中国近海海藻养殖及碳汇强度估算

海藻养殖是渔业碳汇的重要形式,碳汇生态功能显著。本实验以1999—2012年《中国渔业统计年鉴》统计数据为基础,对中国及浙江近海藻类养殖的产量、结构进行了分析,并对其固碳强度进行了估算。中国近海海藻养殖以海带、裙带菜、紫菜、江蓠等为主,期间年均总产量为141.87万t,各类海藻养殖产量所占比例分别为海带(60.29%)、裙带菜(7.92%)、紫菜(5.67%)、江蓠(5.39%)。浙江近海海藻养殖以紫菜、海带、羊栖菜、苔菜等为主,各类海藻养殖产量所占比例分别为紫菜(51.83%)、海带(27.73%)、羊栖菜(12.72%)、苔菜(1.27%)。浙江近海海藻养殖总产量占全国总产量的份额不高(2.55%),但养殖结构独特,部分种类的海藻养殖产量在全国同种类海藻养殖量中占有较高份额,其中苔菜占83.00%,羊栖菜占68.29%,紫菜占23.53%。1999—2012年,全国海藻年均固碳量为41.85万t/a,固碳量在2012年最高达51.50万t,整体呈现上升趋势。其中,海带年均固碳量在各类海藻中最高达26.45万t/a,其次是裙带菜3.23万t/a、紫菜2.24万t/a、江蓠2.01万t/a。浙江近海养殖海藻年均固碳量为1.03万t/a,约占全国年均固碳量的2.47%。为满足低碳经济发展的需求,建议加强近海自然碳汇及其环境的保护和管理,大力发展以海水养殖为主体的碳汇渔业,开展碳汇渔业关键技术与产业示范工程研究及海洋生物碳汇功能与碳汇渔业潜力的基础科学研究。     

江苏滨海县海域漂浮浒苔光合生理特性及其固碳潜力评估

测定了江苏滨海县海域漂浮浒苔(Ulva prolifera)的光合生理特性(叶绿素荧光参数、叶绿素含量、Rubisco活性、光合速率)和组织含碳量,并分析了浒苔暴发海区水体溶解性无机碳(dissolved inorganic carbon,DIC)浓度及pH值变化特征。结果表明:1)浒苔漂到滨海海域时藻体状态良好,藻体Fv/Fm达到0.67,Yield为0.57,总光合速率为66.99μmol(C)·g-1(FW)·h-1,叶绿素a和b的含量分别为0.91 mg·g-1和0.65mg·g-1,Rubisco活性达到11.39μmol(CO2)·g-1(FW)·min-1;2)覆盖区域不同位点海水无机碳体系各参数均出现不同程度的变化,从浒苔覆盖区边缘到中心,海水中DIC和HCO3-浓度逐步降低(P0.05),而海水pH值却逐渐升高(P0.05)。3)2008~2013连续6年暴发的绿潮藻生物量累计约达9 832.8×104t湿重,可固定CO2量达1 843.67×104t,说明浒苔对DIC的吸收能力较强,能促进海水无机碳体系循环,提高海水pH值,能一定程度上增加海洋碳汇强度。     

浅谈浒苔利用现状

浒苔（Enteromorpha）属绿藻门、石莼目、石莼科,是形成绿潮的主要藻类之一。自2008年以来,青岛近海已不同程度暴发大量漂浮浒苔,浒苔暴发频率的增长及地理范围的扩大引起了人们的关注。浒苔营养成分全而,将浒苔打捞上岸后简单掩埋或沤肥处理造成了很大的环境问题和资源浪费。如何更好地利用这种海洋资源,变废为宝,挖掘其巨大的生物资源价值成为热点话题．     

