浒苔文献综述

黄海****绿潮****的****综述

摘要：总结了黄海绿潮爆发的主要原因，并针对我国南黄海绿潮的防止及应用提出一些建议。虽然国内外学者自绿潮爆发以来已经做了大量研究，但是对于中国黄海绿潮的起源，生态效应以及浒苔的防止仍有待进一步研究。

近年来, 由大型藻类形成的有害藻华事件在世界范围内持续增加。而对于我国影响最大的大型藻藻华是主要由石莼属( Ulva ) 绿藻形成的绿潮，是一种可由自由漂浮的大型藻类积聚而引起的有害藻华。自2007 年以来, 我国黄海海域连年发生大规模的绿潮, 至2019 年已连续13 年出现，每年的分布面积达数万平方公里，每年夏季, 苏、鲁沿海一线地方政府都要投入大量人力物力, 对海滩上堆积的绿藻进行收集和处理。绿潮早期出现在苏北浅滩区,在风和海流作用下进入南黄海, 并在山东半岛南岸大量堆积, 不仅对南黄海西部沿海一线的景观、环境和养殖业造成了严重破坏, 也已经成为黄海海域一类常态化的生态灾害问题。

基于对黄海绿潮早期发展过程的分析可以看出,黄海绿潮的出现受到许多因素影响。其中, 浒苔的生物学特性、南黄海环境特征, 以及浅滩区的养殖活动是影响绿潮形成最为关键的因素。绿潮的形成与漂浮绿藻的出现和生长密切相关，查明漂浮绿藻的来源是有效控制绿潮的关键过程。

2.1****环境因素****：

南黄海地区，受季风影响显著，雨量丰富，夏长冬短。南黄海35°N断面西起海州湾底部,是南黄海东西向最长的断面。海州湾近岸海域营养盐浓度高、富营养化问题严重。此外,该断面位于苏北浅滩北部外缘, 苏北浅滩独特的环境特征是黄海绿潮形成的前提和基础。春、夏季水温上升,温、盐跃层的出现使得水体稳定性增加,环境条件适宜，浒苔和马尾藻等大型藻类的生长（孔凡洲等）。同时，浅滩区水体浊度高、受潮汐扰动大, 沉积物再悬浮过程强烈；沉积物的再悬浮过程将大量浒苔微观繁殖体埋藏在沉积物中,为浅滩区浒苔孢子或合子等生殖细胞的保存提供了重要条件。

2.2****生物因素：

当存在足够多的冬眠种子物质营养细胞或孢子（M. I. Gladyshev等），浒苔的生物学特性就能够其快速发展爆发。浒苔可以通过无性生殖、有性生殖、营养性生殖等进行繁殖，多样的繁殖方式让它能够在适合的环境条件下快速增殖占据优势。浒苔的孢子及配子结合形成的合子等生殖细胞具有较强的抗胁迫能力, 能够耐受苛刻的环境条件, 在苏北浅滩常年存在, 有利于藻种的保存。连续多年的累积效应可能造成浒苔生殖细胞优势度持续增加, 从而导致更多的浒苔在此生长。其次，在氮和磷浓度升高的情况下，特别是在氮浓度较高的情况下，可以显著提高原殖体的生长速度和对碳的光合作用（ShaoxiangLi 等）。浒苔能够以每天26.3%的高生长速率在浮游藻斑块中迅速占据主导地位，黄海南部有利的环境条件(海温和富营养化)促进了浮藻的大量繁殖并在水动力作用下向北移动，并凭借其在浮力和繁殖方面的突出优势，迅速控制了浮块，并在一个月内迅速发展成为大型浮垫（Zongling Wang等）。

(一) 2****.3****养殖****因素****：

大量的养殖活动是绿潮出现的重要诱发因素。据了解，苏北浅滩紫菜养殖筏子收获紫菜后生物量达到最大值(约6500 t)。而由于养殖设施清洗不当，这些藻类在不经意间被丢弃在苏北浅滩的泥滩上，最终漂流到沿海水域。研究发现苏北浅滩养殖筏子上附着的增殖藻与黄海上繁殖型增殖藻属于同一生态型，这为苏北浅滩养殖筏是黄海漂浮绿藻的主要来源提供了遗传证据（Qing-Chun Zhang等）。通过对成熟Ulva物种和Ulva微繁殖体的生物学和生态学特征分析，提供了进一步的支持性证据，表明漂浮的绿色大型藻华发源于附着在沿黄海南部江苏沿岸的水产养殖筏上的绿色巨藻（Huo等）。

