大型海藻资源在海洋生态修复的应用

大型海藻资源在海洋生态修复的应用

1.引言

近年来，随着世界经济的发展，人类对海洋资源的开发也在进一步发展。这在给人类带来巨额收益的同时，也使得海洋生态环境问题日益严峻，路源输入和海水养殖使得海水富营养化问题加剧，海水碳氮磷平衡失调，海洋酸化，给海洋生物带来了毁灭性打击，也对气候造成了巨大影响。

应对气候变化是国际共识，海洋作为生态系统中最大的活跃碳库，在调节气候变化等方面发挥着重要作用。各国都在践行海洋生态修复行动，其中，人工栽培大型海藻在海洋生态修复方面效果显著。

2.中国大型海藻养殖现状

全球人工栽培的大型海藻超100种，中国、印度尼西亚和菲律宾三国产量超过了世界大型海藻总产量的90%[1]。

我国主要养殖的海带类型为海带、裙带菜、紫菜、江蓠、羊栖菜等，其中海带产量最高，2020年产量达到165.15万吨，占总产量的比重为63.15%，江蓠次之，2020年产量占总产量的比重为14.11%。全国养殖海藻的省市中，福建省产量最高[2]。

图：2020年我国海藻养殖情况

海带养殖不仅带来了巨大的经济效益，发展了当地的海洋文化，同时对海洋生态修复起到了至关重要的作用。

3.海藻生态修复的机制

大型海藻作为海洋生态系统中的初级生产者，具有如下功能：

①在其生长过程中通过光合作用吸收碳(C)、氮(N)、磷(P)等元素，释放氧气，降低海水中N、P元素含量和大气CO

浓度，增加海洋碳汇和水体溶氧，防治海

2

水酸化问题和水体的富营养化；

②为浮游动物提供隐藏地和栖息地，提高浮游动物休眠卵的孵化率，改善水体质量和沉积环境；

③大型海藻细胞可以贮存“过多”的营养盐，使得海洋环境中营养盐水平浓缩105倍以上；

④对于经济价值高的大型海藻，在海藻生物量收获的同时，海水中大量的N、P 等营养物质也被转移到陆地；

⑤大型海藻规模栽培能抑制海洋微藻生长、加速赤潮藻的消亡，提高浮游植物多样性。

研究数据表明，每养殖1000吨紫菜可从海洋中除去50-60吨氮和10吨磷, 每养殖1 000吨海带可除去30-40吨氮和3吨磷,每养殖1 000吨江蓠可除去50-60

吨氮和3吨磷[3], 可见大型海藻养殖对于改善海水水体营养超负荷的效果非常可观。

4.海藻资源在海洋生态修复中的实践应用

我国发展较好的海藻栽培实验区域主要有江苏海区的紫菜养殖，浙江象山港的龙须菜栽培，上海金山城市海滩的江蓠栽培，广东南澳岛的鱼-贝-藻养殖等。其中杭州湾北岸封闭海区的真江蓠栽培效果显著，修复一年后，水域氨氮平均降低率为93%，亚硝酸盐平均降低率为99%，硝酸盐平均降低率为100%，水质由劣Ⅳ类改善达到Ⅰ类标准；广东汕头南澳岛海区采用的贝藻套养的方式使得海区溶解氧达到平均7.42mg/L,而非养殖区仅有6.58mg/L。

在各类试验区栽培实验结果的支撑下，大型海藻养殖对于改善水体富营养化、提高水体含氧量，修复海洋生态的作用有了可靠的数据。

5.启示

大型海藻种植不仅能够带来巨大的经济效益，更重要的是其背后的生态效应和社会效应。

大型海藻由于其较大的体型，生长速度快，便于收割等性质，相较于海洋微藻，其海洋生态修复者的作用能够更好地发挥，因此被广泛选择。

然而，在选择大型海藻种植时不能盲目选择，不同的海藻具有不同的生活习性，在不同的pH值、温度、光照条件下，海藻所呈现的生长特性不同，其所能展示出的生态修复效果也不同，种植过程中需要充分考虑当时当地海域条件，同时还需考虑到后期采收、加工、销售问题，因此需要掌握充分的知识储备和能力后再做选择。

引用文献：

[1]杨宇峰,罗洪添,王庆,贺志理,龙爱民.大型海藻规模栽培是增加海洋碳汇和解决近海环境问题的有效途径[J].中国科学院院刊,2021,36(03):259-269. [2]何培民,徐姗楠,张寒野.海藻在海洋生态修复和海水综合养殖中的应用研究简况[J].渔业现代化,2005,(04):15-16.

[3]宋凯,郭远明,李子孟.大型海藻在海洋环境中的生态修复研究进展[J].山东化工,2018,47(21):56-57+60.