漂浮绿潮藻浒苔孢子/配子的繁殖过程

以引起绿潮灾害的漂浮优势种浒苔(Ulva prolifera)为材料,对其繁殖过程和特性进行研究。结果发现漂浮浒苔多以配子体形式出现。每平方厘米单层藻体叶片可以产生2.84×10P6P~6.62×10P6P个孢子或1.14×10P7P~2.65×10P7P个配子,放散的生殖细胞中91.6%~96.4%可以成功萌发形成新的藻体,在绿潮暴发高峰期,平均1 g浒苔藻体30%的叶片所形成的生殖细胞囊完全放散生殖细胞后,可以产生0.84×10P8P~8.21×10P8 P株新藻体。漂浮浒苔强大的繁殖力是生物量快速扩增的重要原因,也是中国沿海绿潮暴发的一个主要原因。     

2种浒苔即食食品的研究与开发

<正>浒苔(Enteromorpha prolifera)是一种大型绿藻,为绿藻门石莼目浒苔属的藻类植物,又称苔条、青海苔等。我国浒苔资源丰富,多为野生藻种,山东、江苏、浙江、福建等沿海海域均有分布,自然繁殖能力特别强,产量巨大。近4年来山东省近岸海域连续暴发浒苔绿潮,2008年青岛及邻近海域更呈现了罕见的大面积浒苔漂浮聚集态势,浒苔总生物量估计约百万吨,已经影响了海洋渔     

渔业碳汇与碳汇渔业定义及其相关问题的辨析

本文基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于碳汇和碳源的解释和水生植物固碳特点,对2010年提出的渔业碳汇和碳汇渔业的定义进行修订,强调了渔业碳汇功能和增汇的基本表达方式和水生植物在渔业碳汇中的重要作用,进一步解释了通过水生藻类养殖、滤食性贝类和鱼类等养殖、渔业生物群体捕捞和增殖等渔业生产活动促进水生生物“移出和储存”CO2等温室气体的过程和机制。分析了贝类养殖在不需要投放饵料的前提下,通过滤食浮游植物及有机碎屑等颗粒有机物大量使用水体中CO2的过程及机制,从能量收支层面论述了使用碳、移出碳、储存碳和释放碳4个碳库的特征及其数量关系,进而证实贝类养殖提升了水域生态系统碳汇能力,是碳汇而不是碳源。贝藻养殖碳汇评估结果表明,随着海水养殖生产持续发展,近20年我国近海贝藻养殖碳汇有较大幅度的增加,总碳汇量从2001年394万t增加到2020年659万t,其中近三年(2018—2020)平均总碳汇量为648万t (相当于每年义务造林87万hm2);净碳汇量从2001年255万t增加到2020年430万t,近三年(2018—2020)平均净碳汇量为422万t (相当于每年义务造林56万hm2)。最后,提出了健康持续、深入发展碳汇渔业的相关建议。     

养参防治浒苔的几点措施

和赤潮一样,大量繁殖的浒苔能遮蔽阳光,影响海底藻类的生长;死亡的浒苔会消耗海水中的氧气,腐烂后能够释放大量氨氮,并使水中硫化物浓度上升,对海洋生物具有明显毒性。现在国外已经把浒苔一类的大型绿藻暴发称为“绿潮”,视作和赤潮一样的海洋灾害。     

中国近海渔业生物捕捞群体碳汇评估

捕捞渔业生物群体的生产活动是发挥渔业碳汇功能和增汇的3种基本方式之一,其中,水生植物作为典型的碳汇生物,发挥至关重要的作用,据此,本研究采用碳含量法对1979―2020年中国近海渔业生物捕捞群体总碳汇和净碳汇进行了评估。总碳汇是通过捕捞产量和捕捞群体的碳含量估算捕捞群体的移出碳量,再根据食物网机制和各营养层级的生态转换效率,最终估算摄食的浮游植物碳含量;净碳汇是捕捞移出碳和储存碳之和,可根据占总碳汇的比例计算。随着海洋捕捞业的发展和管理的加强,40多年来,我国近海渔业生物捕捞群体碳汇有较大幅度的变化,本研究计算的总碳汇量从1979年的1458万t快速上升到1999年的6330万t,2020年下降至4983万t,其中,近3年(2018―2020年)平均每年为5246万t,约为近海贝藻养殖总碳汇的8倍;净碳汇量从1979年的511万t快速上升到1999年的2215万t,2020年下降至1744万t,其中,近3年(2018―2020年)平均每年为1836万t,约为近海贝藻养殖净碳汇的4倍。针对提高碳汇评估准确性和加强碳汇扩增,文末提出了相关建议。     

