南黄海绿潮对江苏海水养殖的影响及防控对策*

2015-11-16 09:07邓邦平刘材材徐韧张昊飞张正龙
海洋开发与管理 2015年5期
关键词:养殖面积养殖区紫菜

邓邦平,刘材材,徐韧,张昊飞,张正龙

(1.国家海洋局东海环境监测中心 上海 200137;2.海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室 上海 200090)

浒苔(Enteromorphaprolifera(Müller)J.Ag.)隶属于绿藻门、石莼科、浒苔属,是引起南黄海绿潮暴发的关键种类。浒苔属是我国海洋野生植物中极为丰富的大型藻类,它广泛地分布于中、低潮区的砂砾、岩石、滩涂和石沼海岸中。国内外很多学者对其形态分类、生物学特征、利用价值及危害、环境适应性特性及暴发的生态背景条件进行了研究[1-4],但针对其与海水养殖关系系统调查研究尚未见报道。本研究在2012年12月至2013年5月对江苏近岸各海水高位养殖区和紫菜养殖区绿潮藻分布状况的基础上(图1),分析了绿潮暴发原因及对海水养殖的影响,并提出防控绿潮暴发对策,为海水养殖业的可持续发展与科学管理和海洋典型生态现象研究提供技术支撑和参考服务。

1 调查方法

养殖池塘:根据江苏沿海养殖池塘的密度,随机选取8个区域39个养殖池塘及其配套的蓄水池进行绿潮藻调查,分析漂浮绿潮藻的形态、种类及生物量,并对水体中绿潮藻繁殖体进行培养分析。

紫菜养殖区:每个区域随机选择8台以上紫菜筏架,各随机采集1 m 长缆绳上的绿潮藻,样品冷藏保存,及时送实验室测定绿潮藻种类和生物量,并根据养殖面积和每亩缆绳长度估算出该养殖区域缆绳上绿潮藻总量。同时,对养殖水体中绿潮藻繁殖体进行培养分析(图1)。

图1 江苏沿岸养殖池塘和主要紫菜养殖区调查位置

2 调查结果与分析

2.1 江苏海水养殖及绿潮藻分布概况

江苏海岸线漫长,从连云港至启东陆地岸线长约730km,有广阔的海涂、浅海,并且拥有几百万亩的辐射沙洲,具备得天独厚的海水养殖资源。自1994年提出发展“海上苏东”口号以来,江苏海水养殖产业得到了迅猛发展,尤其是沿海岸带海水高位养殖和滩涂沙洲的紫菜养殖,1995-2011年江苏海水养殖面积及产量呈现大幅增加趋势(图2),2011年海水养殖面积20.1万hm2,产品产量为142.08万t,产值达279.56亿元[5]。然而,近年来绿潮藻的暴发给海水养殖业带来了严峻挑战,使养殖业蒙受巨大经济损失,也给生态环境带来巨大影响。

图2 1995-2011年江苏海水养殖面积及产量

2.1.1 海水高位养殖

海水高位养殖是在海边滩涂或陆地上人工建造养殖池,然后将符合养殖标准的海水抽到池内进行养殖活动[6],是人类合理开发利用海洋海岸带资源和生物资源、发展海洋水产业的重要途径之一。目前,江苏内陆水面173.3万hm2余,养殖面积56.8万hm2,海水高位养殖主要养殖贝类、甲壳类、鱼类等。调查发现每年养殖池塘为了防止绿潮藻暴发,需要投放化学试剂对养殖水体进行处理,并且一旦绿潮藻生长,主要采取人力打捞减少对养殖的负面影响,养殖池塘的蓄水池每年均能发现绿潮藻生长。

2.1.2 紫菜养殖

江苏从20 世纪70 年代初开始条斑紫菜生产,80年代中期引进日本的紫菜养殖和加工技术后,产量和品质直线上升,统计表明2011年产量近2.6万t[5]。2012年紫菜养殖面积以东沙和竹根沙为最大,近1.5 万hm2,连云港海域将近1万hm2,盐城约0.8万hm2,南通约1.1万hm2,整个江苏紫菜养殖总面积近4.4万hm2,相当于2003年的4.4倍[7]。2003-2012年紫菜养殖面积统计表明,江苏2006 年以来紫菜养殖规模处于稳定期,养殖面积变动幅度不大(图3),紫菜主要养殖区位于东沙、竹根沙、连云港、盐城及南通区域,每年均能在养殖设施上发现绿潮藻。

图3 2003-2012年江苏海水紫菜养殖面积变化

2.1.3 绿潮藻分布状况

形成绿潮的浒苔属植物的适应力非常强,是广温性、广盐性及适应广泛光照范围的绿藻。本次对江苏沿岸高塘养殖池塘、养殖池塘蓄水池和近海紫菜养殖区绿潮藻分布、生长情况调查结果表明:①经过化学药物处理的养殖池塘,没有发现绿潮藻,未经处理的蓄水池和池塘出现了绿潮藻生长,蓄水池的水是直接从近岸海域水体水泵抽送进来的,由此可见绿潮藻孢子在江苏近岸水体中是广泛存在的;②紫菜养殖区域在整个调查过程中,均有成体绿潮藻出现,并且随着气温升高,数量逐渐增多,在4月开始大量暴发增殖(表1)。

