我國近海藻華災害現(xiàn)狀、演變趨勢與應對策略*

1 中國科學院海洋研究所 青島 266071

2 中國科學院煙臺海岸帶研究所 煙臺 264003

我國近海藻華災害現(xiàn)狀、演變趨勢與應對策略*

于仁成1劉東艷2

1 中國科學院海洋研究所 青島 266071

2 中國科學院煙臺海岸帶研究所 煙臺 264003

有害藻華是近海常見的災害性生態(tài)異?，F(xiàn)象，不僅包括微藻形成的“赤潮”和“褐潮”，也包括大型藻類形成的“綠潮”。在許多海域，有害藻華問題一旦出現(xiàn)，就會持續(xù)很長一段時間，對海水養(yǎng)殖、生態(tài)安全和人類健康構成威脅。在我國，有害藻華已成為一類突出的海洋生態(tài)災害問題。渤海海域、長江口及其鄰近海域和南海近岸海域是 3 個典型的赤潮高發(fā)區(qū)，大規(guī)模暴發(fā)的赤潮對海水養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴重破壞，也威脅到海域生態(tài)安全和人類健康。近期在南黃海和渤海海域還出現(xiàn)了綠潮和褐潮等災害性有害藻華現(xiàn)象，受到高度關注。綜合分析我國近海的有害藻華問題可以看出，我國近海藻華原因種呈現(xiàn)出多樣化、有害化和小型化的演變趨勢，這給藻華的監(jiān)測和管理帶來了許多困難。為有效防控有害藻華，有必要加強針對有害藻華的基礎研究，闡明藻華原因種的多樣性狀況、藻華發(fā)生與生態(tài)系統(tǒng)健康的關系、藻華的演變趨勢及其驅動因子、藻華演變可能造成的生態(tài)效應等基礎問題，同時，應進一步加強對藻華的觀測預警和控制防范能力。

有害藻華，赤潮，綠潮，褐潮DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.10.005

藻華災害是由微藻或大型藻類快速增殖或聚集形成有害藻華（Harmful Algal Blooms，HAB）而引起的生態(tài)災害。海洋中常見的有害藻華現(xiàn)象包括由微藻形成的赤潮（red tide）、“褐潮”（brown tide），以及由大型綠藻形成的“綠潮”（green tide）等。形成有害藻華的藻類能夠通過多種途徑，如產(chǎn)生毒素、損傷海洋生物鰓組織、改變水體理化環(huán)境等危害海洋生物生存，或使生物染毒，從而危及海水養(yǎng)殖、人類健康和生態(tài)安全。因此，有害藻華常被作為一類海洋生態(tài)災害問題進行研究和防控。有害藻華現(xiàn)象常見于近岸的河口、海灣等區(qū)域，許多有害藻華現(xiàn)象一旦出現(xiàn)，就會演化成常態(tài)化的現(xiàn)象，可持續(xù)發(fā)生數(shù)年甚至數(shù)十年。以綠潮為例，在法國布列塔尼近岸海域，綠潮已持續(xù)發(fā)生 30 多年[1]；意大利威尼斯?jié)暫木G潮也持續(xù)暴發(fā)將近 20 年才逐漸消失[2]。近年來，隨著人類活動和氣候變化對海洋環(huán)境的影響持續(xù)加劇，有害藻華的影響海域不斷擴展，對沿海地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展、人類健康及海洋生態(tài)安全構成了嚴重威脅，已經(jīng)成為一類全球性的生態(tài)災害問題。針對有害藻華成因和危害的研究也成為當今海洋科學研究的前沿領域之一。

