积物中磷的存在形态及其分布特征[J]. 厦门大学学报:自然科学版, 2012, 51(1): 77-83.
[12] 陈 则, 唐建业, 刘永虎, 等. 渤海中部海域表层沉积物磷形态及潜在生物可利用磷分布特征[J]. 水产学报, 2022, DOI: 10.11964/jfc. 20210913064.
[13] 季如宝, 毛兴华, 朱明远. 贝类养殖对海湾生态系统的影响[J]. 黄渤海海洋, 1998, 16(1): 21-27.
[14] 黄小平, 郭 芳, 黄良民. 大鹏澳养殖区柱状沉积物中氮、磷的分布特征及污染状况研究[J]. 热带海洋学报, 2010, 29(1): 91-97. doi: 10.3969/j.issn.1009-5470.2010.01.014
[15] 张小勇, 杨 茜, 孙 耀, 等. 桑沟湾养殖海域柱状沉积物中磷的赋存形态和生物有效性[J]. 渔业科学进展, 2013, 34(2): 36-44. doi: 10.3969/j.issn.1000-7075.2013.02.005
[16] 韦献革, 温琰茂, 陈璟璇, 等. 哑铃湾网箱养殖海区表层沉积物磷的含量特征[J]. 水产科学, 2005, 24(8): 4-7. doi: 10.3969/j.issn.1003-1111.2005.08.002
[17] 王迪迪, 孙 耀, 石晓勇, 等. 乳山湾东流区沉积物中不同形态磷的分布特征[J]. 生态学报, 2008, 28(5): 2417-2423. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2008.05.060
[18] 汪振华, 沈 慧, 林 军, 等. 马鞍列岛东部海域小黄鱼时空分布特征[J]. 水产学报, 2022, 46(6): 959-972.
[19] PARDO P, LÓPEZ-SÁNCHEZ J F, RAURET G. Relationships between phosphorus fractionation and major components in sediments using the SMT harmonised extraction procedure[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2003, 376(2): 248-254. doi: 10.1007/s00216-003-1897-y [20] RUTTENBERG K C. Development of a sequential extraction method for different forms of phosphorus in marine sediments[J]. Limnology and Oceanography, 1992, 37(7): 1460-1482. doi: 10.4319/lo.1992.37.7.1460 [21] 侯 俊, 王 超, 王沛芳, 等. 太湖表层沉积物粒度组成时空分布特征及分类命名[J]. 河海大学学报: 自然科学版, 2013, 41(2): 114-119.
[22] 沈 园, 张景平, 张 霞, 等. 大亚湾沉积物磷的形态特征及其潜在可释放性[J]. 海洋环境科学, 2017, 36(5): 641-647,661. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2017.05.001
[23] KASPAR H F, GILLESPIE P A, BOYER I C, et al. Effects of mussel aquaculture on the nitrogen cycle and benthic communities in Kenepuru Sound, Marlborough Sounds, New Zealand[J]. Marine Biology, 1985, 85(2): 127-136. doi: 10.1007/BF00397431 [24] 石一茜, 赵 旭, 林 军, 等. 基于总量和形态的表层沉积物重金属污染及来源——以马鞍列岛海域为例[J]. 中国环境科学, 2019, 39(3): 1189-1198. doi: 10.3969/j.issn.1000-6923.2019.03.036
[25] 高春梅, 庾 旸, 张艺玟, 等. 杭州湾北部沉积物中磷形态及其空间分布特征[J]. 上海海洋大学学报, 2022, 31(2): 445-451. doi: 10.12024/jsou.20210603479
[26] 蒋增杰, 方建光, 张继红, 等. 桑沟湾沉积物中磷的赋存形态及生物有效性[J]. 环境科学, 2007, 28(12): 2783-2788. doi: 10.3321/j.issn:0250-3301.2007.12.020
[27] 吴峰炜, 汪福顺, 吴明红, 等. 滇池、红枫湖沉积物中总磷、分态磷及生物硅形态与分布特征[J]. 生态学杂志, 2009, 28(1): 88-94. doi: 10.13292/j.1000-4890.2009.0039
[28] SOUZA G K, KUROSHIMA K N, ABREU J G N, et al. Speciation and distribution of sedimentary phosphorus in an important mariculture area, Armação do Itapocoroy Bay, Southern Brazil[J]. Regional Studies in Marine Science, 2022, 49: 102137. doi: 10.1016/j.rsma.2021.102137 [29] ZAIKO A, PAŠKAUSKAS R, KREVŠ A. Biogeochemical alteration of the benthic environment by the zebra mussel Dreissena polymorpha (Pallas)[J]. Oceanologia, 2010, 52(4): 649-667. doi: 10.5697/oc.52-4.649 [30] 杨红生, 周 毅. 滤食性贝类对养殖海区环境影响的研究进展[J]. 海洋科学, 1998 (2): 42-44.
[31] 刘媛媛. 枸杞岛贻贝养殖区生态效应及修复策略研究[D]. 上海: 上海海洋大学, 2016.
[32] 杨卫华, 高会旺, 刘红英, 等. 胶州湾扇贝养殖对海域环境影响的初步研究[J]. 海洋湖沼通报, 2007 (2): 86-93. doi: 10.3969/j.issn.1003-6482.2007.02.014
[33] 赵建刚, 乔永民. 汕头湾沉积物磷的形态分布与季节变化特征研究[J]. 环境科学, 2012, 33(6): 1823-1831. doi: 10.13227/j.hjkx.2012.06.023
[34] 陈 实, 乔永民, 侯 磊, 等. 汕头南澳海域表层沉积物氮、磷的形态分布及污染评价[J]. 安全与环境学报, 2011, 11(3): 128-133. doi: 10.3969/j.issn.1009-6094.2011.03.032
[35] XIANG S L, ZHOU W B. Phosphorus forms and distribution in the sediments of Poyang Lake, China[J]. International Journal of Sediment Research, 2011, 26(2): 230-238. doi: 10.1016/S1001-6279(11)60089-9 [36] 宋祖光, 高效江, 张 弛. 杭州湾潮滩表层沉积物中磷的分布、赋存形态及生态意义[J]. 生态学杂志, 2007, 26(6): 853-858. doi: 10.3321/j.issn:1000-4890.2007.06.015
[37] 侯立军, 陆健健, 刘 敏, 等. 长江口沙洲表层沉积物磷的赋存形态及生物有效性[J]. 环境科学学报, 2006, 26(3): 488-494. doi: 10.3321/j.issn:0253-2468.2006.03.022
[38] 杨小雨, 张鉴达, 张 博, 等. 昌黎近岸表层沉积物中磷的赋存形态及其分布特征研究[J]. 海洋环境科学, 2018, 37(6): 813-818. doi: 10.12111/j.cnki.mes20180603
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