2.****4****营养因素****：

高浓度的氮、磷营养物质为浒苔生长和形成提供了重要的物质基础。中国国家海洋局表明,南黄海的营养水平,尤其是沿海地区,远高于在北黄海。通过对江苏省沿海海域营养物质和藻华发生前的时空分布进行同步分析，浒苔和DIN浓度之间存在正相关关系，说明高营养物质是与南黄海大藻华发生相关的重要因素之一（Hongmei Li等）。此外，养殖活动进行大量的地下水排放，其产生的DIN(Dissolved inorganic nitrogen)和DIP（Phosphorus），也可以为浒苔的繁殖提供必要量的营养元素（Jian’an Liu等）

一、 爆发过程****：

综述得到如上的黄海绿潮发展的状态。从前一年十月至今年二月期间，将海藻养殖筏放置在潮滩。由于多年的浒苔的广泛发生，产生了累积效应，再加上苏北浅滩的地形特征，沉积物在悬浮过程可能保存了大量的原种，使浅滩上存在了微繁殖体，微繁殖体在每一年的海藻养殖的播种过程附着在养殖筏上，在适宜的温度等条件下进行萌发。从三月至五月期间，微繁殖体的数量将会达到一个顶峰。此时，紫菜趋于成熟，在收获了紫菜之后，养殖户们会将养殖筏上残余的海藻刮出丢入浅滩上，这也使浒苔繁殖体等被抛掷至海滩上。从六月开始，夹杂在被丢弃的海藻中浒苔繁殖体，一方面，会随着表面海流以及季风的作用下沿岸向北漂流；另一方面，在适宜的海温和由于苏北近海排放的工业用水等，提供了充足的营养物质使其发育、繁殖，慢慢形成成熟的大型绿色藻块。在慢慢向黄海北部漂流的过程，在要到达山东半岛的的时候，所受影响的面积和绿潮的覆盖面积将会达到最大化，最终导致绿潮爆发。最后在9月期间，由于营养物质匮乏、人工捞取等因素，受影响面积慢慢减少，绿潮逐渐减少，结束。但是，在苏北浅滩上仍然会存在着浒苔的微型繁殖体，在来年等待着下一次的爆发。

二、 解决方案****：

那么，如何解决绿潮造成的生态影响呢？综上可知，我们对于绿潮的发展-爆发过程已经有了一个明确的了解。所以在对于绿潮的解决方案上，可以在其发展过程进行中进行改进，进而达到减小浒苔爆发的目的。

针对浒苔的不同发展阶段，我们应该采取相对应的样本。通过现场定时定速拖网等方法, 对黄海35°N 断面不同站位的大型漂浮藻类进行了定量观测, 并对赤潮区浮游植物进行了显微镜观察。对于初始的小型浒苔繁殖体，我们可以通过垂直拖网进行采样。每个三小时采一次，共采9次。对于采集上来的样本进行种类鉴定和计数。之后对于样本的数量进行统计，分类。可以绘制其中的优势种的等细胞密度平面分布图，判断是否与实验目的一致，既保证浒苔幼种的优势性。通过卫星遥感的观测，可以对于浒苔的传播路径，不同温度下繁殖的速度等有一个清晰的认识。为了充分了解浒苔的长期变化，需要多学科协调努力，将野外、实验室、远程观测和生态模型结合起来（Lin Qi 等）。

但是，想要从根本上解决浒苔的爆发，我们仍有很长的一段路要走，只能通过其他手段减少浒苔的危害。主要分为四个部分：

当无机营养物含量较低时，即每年绿潮爆发的中后期，有机营养物的作用尤为重要。这表明，控制有机营养物质的排放，如未使用的饲料、河流和海水养殖池塘的有机排泄物，可以减少有害的大藻华的发生（Hongmei Li等）。综上，采取减少营养负荷、再加工和改进打捞手段等技术措施，可以有效地控制黄海中常见的绿潮爆发。但是，为了开发这种新技术手段，需要一定的成本，也需要管理部门加强管制，确保工业污水的排放达标。

