中国海带养殖向离岸深水区发展的初步探讨

海带(Saccharina japonica)是我国重要的经济海藻之一，我国海带养殖业已形成了完整的技术链条和产业链条。近年来，在内外因素双重驱动下，我国海带养殖业呈现出向离岸深水区发展的趋势。本文围绕海带离岸养殖，介绍海带近岸养殖和离岸养殖的概念，对比分析海带近岸养殖和离岸养殖的优劣势，探讨海带离岸养殖发展的动因，总结海带离岸养殖发展的现状与问题，为海带离岸养殖发展提出建议和对策，以期为海带养殖产业的健康、可持续发展提供新思路、新理念。     

铁离子对海带配子体克隆系生长发育的影响

为了探究Fe³⁺在不同氮、磷条件下对海带（）配子体生长发育的影响，以海带''黄官1号''雌、雄配子体克隆系为材料，以含有不同浓度的氮（N）、磷（P）营养盐的灭菌海水为培养液，添加不同浓度（0μmol/L、0.36 μmol/L、3.60 μmol/L、8.90 μmol/L、17.80 μmol/L）的铁离子（Fe³⁺），通过测定光系统Ⅱ的最大荧光产量（）观察配子体营养生长状况，通过计算发育率（包括卵囊形成率、排卵率、幼苗形成率）观测配子体发育与生殖状况。结果显示，N、P浓度分别为0.825 mmol/L、0.0336 mmol/L的条件下，浓度为3.60 μmol/L的Fe³⁺对海带配子体营养生长阶段的促进作用最大；在不同N、P浓度条件下，Fe³⁺浓度为3.60~17.80 μmol/L时能够提高海带配子体的最大荧光产量，且各浓度组之间没有显著性差异（3+能够促进海带配子体由营养生长转向生殖生长，Fe³⁺浓度为3.60~17.80 μmol/L时可显著促进海带配子体的生殖生长，且各浓度组之间没有显著性差异（>0.05）；即使N、P浓度达到0.825 mmol/L、0.0336 mmol/L，在无铁条件下所有的海带配子体维持在营养生长状态；即使Fe³⁺浓度达到3.60 μmol/L，在N、P浓度0.007 mmol/L、0.0003 mmol/L条件下，大部分海带配子体（65%）维持在营养生长状态，虽然小部分海带配子体（35%）进入了生殖生长状态，但生殖生长明显滞后于实验中的其他各个N、P浓度组。本研究表明，铁和N、P营养盐对海带配子体的营养生长和生殖生长具有协同促进作用，铁是海带配子体由营养生长到发育成熟再到有性生殖过程中的关键因素；在添加适宜浓度的氮（0.275 mmol/L）、磷营养盐（0.0112 mmol/L）条件下，浓度为3.60 μmol/L的Fe³⁺对海带配子体的生长发育促进作用最大。该结果可为提高海带育苗效率提供理论依据。     

铁促进半叶紫菜华北变种丝状体的生长发育及其生理生化基础

通过探讨半叶紫菜华北变种(Pyropia katadae var. hemiphylla)丝状体在不同铁浓度下的相对生长速率(RGR)、孢子囊枝形成率及若干生理生化指标(叶绿素荧光参数、活性氧含量、抗氧化剂含量、抗氧化酶活性等)的变化规律,以期获得适宜其生长及孢子囊枝形成的铁浓度范围,并初步揭示其在不同铁浓度下的生理生化变化特征。研究结果显示,在0.040 mg/L铁浓度下,半叶紫菜华北变种营养藻丝有较高的RGR、光系统Ⅱ最大量子产量(Fv/Fm)和调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)],表明此铁浓度可促进营养藻丝的光能转换效率和光保护能力的提高,并利于其生长。高铁浓度(0.160~0.800 mg/L)组的营养藻丝RGR显著降低,而贝壳丝状体孢子囊枝形成率显著增加,表明高铁浓度抑制了藻丝的营养生长,而促进了藻丝营养生长状态向发育状态的转变。贝壳丝状体的孢子囊枝比例与Fv/Fm呈显著的正相关关系,表明营养藻丝向孢子囊枝转变后,贝壳丝状体的光能转换效率显著提高。铁的添加使藻丝中活性氧(ROS)含量显著增加,而类胡萝卜素和脯氨酸含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)]活力与ROS含量均呈显著正相关关系,表明藻丝的抗氧化系统可对铁介导的过量ROS作出积极应答,以平衡ROS的产生和清除。本研究可为半叶紫菜华北变种的苗种培育提供理论依据。     