黄海绿潮浒苔的形态学观察及分子鉴定

2008年6月初,黄海中南部海域出现罕见的大面积的绿潮现象,经初步鉴定,认为造成本次绿潮的种类为浒苔属(Enteromorpha)藻类,但是其种一级分类地位的确定成为自绿潮爆发以来最有争议的问题之一.本研究采用形态学观察与分子鉴定相结合的方法,对在黄海海域采集的22个浒苔样品及青岛栈桥海域的漂浮浒苔样品进行了鉴定.结果表明,不同站位的浒苔样品均具有主枝,且高度分枝,但丝状体的长度及宽度有较大差异;藻体色泽也有较大差异,有深绿色、鲜绿色和黄绿色之分;藻体细胞大小差异较大;切片观察表明所有样品都具有浒苔典型的管状结构,且细胞位于单层藻体的中央;ITS及5.8S rDNA序列分析表明23个浒苔样品序列完全一致,由此确定这些浒苔样品均属于同一种浒苔属浒苔(Enteromorpha prolifera).     

试析福建海藻食品工业的发展潜力

海洋经济藻类在食品工业、医药卫生、能源以及其它化学资源方面有着广泛的应用。我国海藻资源极为丰富,海带和裙带菜产量居世界首位,紫菜产量仅次于日本。位于亚热带的福建近海是我国商品海藻的主要产区,海带产量占全国总产量的20％,仅次于山东和浙江。紫菜产量则占全国总产量的80％。其它海藻如裙带菜、浒苔资源也相当丰富。福建海藻食品加工业(包括海藻胶工业及原藻食品加工业)在技术和生产设备方面已具有一定的基础,潜在着广阔的发展前景。但近年来,除了在紫菜琼脂业方面有着较显著的发展外,就海藻食品工业总体而论,发展步伐还较缓慢,其现状与我省海藻资     

庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网潜在碳来源贡献及对碳汇渔业的思考

陆架边缘海是全球海洋重要的碳汇区域,而近岸岛屿毗邻海域作为最具代表性的边缘海域,具有来自海洋与陆地的不同碳来源,在碳循环和海洋碳汇中发挥着重要作用。本研究基于碳氮稳定同位素方法,利用贝叶斯混合模型,分析2020年秋季庙岛群岛毗邻海域底栖食物网中不同碳来源(浮游植物、大型藻类、悬浮颗粒有机物和底质有机物)对主要消费者类群(水生底栖无脊椎动物、杂食性鱼类、底栖食性鱼类和肉食性鱼类)的相对贡献,并以此对海洋碳汇和碳汇渔业展开了讨论。结果显示,庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网生物类群的潜在碳来源主要为藻类(包括浮游植物和大型藻类)和海底底质有机质(SOM),但悬浮颗粒有机物(POM)的贡献较低。碳来源主要以内源性碳(海源)为主。由于大型藻类对水生底栖无脊椎动物的贡献明显高于鱼类,在碳汇渔业的指导下,合理科学地进行藻类增养殖,并通过贝类或以贝藻为食的鱼类混和养殖可能增加碳汇能力,从而促进碳汇渔业的发展。     

滤食性贝类养殖碳汇功能研究进展及未来值得关注的科学问题

我国是世界海水滤食性贝类养殖第一大国,滤食性贝类及其所处的近海生态系统与碳的生物地球化学过程关系密切。本文概述了滤食性贝类养殖碳汇研究进展,分析了目前在支撑数据的科学性和系统性、对关键过程和机理认知等方面存在的问题,提出了后续在碳汇形成过程和机制的基础研究、方法学研发和交易体系建设、碳汇扩增模式构建和产业化应用等亟需持续深入的方向。研究结果将为深入认识和科学评估滤食性贝类养殖生态系统的碳汇效应及其服务国家“双碳”战略目标的潜力提供科学依据。     