综合分析人为和自然生物及非生物因素，发现人类活动、区域变化条件和藻类生理特征以及海洋变暖与绿潮的发生密切相关。此外，人们逐渐认识到，气候变化、水产养殖方式和生物相互作用(如与微生物和其他大型藻类的相互作用)也对黄海绿潮的发生有显著影响（Yongyu Zhang等）。不同季节，太阳的辐射强度会随着与地球的距离发生不同。夏季，太阳对于地球的辐射强度会达到最强。同时，不同时期的辐照度也会对于植被的发育有着不同的影响。在春季，中午的辐照度可能是藻类生长的理想条件(无光抑制，处于光合作用和生长的最佳辐照度附近)。在这种情况下，我们需要进一步的研究才能知道绿藻的生长和光照条件之间的关系（唐启升等）。

参考文献：

[1]Liu, J., N. Su, X. Wang, and J. Du (2017),Submarinegroundwater dischargeand associated nutrient fluxes into the Southern Yellow Sea: A case study forsemi-enclosed and oligotrophic seas-implication for green tide bloom,J. Geophys. Res. Oceans, 122, 139–152,doi:10.1002/2016JC012282

[2] Qing-Chun Zhang, Ren-Cheng Yu,Zhen-Fan Chen, Li-Mei Qiu, Yun-Feng Wang,Fan-Zhou Kong, Hui-Xia Geng, Yue Zhao, Peng Jiang, Tian Yan, Ming-Jiang Zhou,Genetic evidence in tracking the origin of Ulva prolifera blooms in theYellowSea, China. Harmful Algae 78 (2018) 86–94

[3] M. I. Gladyshev*****a*****, b*****, *** and Y. I. * Gubelit*****,***** Green Tides: New Consequences of the Eutrophication****of****Natural Waters (Invited Review) ,* Contemporary Problems of Ecology, 2019, Vol. 12, No. 2, pp. 109 – 125*

[ 4 ] Yuanzi Huo ,HongbinHan , Liang Hua , ZhangliangWei , KefengYu ,HonghuaShi , Jang KyunKim , Charles Yarish, PeiminHe . Tracing the origin of green macroalgal blooms based on the large scale spatio-temporal distribution of Ulva microscopic propagules and settled mature Ulva vegetative thalli in coastal regions of the Yellow Sea, China. Harmful Algae 59 (2016) 91–99

[5] Shaoxiang Li . Kefeng Yu . Yuanzi Huo . Jianheng Zhang .HailongWu . Chun’er Cai . Yuanyuan Liu . Dingji Shi .Peimin He. Effects of nitrogen and phosphorus enrichment on growth and photosynthetic assimilation of carbon in a green tideformingspecies (Ulva prolifera) in the Yellow Sea, Hydrobiologia, (2016)776（1）

[6]Lin Qi, ChuanminHu, QianguoXing, Shaoling Shang,Long-term trend of Ulva prolifera blooms in the western Yellow Sea, Harmful Algae 58 (2016) 35–44

[7] Hongmei Lia, Yongyu Zhanga, , Hongjie Tangb, Xiaoyong Shib,c, , Richard B. Rivkind, Louis Legendree, Spatiotemporal variations of inorganic nutrients along the Jiangsu coast, China, and the occurrence of macroalgal blooms (green tides) in the southern Yellow Sea, Harmful Algae 63 (2017) 164–172

[8]Li, H. et al. Growth responses of Ulva prolifera to inorganic and organic nutrients: Implications for macroalgal blooms in the southern Yellow Sea, China. Sci. Rep. 6, 26498; doi: 10.1038/srep26498 (2016)

[9] Yongyu Zhang1,2, Peimin He3, Hongmei Li1, Gang Li1, Jihua Liu4,5, Fanglue Jiao5,Jianheng Zhang3, Yuanzi Huo3, Xiaoyong Shi6, Rongguo Su7, Naihao Ye8,Dongyan Liu9, Rencheng Yu10, Zongling Wang11, Mingjiang Zhou10 and Nianzhi Jiao2. Ulva prolifera green-tide outbreaks and their environmental impact in the Yellow Sea, China.* National Science Review*2019,6: 825–838