在我國，有害藻華是最為突出的海洋生態(tài)災害問題之一[3,4]，有害藻華的研究和監(jiān)測工作備受關注。從 20 世紀 70 年代至今，在科技部、國家自然科學基金委、中科院、國家海洋局等單位支持下，圍繞我國近海有害藻華的形成機制、危害機理、監(jiān)測技術和防控對策等方面的研究工作一直在進行。我國近海設有 30 多個赤潮監(jiān)控區(qū)，針對赤潮發(fā)生情況進行常規(guī)監(jiān)測。但是，我國近海的有害藻華問題仍然非常嚴峻，有害藻華的發(fā)生頻率和影響范圍都有上升趨勢，造成了巨大的經(jīng)濟損失和社會影響。

1 我國近海藻華災害現(xiàn)狀

1.1 我國近海的赤潮災害

在我國近海，渤海周邊海域、東海長江口鄰近海域和南海近岸海域是 3 個典型的赤潮高發(fā)區(qū)。

在渤海周邊海域，遼東灣、萊州灣和渤海灣 3 個海灣的赤潮問題最為嚴峻，歷史上曾多次暴發(fā)大規(guī)模赤潮[5]。渤海是重要的經(jīng)濟動物產(chǎn)卵場和育幼場，在近岸海域有許多重要的海水養(yǎng)殖區(qū)，赤潮對渤海的海水養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大破壞。1989 年，河北黃驊市發(fā)生裸甲藻（Gymnodinium sp.）赤潮，對渤海灣一帶的對蝦養(yǎng)殖業(yè)造成了毀滅性打擊，直接經(jīng)濟損失達 2.4 億元；1998 年渤海的叉狀角藻（Ceratium furca）赤潮，嚴重破壞了遼寧、河北、山東和天津的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，造成了約 1.2 億元的經(jīng)濟損失。2004—2006 年，渤海灣連年暴發(fā)大規(guī)模棕囊藻（Phaeocystis sp.）赤潮，但未對養(yǎng)殖業(yè)造成顯著的危害效應。近年來，渤海秦皇島近岸海域多次記錄到抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）形成的褐潮，嚴重損害了該海域的扇貝養(yǎng)殖業(yè)。尤為嚴峻的是，近年來渤海周邊海域多次記錄到有毒藻類形成的赤潮，養(yǎng)殖貝類染毒情況也非常常見，對海產(chǎn)品消費者健康構成潛在威脅。1998 年，能夠產(chǎn)生腹瀉性貝毒毒素（Diarrhetic Shellfish Toxins, DSTs）的鰭藻（Dinophysis spp.）與叉狀角藻共同形成赤潮，赤潮之后在貝類中檢測到了腹瀉性貝毒毒素成分[6]；2006 年，在山東長島海域記錄到能夠產(chǎn)生麻痹性貝毒毒素（Paralytic Shellfish Toxins, PSTs）的亞歷山大藻（Alexandrium spp.）赤潮，導致大量網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類死亡。

圖1 東海海域赤潮發(fā)生次數(shù)

東海海域是我國近海赤潮發(fā)生次數(shù)最多的海域。該海域的赤潮主要出現(xiàn)在春、夏季，每年的 5—8 月份是赤潮高發(fā)期。自 2000 年以來，東海長江口鄰近海域赤潮發(fā)生頻率急劇上升（圖 1），大規(guī)模赤潮頻繁暴發(fā)，影響面積最大可達上萬平方公里。特別令人關注的是，該海域的赤潮優(yōu)勢種以東海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）、米氏凱倫藻（Karenia mikimotoi）和亞歷山大藻（Alexandrium spp.）等有毒有害甲藻為主，對養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、人類健康和生態(tài)安全都造成了嚴重威脅[7]。2005 年發(fā)生在長江口鄰近海域的米氏凱倫藻赤潮，導致南麂島附近大量養(yǎng)殖魚類死亡，直接經(jīng)濟損失超過 3 000 萬元。2012 年福建沿海大規(guī)模米氏凱倫藻赤潮造成養(yǎng)殖鮑大量死亡，初步估算經(jīng)濟損失超過 20 億元，這也是我國歷史上有害藻華造成經(jīng)濟損失最為嚴重的一次。此外，在長江口鄰近海域多次觀測到高密度的有毒亞歷山大藻和有毒鰭藻，其中亞歷山大藻細胞密度可達104—105個細胞 /L，達到赤潮水平。對赤潮期間采集的浮游植物和貝類樣品進行分析，能夠檢測到麻痹性貝毒毒素、腹瀉性貝毒毒素等多類藻毒素。

