浒苔资源化利用研究进展及其发展战略思考

浒苔是-种重要的经济海藻,自2008年以来,黄海连续3年暴发大规模漂浮浒苔"绿潮",严重影响海洋生态及沿海旅游业,已引起研究者的极大关注.本研究以浒苔资源化利用为切入点,介绍了浒苔在肥料、能源、饲料、食品等领域的研究应用现状,提出了我国浒苔资源化利用的战略思考和下-步研究重点,为我国浒苔产业链发展提供参考.     

黄海绿潮（浒苔）暴发区温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系

根据2008年7月9～14日对黄海绿潮暴发区生态环境要素的调查数据,重点研究了调查海域温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系。结果表明,溶解氧的平均值为9.22mg/L,整体处于过饱和状态,呈北高南低,西高东低的分布趋势。溶解无机氮的平均值为9.07μmol/L,呈现出南高北低,苏北沿岸向离岸方向逐渐降低的趋势;活性磷酸盐的平均值为0.19μmol/L,呈现出东高西低,自外海向海洲湾方向递减的趋势。在调查海域的东部出现营养盐高值区。通过分析温度、盐度、溶解氧、营养盐与绿潮发生的关系发现,温度、盐度和溶解氧均处于浒苔藻体生长和孢子释放的适应范围内。大面积浒苔聚集区的表层海水DIN和PO34--P的平均含量分别为14.89和0.27μmol/L,营养盐含量要明显高于调查海域其他海区营养盐的含量,表明充足的营养盐是绿潮发生的物质基础。同时调查海区表层、10m层和底层N/P（摩尔比）比值的平均值分别为702、194和411,均远大于Redfield值,由此可见,该调查水域主要受到磷的潜在限制。     

浒苔的危害及防治

根据2008年山东沿岸海域浒苔灾害的现实，结合已有工作，从浒苔生长特征、暴长形成“绿潮”的原因、浒苔滋生、繁衍的危害及关于浒苔灾害的防治等方面进行初步探讨、分析。     

江苏海域浒苔时空分布特征及对海洋环境的影响

绿潮作为一种新型生态灾害自2007年以来在江苏沿岸海域频繁发生,对江苏海洋生态环境造成影响。基于2014年MODIS数据,分析获得江苏绿潮发生时间、面积、影响范围及漂移路径。结果表明:绿潮最早发生于四月下旬,浒苔在2014年5月生长增殖速度最快,覆盖面积达到全年最大值。2014年6月至7月绿潮进入爆发期,8月逐渐衰退,9月中旬在遥感影像上趋于消亡并处于相对稳定状态。浒苔无毒并具有一定营养价值,但绿潮爆发改变海洋原有生态环境,造成生态系统紊乱,对海洋渔业生产造成影响。浒苔堆积氧化变质亦对生态环境造成污染进而发生次生灾害。开展浒苔无害化处理及资源化利用是解决浒苔爆发引发一系列环境问题的有效途径。     

南黄海绿潮暴发早期与末期显微繁殖体分布及种类组成研究

调查了2012年4月、8月和2013年4月、8月两年4个时期的南黄海绿潮藻显微繁殖体分布与种类组成。研究绿潮暴发早期(4月份),南黄海已有显微繁殖体广泛分布,高值区主要分布于如东、大丰近岸海域,2012年4月大丰海域密度最高可达1 312ind/L,2013年4月如东海域密度达到884 ind/L;黄海绿潮暴发末期(8月份),高值区随大面积绿潮藻向北转移,随着如东和大丰海区漂浮绿潮藻消失,显微繁殖体的数量降低至较低水平,2012年和2013年8月密度范围分别为0~38 ind/L和0~28 ind/L。2012年和2013年4月显微繁殖体由曲浒苔(Ulva flexuosa)、浒苔(Ulva prolifera)和缘管浒苔(Ulva linza)组成,8月由曲浒苔(Ulva flexuosa)和浒苔(Ulva prolifera)组成。4月份显微繁殖体在如东、大丰海区高密度分布表明绿潮发生前期南黄海绿潮藻种质库的存在,大量显微繁殖体可以在春末海区温度回升时期迅速萌发,成为早期绿潮形成的贡献者之一。     