[10] 孔凡洲等,2 0 1 8.2017 年春、夏季黄海35°N 共发的绿潮、金潮和赤潮. 海 洋 与 湖 沼,49 (5):1021-1030

[11] 唐启升等，2010.绿潮研究现状与问题.中国科学基金，1：5-9

青岛浒苔成灾与江苏有关，专家发声说了什么？

从技术层面上看，目前浒苔的防控方式主要有化学防控法、物理防控法、改变养殖工艺三种。

目前主要采用的方案是化学防控方法，即使用杀藻剂，对养殖设施上的浒苔进行消杀，以达到减少漂浮浒苔来源的目的。这种方法操作较简便、且效果明显，但需注重杀藻剂、用量、使用时机的选择。

物理防控法则具有操作简便、成本低廉、消除效率高的优点，它是在现有养殖工艺的基础上，利用海流的作用将养殖缆绳自然掩埋，未来应用前景广阔。

第三种方法即改变养殖工艺，以减少养殖设施上浒苔数量。相比前两种方法，该方法使用技术尚不成熟，还有待发展。

青岛今年浒苔打捞或破百万吨

不时有载满浒苔的车辆穿梭而过，大量的鲜浒苔堆放在地上，无人机正在对它们喷洒快速腐熟复合菌剂。经过处理后，它们将被送回“老家”——大海。这是7月12日，记者在青岛后海浒苔处置基地看到的场景。

当下，青岛近海正在遭遇历史上最大规模浒苔的侵袭，覆盖面积1746平方公里，是之前最大年份（2013年）的2.3倍，是2020年的9倍，这也是浒苔灾害连续15年影响该市。多位受访者预测，今年打捞的浒苔总量最终会突破100万吨。

青岛浒苔成灾与江苏有关，中国生态学会理事、海洋生态专家陈尚告诉记者，浒苔在江苏、山东等海域都有分布，但平时分布量很小。近10多年来，造成青岛等海域浒苔灾害的一个重要原因是：江苏盐城、南通等地的渔民清理紫菜筏架，把筏架上附着的浒苔落入海水，形成种源，沿着海流向北漂移，呈现指数级生长，每年6、7月份到青岛海面时，水温合适，海水肥沃，快速生长形成浒苔灾害。

其次，一些渔民给养虾蟹的池塘换水时，将水中附着的浒苔排放到了海里，也形成第二个种源。陈尚说，今年青岛海域浒苔尤其严重，也有老天不帮忙的因素。从2019年开始，自然资源部组织江苏省及其所属盐城、南通等地的自然资源、农业农村等部门开展紫菜养殖区早期集中打捞浒苔，前年和去年取得了显著效果，浒苔规模明显减少。

但今年5、6月时，江苏黄海一带出现暴雨、大风、龙卷风等，一些已经回收的筏架等被打散掉进了海里，增加了入海的浒苔种源，导致浒苔源头处置效果降低。?

他称，自然资源部、中科院、农业部、中国海洋大学等专家有多种科学证据表明，青岛等海域浒苔来自江苏海域的输送，与江苏的紫菜养殖有关。

江苏海洋、水产的部门有不同看法

江苏海洋、水产的部门对此有不同认识。6月28日，江苏省浒苔绿潮联防联控工作领导小组办公室在通报浒苔防治工作进展时表示，江苏全省共清退紫菜养殖面积6万亩，压减紫菜养殖用海9.6万亩，并于5月8日前将紫菜筏架、网帘和缆绳等设施全部清理上岸，提前结束紫菜生产。

对此，山东省政协委员、中国海洋大学生命科学与技术科研基地主任宫庆礼认为，紫菜一般到每年10月下旬就在海里养，11月中旬开始收，每隔半个月到1个月收一茬，连续收七八茬。每年12月份，浒苔幼苗就长到紫菜网帘等工具上了。次年1、2月份时，浒苔就开始生长。也就是说，今年5月份紫菜养殖结束时，被遗弃在海里的浒苔幼苗就已经开始漂流北上了。