黄海大规模浒苔绿潮起源与早期发生的生态学机理研究

In recent years, massive green tides mainly caused by Ulva prolifera happened frequently during June to July in the coastal waters of Qingdao. This ecological disaster greatly threatened the environment safety and ecosystem health of Qingdao coast, and thus caused huge economy loss and social impacts. Although there has been some agreements about the early development region of green tides, the origin and the main causes of this phenomenon are still unclear. This project will focus on the key scientific problems including the blooming and development processes of green tides, the species competition strategies of different green algae and their roles in the green-tide forming, etc. The following studies will be carried out: (i) the different sources and their contributions to the floating green algae including micro-propagules, attached green algae in the culture rafts and marine aquaculture ponds; (ii) the influence of ecological factors to the forming of floating green algae patches; and (iii) the quantitative relationships between the population growth rates of Ulva prolifera and environmental conditions. The aims of the study are to determine the origin and blooming mechanisms of massive green tides in the Yellow Sea and provide scientific support for the response of green tides disasters.

近年来，每年6至7月青岛近岸海域均爆发大规模浒苔绿潮，严重威胁到近岸海域生态系统健康和沿岸环境安全，并造成了明显的社会影响和巨大经济损失。目前，虽然关于黄海绿潮的早期发生海域已有所共识，但其起源及发生原因，还缺少为大家所一致认同的结论。基于此，本项目拟围绕漂浮绿藻发生过程与环境受控机理、漂浮绿藻竞争策略及其在绿潮形成中的作用等关键科学问题，开展水体绿藻微观繁殖体、紫菜养殖筏架定生绿藻、动物养殖池塘等在绿藻斑块形成中的作用研究，剖析重要环境因子对漂浮斑块形成的驱动机制，量化评估浒苔种群增长率与主要环境条件的关系，阐明浒苔竞争策略在其绿潮形成中的作用，以揭示黄海大规模浒苔绿潮来源及早期发生机理，为科学应对浒苔绿潮灾害提供科技支撑。

近年来，每年6至7月青岛近岸海域均爆发大规模浒苔绿潮，严重威胁到近岸海域生态系统健康和沿岸环境安全，并造成了明显的社会影响和巨大经济损失。目前，虽然关于黄海绿潮的早期发生海域已有所共识，但其起源及发生原因，还缺少为大家所一致认同的结论。基于此，本项目开展了黄海绿潮早期发生发展过程的精细化连续跟踪观测研究，水体绿藻微观繁殖体、紫菜养殖筏架定生绿藻在绿藻斑块形成中的作用研究，以及重要环境因子对浒苔种群增长的影响和浒苔竞争策略在绿潮行程中的作用研究。取得了以下重要结果：（1）南黄海绿潮最早出现在每年的4月下旬到5月初，最早发现地点在苏北浅滩紫菜养殖筏架区及其附近海域，浒苔绿潮的发生发展过程主要可以分为由零星绿藻、小斑块逐渐生长聚集为条带状、大斑块的绿潮藻漂浮发生阶段、以及规模性绿潮形成阶段，风与风生表层流对绿潮漂移路径具有重要作用；（2）查明了筏架定生绿藻种类组成和群落演替过程：筏架上定生绿藻共鉴定出6个种类，分别为盘苔Blidingia sp.、浒苔U. prolifera、肠浒苔U. intestinalis、缘管浒苔U. linza、条浒苔U. clathrata和扁浒苔U. compressa，其中盘苔和缘管浒苔是优势种类；筏架定生绿藻存在明显种间竞争和群落演替，不同种类的适宜温度有差别，温度对种间竞争和群落演替具有明显的影响；（3）绿藻微观繁殖体呈现明显时空分布特征，浒苔微观繁殖体广泛存在于南黄海水体和沉积物中，密度从近岸至远岸逐渐降低且在养殖季节（每年9月至翌年4月）的数量比非养殖季节（6月至8月）高，水体中微观繁殖体是筏架定生绿藻的主要来源；对绿潮发生发展过程中微观繁殖体数量与漂浮绿藻生物量的关系研究表明，存在漂浮绿藻的站位，浒苔微观繁殖体占据优势。本项目揭示了黄海大规模浒苔绿潮来源及早期发生机理，阐明了浒苔竞争策略在其绿潮形成中的作用，为科学应对浒苔绿潮灾害提供了科技支撑。本项目发表论文9篇，包括5篇SCI，研究成果被评为“2015年度中国海洋十大科技进展”之一。