南海近岸海域也是我國近海赤潮高發(fā)區(qū)之一，有記錄的赤潮次數(shù)僅次于東海海域。南海海域的赤潮多數(shù)出現(xiàn)在大鵬灣、大亞灣、深圳灣等海灣及珠江口附近海域。南海海域以往記錄的赤潮現(xiàn)象規(guī)模不大，但自 20 世紀 90 年代以來，大規(guī)模赤潮開始出現(xiàn)，其中尤以棕囊藻形成的赤潮特別令人關注。1997 年11—12月，廣東饒平柘林灣發(fā)生大規(guī)模棕囊藻赤潮，造成大量養(yǎng)殖魚類死亡，經(jīng)濟損失超過 7 000 萬元。1999 年，饒平海域再次發(fā)生棕囊藻赤潮，面積超過 3 000 km2。在廣西北部灣海域，近年來也連年暴發(fā)大規(guī)模棕囊藻赤潮。2014 年和 2015 年冬季廣西近岸海域的棕囊藻赤潮影響區(qū)覆蓋了防城港附近海域、欽州灣和北海附近海域。由于赤潮期間棕囊藻可以形成直徑達 2—3 cm 的囊狀群體，能夠堵塞過濾網(wǎng)具，對沿海地區(qū)核電設施冷源系統(tǒng)安全構成了潛在威脅。

1.2 黃海海域的綠潮災害

與渤海、東海和南海相比，黃海海域的赤潮問題并不嚴重。但是，從 2007 年以來，黃海連年暴發(fā)由大型綠藻滸苔（Ulva prolifera）形成的大規(guī)模綠潮（圖 2），至今已連續(xù) 10 年（圖 3）。綠潮期間，綠藻覆蓋海域面積最大超過 1 000 km2，規(guī)?？胺Q世界之最。綠潮后期大量漂浮綠藻在沿海一線堆積，僅 2008 年一年青島市政府就從沿海一線清理了超過 100 萬噸綠藻。由于堆積的綠藻腐爛后會產(chǎn)生 H2S 和 NH3等有毒氣體，污染空氣和海水，甚至會導致生物窒息，因此，綠潮對沿海地區(qū)旅游景觀和海水養(yǎng)殖造成了巨大影響。2008 年黃海綠潮登陸山東半島后，堆積在養(yǎng)殖池塘里的滸苔腐爛使水質惡化，重創(chuàng)了乳山、海陽、膠南和日照等地的海參養(yǎng)殖、鮑魚養(yǎng)殖、扇貝筏式養(yǎng)殖、灘涂貝類養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)，造成地方水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)高達 8 億元人民幣的重大經(jīng)濟損失[8]。2009 年，黃海綠潮的暴發(fā)也造成了高達 6.4 億元的經(jīng)濟損失。綠潮不僅威脅沿海地區(qū)景觀和養(yǎng)殖業(yè)，對海域自然環(huán)境的影響也極為令人關注。綠藻在生長和死亡分解過程中會吸收或釋放營養(yǎng)物質，改變水體生源要素的生物地球化學循環(huán)過程，甚至有可能引起浮游植物藻華，造成次生災害[9]。