钩虾对大型海藻的摄食选择及其潜在的碳汇分析

经食物链形成的“碳封存”和“碳转移”是海洋渔业碳汇的重要方面。大型海藻是海洋生态系统中最主要的初级生产力之一,也是最高效的固碳生物类群之一,端足类是大型海藻群落中非常重要的消费类群,处于食物链物质循环和能量传递的中间环节,承担着“碳转移”的职责。本文以山东半岛端足类中华原钩虾(Eogammarus possjeticus)为实验对象,开展了其对5种大型海藻[浒苔(Ulva prolifera)、肠浒苔(U. intestinalis)、扁浒苔(U. compressa)、线形硬毛藻(Chaetomorpha linum)和丝毛藻(Cloniophora sp.)]的摄食研究,比较了中华原钩虾对5种大型海藻的摄食率,分析了摄食率与海藻的总有机碳(TOC)、总氮(TN)、碳氮比(C/N)和干湿比(DW/FW)等指标的相关性,揭示了中华原钩虾对海藻的摄食选择性特征,初步探讨了钩虾潜在的碳汇影响。结果显示,中华原钩虾对肠浒苔和浒苔具有较高的摄食率,分别为0.81和0.80 g鲜重/(g·d),而对线性硬毛藻摄食率最低,为 0.19 g鲜重/(g·d);中华原钩虾选择栖息于大型海藻的个体数量比例以丝毛藻最高,其次为肠浒苔和浒苔;中华原钩虾的摄食率与海藻TOC含量和C/N呈显著正相关(P<0.05),而与TN含量和DW/FW呈显著负相关(P<0.05)。研究表明,中华原钩虾对大型海藻的摄食选择与海藻TOC、TN、C/N和DW/FW均显著相关,且偏向于在结构复杂、细丝状分枝多而密集的海藻中栖息。钩虾优先选择固碳量较高的浒苔类绿藻,能够快速将其固定的碳向更高营养级传递转移,可加速实现碳封存或碳移出,对海洋渔业碳汇进程可能会产生影响。     

硅的生物地球化学过程及其在养殖碳汇形成过程中的作用和影响

硅(Si)是地球上丰度仅次于氧的第二大元素,其生物地球化学过程与大气CO2变化、海洋生物泵以及海岸带富营养化等过程密切相关,因此,硅循环也成为全球环境变化研究关注的核心问题之一。本文在总结已有研究的基础上,论述了硅生物地球化学过程及其对碳循环的调节及影响,进一步聚焦近海规模化贝类养殖活动,分析了贝类养殖生态系统硅循环与碳循环的耦合作用及机理,展望了未来值得关注的关键科学问题。研究表明,地质尺度上,硅酸盐矿物风化是地表所有次生硅的来源,风化过程也是一个重要的碳汇过程。陆地生态系统中,植硅体较难降解,在其形成过程中会包裹有机碳而形成稳定的有机碳库,因而植硅体碳具有重大的碳汇潜力,很有可能成为全球碳汇的重要组成部分。海洋生态系统中,作为初级生产主要贡献者的硅藻(Bacillariophyta)吸收硅酸盐合成有机碳并将其打包在生源硅颗粒中向深层海洋输送并埋藏,埋藏量可占海洋碳埋藏总量的40%,生物硅泵驱动了生物碳泵;在近海贝类养殖区,通过硅藻作为滤食性贝类的饵料来源,硅酸盐成为渔业碳汇重要的物质支撑。因此,研究硅生物地球化学循环过程中,综合考虑各过程及其耦合作用是非常必要的,对深入了解其在贝类养殖碳汇中的作用及探究潜在养殖增汇途径具有重要意义。     

