3.2 孔隙水剖面

3.2.1 氧化還原敏感物質（O?、NO?、Fe2? 和 Mn2?、HS?）

底層水O?濃度在阿伯貝努瓦河牡蠣點下方為235–300 μmol l?1（圖6），參考點為255–285 μmol l?1，最高達340 μmol l?1（沉積物上方0.8 cm）。奧雷河牡蠣點下方為165–305 μmol l?1，參考點為200–320 μmol l?1。O?剖面均呈負濃度梯度，表明沉積物是O?的匯。O?在沉積物-水界面下數毫米內耗盡，穿透深度：

阿伯貝努瓦河：2 mm（8月參考點；5月牡蠣點）至3.8 mm（3月牡蠣點；9月參考點）

奧雷河：2.6 mm（9月牡蠣點；6月參考點）至4.7 mm（9月參考點）

孔隙水表層NO?低于底層水，表明沉積物是NO?的匯，且在1 cm深度以下完全消失（附錄表5）。

Fe2?和Mn2?剖面（圖7）顯示沉積物中Mn/Fe氧化物溶解。阿伯貝努瓦河牡蠣點下方Fe2?在3月、5月（達199 μmol l?1）和9月（達99 μmol l?1）NO?消失深度處增加。奧雷河在3月參考點（320 μmol l?1）、5月牡蠣點（221 μmol l?1）、8月牡蠣點（540 μmol l?1）和9月參考點（232 μmol l?1）有峰值。Mn2?濃度多<15 μmol l?1。

硫化物（HS?）濃度兩區域差異顯著（圖8）。阿伯貝努瓦河牡蠣點下方6月達4,475 μmol l?1（7 cm深度），8月達2,792 μmol l?1（4–7 cm深度），參考點<70 μmol l?1。奧雷河牡蠣點下方<500 μmol l?1，參考點5月達2,415 μmol l?1（4–5 cm深度）。水體中未檢出硫化物。

3.2.2 磷酸鹽和銨剖面

底層水磷酸鹽濃度<1 μmol l?1。阿伯貝努瓦河牡蠣點下方孔隙水磷酸鹽顯著高于參考點，5月、6月>70 μmol l?1（圖8）。奧雷河兩點位季節性均>70 μmol l?1，表層濃度更高（20–30 vs. 10–15 μmol l?1）。銨剖面趨勢類似，濃度分別為磷酸鹽的20–30倍（阿伯貝努瓦河）和8–12倍（奧雷河）。

3.3 擴散通量計算

磷酸鹽底棲通量（圖9）：

阿伯貝努瓦河牡蠣點：1±0.1（9月）至45±11 μmol m?2 h?1（6月）

奧雷河牡蠣點：1.8±0.2（3月）至19±10 μmol m?2 h?1（9月）

參考點通量均<6 μmol m?2 h?1。

銨通量在牡蠣點下方：

阿伯貝努瓦河：68±6（3月）至1,014±137 μmol m?2 h?1（7月初）

奧雷河：116±16（3月）至317±47 μmol m?2 h?1（5月）

硫化物通量在阿伯貝努瓦河牡蠣點下方5月、7月、8月顯著增加（達510 μmol m?2 h?1），參考點近零。奧雷河牡蠣點通常較高（達50 μmol m?2 h?1），但5月、9月參考點更高（148、96 μmol m?2 h?1）。

4 討論

本研究比較了牡蠣養殖對兩河口沉積物特性及磷循環的影響。結果明確顯示阿伯貝努瓦河存在季節性影響，而奧雷河因大型藻類掩蓋了該影響。

4.1 牡蠣養殖對粒度及有機質參數的影響

牡蠣糞便中95%顆粒<5 μm（Sornin 1984），可增加沉降2–4倍（Nugues et al. 1996）。阿伯貝努瓦河因高密度養殖（39 t ha?1）及強水流（0.8–1.3 m s?1），牡蠣點細粒比例顯著高于參考點（表4）。奧雷河因低密度（2–3 t ha?1）及水流弱（0–0.4 m s?1），大型藻類覆蓋全域（Piriou et al. 1995），掩蓋了生物沉積差異。

阿伯貝努瓦河牡蠣點下方有機碳、Chl a和脫鎂葉綠素顯著富集（圖3），主因糞便中含未降解浮游植物（Barranget et al. 1994）。奧雷河因有機質更偏碎屑性（COP/Chl a比值更高，表4），礦化強度較低。

4.2 有機質礦化對營養鹽釋放的影響

礦化過程遵循標準序列：O?還原→NO?還原→Mn/Fe氧化物還原→硫酸鹽還原→硫化物積累（圖7–8）。阿伯貝努瓦河牡蠣點下方礦化產物（NH??、HPO?2?、HS?）通量高達參考點的70–110倍（圖9），主因生物沉積物易降解（Giles & Pilditch 2006）。

4.3 對磷循環的影響

活性有機質增加推動系統從鐵還原主導態（參考點）轉為硫酸鹽還原主導態（牡蠣點下方）。硫酸鹽還原生成硫化物：

與Fe2?結合形成FeS/FeS?，減少磷酸鹽吸附位點

溶解Fe-P，釋放HPO?2?（圖5）

導致Fe/P比值下降（圖10）

當孔隙水Fe/P < 2 mol/mol時（圖12），鐵不足以捕獲磷酸鹽，底棲磷酸鹽通量激增（如6月達47 μmol m?2 h?1）。自生鈣磷（Auth-Ca-P）沉淀受pH和磷酸鹽濃度調控，可能成為“磷定時炸彈”（可再溶解）。大型藻類主導的奧雷河未出現明顯狀態轉變。

5 結論

阿伯貝努瓦河牡蠣養殖顯著增加活性有機質，推動沉積物向硫酸鹽還原態轉變，導致夏季磷酸鹽釋放激增（Fe/P < 2為關鍵閾值）。

奧雷河因大型藻類覆蓋全域，掩蓋了牡蠣對磷循環的影響。

生物沉積物驅動的磷釋放可能改變水體營養結構，需納入養殖模型（Giles et al. 2006）。

致謝

本研究由布列塔尼大區和法國海洋開發研究院（IFREMER）資助。感謝匿名審稿人的建設性意見。