圖2 黃海海域的滸苔綠潮

圖3 黃海海域綠潮分布面積和覆蓋面積變動情況

針對連年暴發(fā)的綠潮問題，如何及時、準確地監(jiān)測和預測綠潮發(fā)生情況，積極應對綠潮災害是迫切需要解決的問題。目前，我國衛(wèi)星遙感技術已經(jīng)實現(xiàn)了對綠潮災害的大范圍、同步、快速監(jiān)測[10]（圖 4）。在黃海滸苔暴發(fā)期間，我國風云 MERSI、環(huán)境 HJ/CCD 和北京 1號等衛(wèi)星數(shù)據(jù)都已應用于綠藻漂移路徑監(jiān)測[11]。然而，對于綠潮的發(fā)生和發(fā)展態(tài)勢，仍缺少可用于預測的數(shù)值模式。在綠潮應對方面，主要依靠被動的人工和機械打撈，盡管打撈的綠藻可用于資源化利用[12]，但只能部分彌補綠潮導致的經(jīng)濟損失，如何從源頭控制綠潮發(fā)生仍然是當務之急。

圖4 2008年黃海綠潮災害的遙感監(jiān)測[10]

1.3 黃、渤海海域的褐潮災害

褐潮是我國黃、渤海海域近年來新出現(xiàn)的一類有害藻華現(xiàn)象。2009 年夏，在渤海秦皇島近岸海域出現(xiàn)了一種獨特的有害藻華現(xiàn)象，藻華發(fā)生期間，養(yǎng)殖的海灣扇貝出現(xiàn)了攝食率降低、生長停滯甚至大量死亡現(xiàn)象，造成了很大的經(jīng)濟損失。自此以后，類似的有害藻華現(xiàn)象連年出現(xiàn)。2010 年，藻華影響海域面積達 3 350 km2，造成 2 億多元的經(jīng)濟損失。由于藻華原因種（形成有害藻華的藻種）細胞微小、脆弱且不易保存，難以通過形態(tài)學特征進行鑒定。因此，該藻華只能被籠統(tǒng)地稱作“微微型藻藻華”。通過色素分析發(fā)現(xiàn)，藻華發(fā)生期間浮游植物中含有 19-丁酰氧基巖藻黃素（But-fuco）、巖藻黃素（Fuco）、硅甲藻黃素（Diad）和葉綠素a[13]；分子生物學研究發(fā)現(xiàn)，在利用真核生物通用引物構建的克隆文庫中，一種海金藻——抑食金球藻占有重要優(yōu)勢。綜合色素特征與分子生物學分析結果可以確認，抑食金球藻是藻華的主要原因種[13]。這一由抑食金球藻形成的有害藻華，亦即國際上密切關注的“褐潮”，在我國還是首次記錄。除渤海秦皇島近岸海域之外，2011年北黃海桑溝灣海域也出現(xiàn)了類似的“褐潮”現(xiàn)象。

“褐潮”現(xiàn)象此前僅在美國東海岸和南非有過報道，這是一類典型的生態(tài)系統(tǒng)破壞性有害藻華（Ecosystem Disruptive Algal Blooms, EDABs）。在美國東海岸，“褐潮”的出現(xiàn)曾導致貝類資源衰退和海草床退化，引起了學界的密切關注[14]。黃、渤海近岸海域是我國重要的貝類養(yǎng)殖區(qū)，也是許多重要海洋經(jīng)濟動物的產(chǎn)卵場和育幼場。由于抑食金球藻的毒性效應，褐潮的出現(xiàn)極有可能進一步破壞近岸水域的生態(tài)功能，影響生態(tài)系統(tǒng)健康和養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)發(fā)展。秦皇島岸海域和桑溝灣海域均鄰近 M2 分潮無潮點[15]，水體相對穩(wěn)定；貝類養(yǎng)殖區(qū)的大量筏架阻滯了海水流動，進一步提高了海水的穩(wěn)定性，這是褐潮在上述海域出現(xiàn)的重要原因。但是，“褐潮”在黃、渤海沿岸海域突然暴發(fā)的原因目前并不清楚。