海洋碳汇研究进展及南海碳汇渔业发展方向探讨

二氧化碳（CO2）是温室气体的主要成分,近代工业化的迅速发展导致碳的排放量不断增长,自2005年2月16日《京都议定书》正式生效以来,节能减排、碳＂源＂、碳＂汇＂等概念越来越受到关注。海洋占地球面积的70%以上,是最大的＂碳库＂,约占全球碳总量的93%,约为大气的50倍。海洋的固碳机制主要包括碳酸盐体系驱动的＂溶解度泵＂和浮游生物驱动的＂生物泵＂过程,这些过程对大气CO2的浓度和全球碳循环的系统过程都有重要的影响。同时,近海由于受人类活动的显著影响,尤其是近岸的渔业活动,对碳循环和海洋增汇有着重要的影响。文章对主要的碳源和碳汇以及海洋固碳机制研究进展进行了综述,并探讨了南海碳汇渔业发展的重点研究方向。     

广东省海水养殖贝藻类碳汇潜力评估

大型藻类和滤食性贝类可以直接或者间接吸收水体中的碳（C）,收获养殖产品形成了一个＂可移出的碳汇＂,提高了海域的碳汇潜力。文章从物质量评估和价值量评估两方面对广东省贝、藻养殖的碳汇贡献进行了定量评估。物质量评估结果显示,2009年广东省海水养殖的贝类和藻类收获可以从海水中移出C约11×104t,相当于39.6×104t二氧化碳（CO2）;价值量评估结果显示封存固定这些CO2所需要的费用约0.59×108～2.38×108美元。因此,基于贝、藻养殖的碳汇渔业具有巨大的经济效益、生态效益和社会效益。     

内陆渔业生态系统的碳循环特征及碳汇机制

渔业是水体生态系统中惟一可控的有效增汇产业, 碳汇渔业是水体生态系统中惟一的“碳汇产业”。为了更好地把握内陆渔业生态系统碳循环及碳汇机制的特征, 目前的重点研究应包括内陆渔业水域生态环境(包括自然水域和池塘)中碳循环的规律, 碳赋存形态的归转, 各类水产品生物对碳汇的贡献途径和份额以及相应的计量体系和评价模型等; 同时, 希望合理地估算及测定内陆渔业水体、水–气界面间CO2通量, 把握内陆渔业水域生态系统碳源/碳汇的动态, 进而构建内陆渔业水域生态系统的环境碳/生物碳/碳通量时空变化的信息库。     

国际海洋生物碳汇研究进展

海洋是地球上最大的碳库.整个海洋中蓄积的碳总量达到39×1012t,占全球碳总量的93%,约为大气的53倍.这些碳或重新进入生物地球化学循环,或被长期储存起来;而其中一部分被永久地储存在海底.根据联合国<蓝碳>报告,地球上超过一半(55%)的生物碳或是绿色碳捕获是由海洋生物完成的,这些海洋生物包括浮游生物、细菌、海藻、盐沼植物和红树林.本文综述了近年国际上对海洋生物碳汇的研究结果,阐述了海洋生物固碳的机制、海洋生物碳汇的现状及其修复措施,同时评价和论述了海水贝藻养殖作为渔业碳汇的地位与作用.     

大型海藻碳汇效应研究进展

大型海藻光合作用是海域初级生产力的来源之一,是海洋碳循环中关键的一环。大型海藻可通过光合作用有效地吸收海水中溶解的无机碳以及大气中的CO2,将其转化为有机碳并释放O2,光合作用的产物除支持生态系统外,还以有机物的形式埋藏在沉积物中,进而形成碳的汇。大型海藻的养殖和增殖对CO2的减排、减缓海洋酸化、扩增海洋碳汇效应以及缓解气候变化都有重要意义。本文就大型海藻碳汇机理、潜力以及大型海藻碳汇能力的扩增途径进行了综述,为大型海藻碳汇效应研究的发展提供了依据。