表1 2012年12月-2013年5月江苏沿岸海水养殖区绿潮藻分布调查结果统计

2.2 绿潮藻对海水养殖影响

绿潮藻生命力极强且繁殖迅速,具有很强的黏附性和耐着能力,以其光合补偿点低的生态特性对其他光合补偿点较高的藻类具有很强的竞争杀伤力,目前绿潮藻已成为紫菜栽培网帘、缆绳和竹竿上最常见的大型绿藻种类,并成为紫菜栽培的主要敌害,影响紫菜的产量和品质,增加了管理成本,使紫菜行业蒙受较大的经济损失;高位池塘养殖一旦遭其袭扰,其养殖海产品个体比正常偏小,产量也会低[3],绿潮藻死亡后沉入水底,严重影响养殖水体水质,严重的会造成养殖生物大面积死亡,同时绿潮藻大量漂浮后人工打捞费时费力,并且效果不佳,不但增加了人力、物力、财力的支出,而且也破坏了海水养殖生态景观。

2.3 绿潮藻暴发的原因分析

近年来,南黄海浒苔每年都有不同程度的暴发,很多学者对其成因进行了研究和推测。总体而言,浒苔作为一种大型藻类,形成规模的大量滋生需要充足的物质基础(营养盐)、适宜的水文气象条件(温度、盐度、pH 值、光照等)和一定物理环境条件(附着基等)。研究表明:浒苔对海水温度、盐度、pH 值和光照强度的适应范围分别为10~30℃、7.2~53.5、6~9、1 000 ~10 000lx;最适范围分别为15~25℃、20.2~26.9、7~9、5 000~6 000lx[8],也有专家认为浒苔的最适生长温度是20~25 ℃[9]。温度、盐度和光照强度三者对条浒苔生长存在显著的交互效应[10],并且充足的营养盐是绿潮发生的物质基础[4],有学者认为2008年南黄海浒苔暴发的最根本的原因是近岸海域存在严重的富营养化[3],另外在海洋环境及降水、光照等水文气象条件有关诱因作用下,才可能暴发性增殖[11]。而江苏海水高位养殖,为近岸水体输送了大量的陆源污染物和营养物质;大面积的紫菜养殖所必须的网帘、竹竿和缆绳等,为浒苔生长提供了附着基,这些为浒苔的暴发提供了条件。

通过对2013年4月各养殖区缆绳上绿潮藻量调查分析发现,东沙、竹根沙和蒋家沙3 个紫菜养殖区缆绳上绿潮藻量最多,占整个紫菜养殖区绿潮藻总量的90%以上,其中以东沙紫菜养殖区居首位,达2 900t余。若再考虑竹竿和网帘上的绿潮藻,这一数量会更大。

3 绿潮的防控对策

3.1 增强环境保护意识,控制水体富营养化程度

近岸海域的富营养化来源于两个方面:其一是河流径流将陆地各种污染物质(包括滥用过量的化肥)携带入海;其二是近岸海水养殖自身污染物的排海。政府、养殖户和企业组织应齐心协力,增强环境保护意识,控制引起海水富营养化物质排放是治理海洋污染的重要环节。

3.2 合理规划养殖布局,优化海水养殖结构

深入开展江苏海水养殖容量评估和潜力挖掘,优化海水养殖结构。养殖容量可定义为:单位水体内在保护环境、节约资源和保证应有效益等各个方面都符合可持续发展要求的最大养殖量[12],力求在有限的空间内,实现资源效益最大化,缩小潜在养殖污染面,发展高污染海产品的替代养殖品种。

据悉2003年2月15日江苏紫菜协会已在南京成立,故应该充分发挥协会作用,进一步整合养殖资源,提高全省紫菜行业发展组织化程度,提高生产技术水平和产品质量,开拓国际国内市场,稳步发展紫菜产业。调查表明,紫菜养殖过程中,绿潮藻主要附着在缆绳上,竹竿和网帘上相对较少。加强养殖缆绳材料的研究,寻找绿潮藻附着率低的替代品,也是减少浒苔大面积暴发的一个有效途径。

3.3 积极探索生物防治,避免海水二次污染

目前,大多养殖户一般采用泼洒硫酸铜、喷涂盐酸、含氯消毒剂等化学药品或者人工捞取的办法防治绿潮藻。但是化学方法专一性差,容易造成二次污染和有毒化学物质富集。物理方法则耗时耗力,处理能力有限,一旦出现浒苔大暴发仍旧束手无策。有专家曾用各种无害有益微生物和非生物的制剂对浒苔作过杀灭试验,发现微生物制剂能抑制浒苔的疯长,高浓度的微生物制剂对浒苔有杀灭作用[3],科研工作者应该积极探索生物防治途径,对浒苔的治理切忌防止对海洋环境造成二次污染。

3.4 因势利导,加强开发利用

浒苔含有许多人体必需的营养成分,不但作为沿海人民的食用藻类,还广泛地应用于医药、化工、纺织和国防工业[13],在日本、英国、新西兰等许多国家已有了产业化的发展。而我国浒苔品种混杂,纯度不高,加工技术低,尚未形成规模化深加工产业。近年来浒苔的巨大繁殖能力和产量表明,加强浒苔的资源化利用是非常具有潜力的,浒苔的开发利用也必将促进其人工栽培业的发展,很有希望像海带、紫菜一样带来巨大的经济效益[14]。

3.5 面对全球气候变化,加强南黄海生态系统综合研究

2008年以来,南黄海绿潮频繁暴发,赤潮、水母旺发也时有发生,预示着在全球气候变暖的大背景下,海洋生态环境也在发生某些变化,提醒人们要增强海洋环境保护意识,做好相应的海洋灾害预警预报工作,同时应该站在全球变化的高度,探索南黄海生态系统的演变规律及趋势,为更好应对生态灾害提供保障。

[1]乔方利,马德毅,朱明远,等.2008年黄海浒苔暴发的基本状况与科学应对措施[J].海洋科学进展,2008,26(3):409-410.

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