綠潮藻生態(tài)修復能力評估及綠潮藻清除研究.pdf

1、綠潮是大型海洋綠藻在外界環(huán)境條件適宜時，通過自身快速大量的生長、繁殖，進而引發(fā)其在潮間帶和淺海區(qū)生物量快速增加產(chǎn)生的一種異常生態(tài)現(xiàn)象。引發(fā)綠潮的藻類主要有石莼屬（Enteromorpha prolifera）、硬毛藻屬（Chaetomorpha）以及剛毛藻屬（Cladophora）。綠潮通常發(fā)生在入海口、瀉湖和內(nèi)灣海岸等富營養(yǎng)化水平相對較高的海域環(huán)境中。人類頻繁的活動引起近海營養(yǎng)物質(zhì)尤其是氮(N)和磷(P)含量的增加，增加了藻類暴發(fā)的可

2、能性。在富營養(yǎng)化的水域環(huán)境中，綠潮藻在營養(yǎng)鹽的刺激下可成倍增長，且光能利用效率高，因而擁有較強的競爭優(yōu)勢。綠潮藻的繁殖方式多樣，除了經(jīng)配子結(jié)合外，孢子或配子單獨亦可繁育成新的個體。而且，綠潮藻進行繁殖的時間段較多，幾乎在其生活史的任何一個時間段都能單獨發(fā)育為獨立的個體。
　　本文針對綠潮藻，以奉賢碧海金沙圍隔為模型，研究了自然底棲滸苔生長與所處環(huán)境水質(zhì)變化的關(guān)系。同時，研究了采用物理方法防止其孢子附著和利用化學方法對成藻滅殺以及生

3、物利用等相關(guān)方面，以期為綠潮藻的清除和有效利用開發(fā)新的方式。
　　一、曲滸苔對圍隔海域水質(zhì)修復能力
　　于2015年3月-12月對上海市奉賢區(qū)2.3km2的海水養(yǎng)殖圍隔海域底棲滸苔進行調(diào)查，并對其生活環(huán)境進行全年監(jiān)測。結(jié)果表明：通過形態(tài)、ITS和5sRNA序列分析顯示碧海金沙底棲藻類優(yōu)勢種為曲滸苔（U. flexuosa），占總生物量的98％，其次為剛毛藻(Cladophora)，占總生物量的2%。無人機航拍顯示，藻體主要分

4、布在西北角的下風處。試驗測得曲滸苔總氮磷含量分別為3.50%±0.02%和0.13%±0.01%（%,m/m,干重），圍隔海區(qū)底棲曲滸苔全年總生物量凈增長為1497.3t。2015年整個養(yǎng)殖周期水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果顯示：養(yǎng)殖水體已處于嚴重富營養(yǎng)化狀態(tài)，溶解無機氮（DIN）在1-7月份和12月份均處于劣Ⅳ類；溶解無機磷（DIP）全年6個月處于Ⅱ類，5個月處于Ⅲ類水質(zhì)。有機污染指數(shù)（A）整年平均值為1.88，已受到污染。富營養(yǎng)化指數(shù)（E）1-9月均

5、屬于重度污染，整年平均值為29.95，屬重度污染。可見，在富營養(yǎng)化水體中，曲滸苔利用營養(yǎng)鹽進行快速大量繁殖，數(shù)量驚人，鑒于目前的養(yǎng)殖種類，現(xiàn)在的養(yǎng)殖方式不利于養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　二、防止配子附著
　　在實驗室內(nèi)，探究了涂有兩種涂料和一種油漆的塑料、竹片、玻璃對滸苔配子附著和萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，滸苔配子體在三種基質(zhì)上的萌發(fā)率均為0%，抑制效果明顯。空白組中，塑料基質(zhì)上附著的配子數(shù)最多，為3160±218ind/cm2

