摘要
自2007年以来,大规模绿潮每年4月-7月在黄海海域周期性暴发与消亡,已成为我国一种新型的海洋生态灾害,给沿海地区造成不良的环境影响和严重的经济损失。本文基于2009-2011年连续三年现场跟踪观测,分析了黄海浒苔绿潮的起源和形成过程,并于2012-2013年研究了苏北浅滩水体和沉积物中微观繁殖体和紫菜养殖筏架定生绿藻的种类组成及变化,同时基于现场船基实验,对绿藻的浮性和生长速率进行了研究,为更好的了解黄海绿潮的起源与形成过程提供了重要依据。主要结论如下: 1)绿潮的起源与形成过程具有一定的规律:3年间绿潮发生发展过程均经历绿藻漂浮发生阶段、绿藻生长聚集阶段和规模性绿潮形成阶段,且向北漂移趋势明显。2009年和2010年黄海漂浮绿藻均首次出现于苏北浅滩海域太阳岛附近(121.33°E,32.67°N),但每年绿潮发生时间、规模和漂移路径受水温、风和表层流等环境因素影响存在一定差异:2010年发生时间较2009年推迟15天,2009年绿潮漂移线路为逐渐远离海岸线,而2010和2011年绿藻的漂移路径基本为平行于海岸线。 2)苏北浅滩海域水体和沉积物中均存在大型绿藻的微观繁殖体,数量存在明显的时间变化,高值出现在4、5月份。微观繁殖体的种类组成有5种:浒苔Ulvaprolifera,缘管浒苔U.linza,扁浒苔U.compressa,曲浒苔U.flexuosa和盘苔藻Blidingiasp.,浒苔在微观繁殖体中占绝对优势,5月底在水体和沉积物中的比例分别可达到77%和63%。浒苔微观繁殖体在苏北浅滩海域广泛存在,并可作为黄海浒苔绿潮的“种子”来源。 3)苏北浅滩筏架定生绿藻主要种类组成有5种:浒苔U.prolifera,缘管浒苔U.linza,扁浒苔U.compressa,曲浒苔U.flexuosa和盘苔藻Blidingiasp.,优势种为盘苔藻和浒苔,初期盘苔藻生物量远高于浒苔。筏架定生绿藻总生物量在3-5月份呈现明显增加趋势,5月底可达203.3g/m,其中浒苔比例在5月份有显著增加,达到39%,表现出明显的时间变化。通过显微观察推测,定生浒苔主要的生长方式为“生殖生长”,而盘苔藻主要依靠“营养生长”,这可解释水体和沉积物的绿藻微观繁殖体种类以浒苔为主,而筏架定生绿藻以盘苔藻为主。筏架定生绿藻的种类和水体与沉积物中绿藻微观繁殖体完全一致,表明筏架定生绿藻的来源应该是绿藻微观繁殖体。 4)现场浮性实验结果表明,与其它定生绿藻相比,浒苔有着更强的漂浮能力,这与浒苔的形态结构密切相关。现场培养实验结果表明,合适的温度下浒苔具有快速的日均生长率,可达20-35%/d,同时调查期间南黄海营养盐浓度通常较高,难以成为浒苔生长的限制因子。这些条件保证了浒苔能够在黄海绿潮中占据绝对优势地位。筏架定生绿藻的现场围隔模拟实验揭示并验证了绿潮的早期形成过程:筏架定生绿藻进入漂浮后2天的时间内浒苔比例即可达到95%以上,漂浮浒苔会迅速占据优势地位,这与实际观测结果相符。据测算,整个苏北浅滩海域养殖筏架上约有7890t的定生浒苔能够进入漂浮状态,因其快速的生长率足以支撑6月底百万吨级的黄海浒苔绿潮。