条斑紫菜丝状体不同发育时期对光照和温度的光合适应能力

以条斑紫菜(Pyropia yezoensis)丝状体为材料，研究温度(15℃、25℃和35℃)与光强[40、100和300 μmol/(m2·s)]对营养藻丝和孢子囊枝光合生理的影响。结果显示，15℃和25℃实验组中，营养藻丝和孢子囊枝的PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、总光合速率(Pg)和净光合速率(Pn)均随光强升高而降低。在300 μmol/(m2·s)下，营养藻丝的Fv/Fm和Pg趋于零，Pn为负值。在25℃、40 μmol/(m2·s)下，营养藻丝的呼吸耗氧速率(Rd)在实验周期内一直显著高于孢子囊枝；其他组则随胁迫时间延长，二者间Rd差距逐渐缩小。总体上，在相同条件下，所测孢子囊枝Fv/Fm、Pg和Pn均显著高于营养藻丝，而Rd与营养藻丝相当。35℃实验组在6 h时，孢子囊枝的Fv/Fm显著高于营养藻丝，但随光强升高直线下降(P<0.05)，其他组Fv/Fm均趋于0。在40、100 μmol/(m2·s)下，6 h时，孢子囊枝Pg和Rd高于营养藻丝或二者相当；在300 μmol/(m2·s)下，后期营养藻丝Pn和Rd高于孢子囊枝，但在整个实验周期，二者的Pn均为负值。总体上，营养藻丝和孢子囊枝的Fv/Fm、Pg和Pn均显著低于(多数趋于0或负值)15℃和25℃，而35℃的Rd高于15℃和25℃；后期，2种藻丝均出现发绿变白，甚至死亡现象。研究表明，在条斑紫菜营养藻丝的光合作用被严重抑制的光强、温度条件下，孢子囊枝仍具备相对高的光合活力，说明在温度和光强升高到不利于营养藻丝生长的情况下，刺激藻丝转向了孢子囊枝发育阶段，后者具备适应更高温度和光照的能力。     

干露胁迫对鼠尾藻生理生化影响的研究

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)集生于中潮带和低潮带岩石上，在高、中潮带的水陆或石沼中，有的甚至在低潮时较长时间暴露于日光下。低潮露空下的干露胁迫是影响鼠尾藻生存的关键因子。本研究采集野生鼠尾藻为实验材料，在培养箱中分别失水干露0、1、3、6 h，并在海水中恢复培养，测定不同胁迫时间下藻体的失水率、叶绿素荧光参数和生化参数。结果显示，不同大小的鼠尾藻干露胁迫不同时间后的失水率显著不同，胁迫时间越短，藻体越大，失水率越低，大藻体鼠尾藻的保水能力高于小藻体；干露胁迫使鼠尾藻的叶绿素荧光值显著降低，同株鼠尾藻不同部位对干露胁迫的耐受程度显著不同，梢部耐受能力较差，基部耐受能力较强，小藻体和大藻体的梢部伤害较大，不能恢复，鼠尾藻基部可恢复正常生理状态，干露胁迫时，鼠尾藻以非调节性能量耗散机制为主；干露胁迫时，藻体梢部通过抗氧化酶类[(抗超氧阴离子自由基(ASAFR)、超氧化物歧化酶(SOD))和非抗氧化物质(可溶性糖、脯氨酸)共同作用来应对胁迫，藻体基部主要是通过上调蛋白、可溶性糖和脯氨酸等含量抵抗胁迫。高中潮带的鼠尾藻较易处于高温、强光和干露失水叠加的胁迫状态，同时，又因外部形态和生活环境的不同，藻体各部分的生理生化特性也有一定的差异。本研究探讨了鼠尾藻干露胁迫下的生理生化状态，对研究鼠尾藻抵抗环境胁迫的生态适应性具有重要的指导意义。     