浒苔与球等鞭金藻相互抑制的实验验证

研究了实验室条件下漂浮绿潮海藻浒苔（Ulva prolifera ）与微藻球等鞭金藻（Isochrysis galbana）之间的相互抑制作用，并对作用机制进行了初步探讨。结果表明，在浒苔和球等鞭金藻初接种量分别为1 gFW/L和1×10⁴ cells/mL的共培养系统中，实验初始阶段（前3 d）NO₃^-、PO₄^3-浓度显著高于浒苔和球等鞭金藻各单培养组，说明共培养系统中浒苔和球等鞭金藻彼此之间产生了显著抑制作用，其中浒苔对球等鞭金藻抑制率为96.62%，球等鞭金藻对浒苔的抑制率为19.67%，从而导致对NO₃^-、PO₄^3-吸收速率的降低；从第4天到实验结束，共培养体系中NO₃^-、PO₄^3-浓度逐渐升高，镜检也显示浒苔和球等鞭金藻细胞发生了断裂、肿胀和死亡现象，而单培养组中NO₃^-、PO₄^3-浓度持续下降，说明共培养系统中由于浒苔和球等鞭金藻的死亡而向培养液中释放了营养盐。本研究表明在营养盐浓度和浒苔生物量相对较低的情况下，浒苔和球等鞭金藻彼此之间存在化感作用。     

防绿潮藻固着和生长的初步研究

选用3种不同材质的缆绳和5种不同涂料,采用海上现场模拟实验的方法开展了防绿潮藻固着和生长的研究。实验结果表明,3种材质缆绳上绿潮藻幼苗的密度和长度总体随着时间的延长而增多,第4周左右固着密度能达到最大,随后呈现下降的趋势。从材质上看,聚丙烯绳上的绿潮藻幼苗平均生长长度较其他2种材质略长。所选涂料能有效地抑制绿潮藻固着、萌发和生长,涂有涂料的缆绳上的绿潮藻幼苗固着个数和生长长度明显低于对照组,其中有机氟涂料的防固着效果最好,涂在缆绳上既稳定又能有效地防止绿潮藻幼苗的固着生长。     

辽宁近岸海域生物灾害及分布现状

正海洋生物灾害为一种或几种海洋生物数量过度增殖引起的海洋生态异常现象[1-4]。辽宁省濒临黄海与半封闭的渤海,大陆岸线长2110km,近岸海域面积68 000km2,近些年海洋生态灾害在我国沿海频繁发生,为了掌握辽宁省的海洋生物灾害发生现状,提高防灾减灾工作的针对性和有效性,笔者系统地论述了赤潮、褐潮、绿潮、水母和外来种入侵等海洋生态灾害的分布现状,探讨了辽宁海洋生态灾害发生特点及趋势,以期为海洋生态灾害管理提     

黄海绿潮漂浮浒苔对高光强胁迫生态适应机制研究

研究了绿潮暴发过程漂浮浒苔藻体独特悬挂分枝现象,及其对高光强逆境胁迫的生理生态适应性。2012-2014年连续3年跟踪监测黄海绿潮漂浮浒苔漂移过程,发现海面漂浮藻体多为气囊主枝,因受高光强胁迫大部分逐渐变白死亡,而水下悬挂分枝藻体可以躲避高光强逆境胁迫生存下来。进一步对青岛海域漂浮浒苔气囊主枝与悬挂分枝进行叶绿素荧光参数及显微细胞结构观察,结果显示海面漂浮藻体气囊主枝多呈白绿色,F_v/F_m平均约为0.29,叶绿素含量约为0.32 mg/g,细胞质多数发生偏移或萎缩变色,且部分细胞形成生殖细胞囊或已放散出生殖细胞;而悬挂分枝多呈绿色且F_v/F_m较高平均为0.6,叶绿素含量高达0.87mg/g,细胞质充实,仅少部分细胞萎缩。将气囊主枝与悬挂分枝放置于室内25℃、80μmol/(m2·s)条件下培养1周,发现气囊主枝的细胞均已形成繁殖细胞囊或已放散成空细胞,而悬挂分枝培养后则保持健康生长。该研究为进一步阐释黄海绿潮暴发机制提供了基础资料。     

浒苔绿潮的发生、危害及防治对策

本文就浒苔绿潮的发生、危害进行了探讨与分析,并提出了预防、治理和综合利用等方面的建议与对策。