6、。三種基質(zhì)的附著數(shù)分別為，塑料＞竹片＞玻璃。另外，于2016年10月-2017年3月在江蘇省如東縣紫菜養(yǎng)殖區(qū)和浙江省枸杞島貽貝養(yǎng)殖區(qū)，利用涂抹兩種涂料和一種油漆的纜繩，觀察野外藻類和污損生物在其上的附著情況。其中，放置于如東紫菜養(yǎng)殖區(qū)的涂抹兩種涂料和一種油漆的纜繩上，均未發(fā)現(xiàn)藻類附著，放置于枸杞島貽貝養(yǎng)殖區(qū)的涂抹兩種涂料的纜繩上有污損生物附著，且隨著時間延長，附著物生物量不斷增加，涂抹油漆的纜繩上未發(fā)現(xiàn)藻類和其他無損生物附著。
　

7、　三、化學滅殺
　　以采集于江蘇如東沿岸紫菜養(yǎng)殖筏架固著U.flexuosa屬綠潮藻作為實驗對象，研究了0.5%乳酸溶液浸泡時間對藻體葉綠素含量和葉綠素熒光參數(shù)的影響。結(jié)果表明：實驗藻體光合速率、葉綠素含量和熒光特性隨著浸泡時間的增加均呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢。用0.5%乳酸溶液浸泡0.5-1.0min對藻體光合速率和葉綠素熒光參數(shù)Fv/Fm影響顯著（P＜0.05），1.0min之后遞減緩慢，光量子產(chǎn)量Fv/Fm一直保持在0.5以上；該

8、溶液對藻體的葉綠素含量的影響比較平穩(wěn)，滸苔的光合速率一直呈緩慢遞減趨勢。之后將剩余的滸苔恢復培養(yǎng)一周，少數(shù)藻體死亡。
　?。?）檸檬酸除藻實驗結(jié)果顯示：隨著處理時間增加，葉綠素 a和葉綠素 b含量明顯減少；處理1.0min后藻體的Fv/Fm值接近零界點，1.0min之后已經(jīng)測不到Fv/Fm值；而藻體的光合速率也在檸檬酸浸泡1.0min時降至0.01μmol/min·g，之后持續(xù)下降。
　　（2）乳酸和檸檬酸混合液對滸苔的滅殺

9、效果實驗結(jié)果表明：0.1%檸檬酸+0.001%乳酸溶液、0.1%檸檬酸+0.01%乳酸溶液和0.1%檸檬酸+0.1%乳酸的混合溶液對紫菜和滸苔分別進行預(yù)處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，0.1%檸檬酸+0.001%乳酸混合溶液濃度不夠，無法完全滅殺滸苔雜藻，所以該方案不能適用此次滅殺研究。而經(jīng)0.1%檸檬酸+0.1%乳酸混合溶液處理后，滸苔雖能快速殺死，但是該濃度溶液對紫菜存活有一定的影響，也不符合此次研究的要求。0.1%檸檬酸+0.01%乳酸混合溶液能

10、迅速是滸苔失去生長光合能力，并且不會影響紫菜的正常生長。本文認為使用0.1%檸檬酸+0.01%乳酸處理藻體1.0min最適合用于固著綠藻的殺滅。
　　四、成藻的清除
　　本章研究了滸苔（U. prolifera）的不同藻體狀態(tài)對黃斑籃子魚幼魚（Siganus canaliculatus）攝食量的影響及黃斑籃子魚幼魚對綠色狀態(tài)滸苔的攝食節(jié)律，同時比較了投喂綠色狀態(tài)滸苔與投喂魚類飼料對水質(zhì)的影響。結(jié)果表明，黃斑籃子魚幼魚對綠色狀

11、態(tài)滸苔的攝食量為0.56±0.12g/ind/h，顯著高于投喂黃綠色和黃色滸苔組（P＜0.05）。綠色狀態(tài)滸苔的投喂密度在0.30g～0.80g/ind時，黃斑籃子魚單位時間的攝食量并無顯著變化（P＞0.05）。黃斑籃子魚幼魚對滸苔的攝食節(jié)律實驗顯示，黃斑籃子魚幼魚的攝食高峰出現(xiàn)在5:00～7:00、9:00～11:00和13:00～15:00時間段內(nèi)，而在20:00～次日2:00幾乎不攝食。投喂綠色狀態(tài)滸苔的養(yǎng)殖水體中氨氮（NH4-N