海带孢子囊发育过程中的形态结构与生理生化变化研究

本研究以海带(Saccharina japonica)杂交品系“玉带1号”为研究对象，根据孢子囊形成过程中的外观形态，将孢子囊形成与发育过程分为5个阶段，系统观察了孢子囊形成过程中的外观形态和组织结构变化，研究了孢子囊发育不同阶段生理生化特征的变化规律。结果显示，在孢子囊发育过程中，孢子体表面依次出现光滑、磨砂、突起、破皮和光滑等表观现象，伴随着表皮细胞的突起、隔丝的伸长、孢子母细胞的分化与发育，以及游孢子的形成和释放等组织变化过程；另外，在孢子囊发育过程中，海带孢子体对氮的积累持续增加，蛋白含量呈先显著增加到释放游孢子阶段又有所降低的趋势；过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子含量的变化趋势相似，在孢子囊形成初期，其含量呈先上升到后期又有所下降；不同抗氧化酶在孢子囊形成过程中的活性变化存在差异，其中，超氧化物歧化酶(MDA)活性总体呈下降趋势，而抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先上升后下降的趋势，丙二醛(MDA)含量无显著变化；在孢子囊发育过程中，1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性呈先降低后升高的趋势，苹果酸脱氢酶(MDH)活性无显著变化。本研究有助于加深对海带杂交品种孢子囊形成过程及生理生化特征的理解，可为海带杂交品种孢子囊的人工诱导提供理论依据。     

基于MaxEnt模型和ArcGIS预测多肋藻在中国海域的适生分布特征

基于大型经济海藻的经济和生态价值, 开发具有潜力的新栽培物种是海藻栽培产业健康多样化发展的保障。 多肋藻(Costaria costata)是一种具有很高营养价值及经济价值的大型褐藻, 但并非我国本土物种。本研究采用 MaxEnt 模型预测多肋藻在我国的适生情况, 并探究不同因子对多肋藻孢子体生长的影响, 旨在为开展多肋藻栽培提供支撑。结果表明, 当正则化参数为 1, 训练集与测试集比值为 70 : 30 时, 模型预测性能最佳。基于环境因子的相关性和对模型的贡献率, 筛选出 8 项用于多肋藻适生预测模型的构建, 其中温度与光强对多肋藻自然分布的影响最大, 在光强不低于 4 μmol/(m2 ·s), 月均温度不低于 7 ℃, 多肋藻的适生概率较高。模型显示, 多肋藻在我国的适生区主要分布于黄渤海, 约占该海域面积的 11.32%, 其中 8.08%为边缘适生区和低适生区, 中适生区和高适生区分别占 1.33%和 1.91%, 主要位于辽东湾。表明辽东湾、大连沿海以及山东半岛沿海是多肋藻引种栽培的适宜海域。但辽东湾部分区域的高适生性也预示高入侵风险性, 若开展人工栽培, 应加强生态安全性方面的评估。     

基于MaxEnt模型和ArcGIS对巨藻在我国适生情况的分析

发展新养殖对象及异地栽培需首先掌握物种的生态适应性。有关巨藻(Macrocystis pyrifera)在我国海区适应性的研究甚少，海区养殖效果不理想，我国巨藻养殖业发展欠佳。本研究采用MaxEnt构建了巨藻的物种分布模型，当特征组合为乘积型特征(product features)、二次型特征(quadratic features)和片段化特征(hinge features)，正则化参数为0.8时，模型预测性能最佳；综合考虑环境因子的相关性及对模型的贡献率，筛选出6项环境因子用于模型构建，其中，光强与温度对巨藻自然分布的影响最大，在光强不低于2 μmol/(m2·s)、年均温度范围10.5~17.0℃条件下，巨藻的适生概率较高。采用所构模型结合ArcGIS预测巨藻在我国的适生区：主要分布于黄渤海，约占该海域面积的13.17%，其中，边缘适生区为5.46%，低适生区为2.85%，中适生区为1.20%，高适生区为3.66%，表明辽东湾、渤海湾是巨藻引种养殖和藻场建设的适宜海域。     

印度尼西亚海藻养殖产业概况

印度尼西亚是重要的渔业大国,是我国渔业"走出去"和渔业科技国际合作的重要伙伴。印度尼西亚的海藻养殖产量位居世界第二,是海藻胶加工原料的重要出口国,其产卡拉胶海藻约有70%出口中国。文章介绍了印度尼西亚海藻养殖产业的相关概况,包括养殖海藻的品种、产量、分布、养殖技术、收获、初加工和贸易等,旨在梳理印度尼西亚海藻养殖产业发展的历史、现状及前景,为我国海藻养殖产业的发展提供借鉴,也为我国与印度尼西亚开展海藻产业领域方面的合作提供背景资料。