2 我國近海藻華災害的演變趨勢

2.1 我國近海藻華災害的演變特征

近年來，我國近海有害藻華呈現(xiàn)出明顯的演變趨勢，有害藻華發(fā)生頻率持續(xù)上升、影響區(qū)域不斷擴展。20 世紀 90 年代之前，我國近海有記錄的赤潮次數(shù)很少，赤潮影響范圍也很小，很少超過幾百平方公里；2000 年以后，每年記錄的赤潮次數(shù)都在 50—80 次之間，赤潮面積可達數(shù)千甚至上萬平方公里，持續(xù)時間可以長達一個月以上。除此之外，藻華原因種也出現(xiàn)了明顯變化，呈現(xiàn)出“多樣化、有害化和小型化”的演變趨勢。

我國近海藻華原因種的“多樣化”趨勢非常明顯。在近海海域不僅有微藻形成的赤潮和褐潮，還出現(xiàn)了由大型藻類形成的綠潮。對微藻而言，我國近海常見的藻華原因種涵蓋了硅藻類、甲藻類、藍藻類、隱藻類、定鞭藻類、針胞藻類和海金藻類等許多微藻類群。對長江口鄰近海域有害藻華的研究表明，2000 年后該海域的赤潮原因種出現(xiàn)了明顯變化，除骨條藻（Skeletonema spp.）等硅藻之外，許多大規(guī)模赤潮是由東海原甲藻、米氏凱倫藻和亞歷山大藻等甲藻形成[7]。在渤海和南海海域，一些以往沒有記錄的藻種，如抑食金球藻和棕囊藻等也多次形成有害藻華。

我國近海藻華原因種也呈現(xiàn)出“有害化”的演變趨勢。由于甲藻等鞭毛藻類能夠產(chǎn)生高活性的毒性物質，對海洋生物甚至人類健康具有毒性效應，因此，隨著甲藻等鞭毛藻類形成的赤潮不斷增多，對海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的威脅也在不斷增加。目前，在我國近海記錄的有毒藻種越來越多，在許多海域檢測到了麻痹性貝毒毒素、大田軟海綿酸（Okadaic Acid, OA）、鰭藻毒素（Dinophysis Toxins, DTXs）、扇貝毒素（Pectenotoxins, PTXs）、蝦夷扇貝毒素（Yessotoxins, YTXs）、氮雜螺環(huán)酸類毒素（Azaspiracid, AZA）和環(huán)亞胺類毒素（Gymnodimine, GYM 和 Spirolide, SPX）等藻毒素，養(yǎng)殖貝類沾染藻毒素的問題屢見不鮮，因食用染毒貝類導致的中毒事件也時有發(fā)生。2008 年，江蘇連云港報道了一起因食用沾染麻痹性貝毒毒素的蛤蜊引起的中毒事件，有 7 人中毒、 1 人死亡。2011 年 5 月，在浙江寧波和福建寧德地區(qū)超過 200 人因食用貽貝中毒，事后在貽貝中檢測到了高含量的大田軟海綿酸和鰭藻毒素，樣品毒性超出腹瀉性貝毒食品安全標準 40 多倍[16]。2016 年 4 月底，在秦皇島地區(qū)發(fā)生了一起因食用貽貝導致的中毒事件，導致多人中毒，檢測結果表明貽貝中麻痹性貝毒毒素含量遠超貝類食用安全標準。藻華原因種的“有害化”不僅會威脅人類健康，還會危及海洋生態(tài)安全。研究發(fā)現(xiàn)，東海原甲藻赤潮期間，浮游動物關鍵種中華哲水蚤（Calanus sinicus）的產(chǎn)卵率會顯著降低，種群密度明顯下降[17]，這有可能改變海洋中的基礎食物鏈，導致近海生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的變化。自 21 世紀初以來，隨著我國近海大規(guī)模甲藻赤潮的增加，我國近海出現(xiàn)了大型水母旺發(fā)成災現(xiàn)象，這也在一定程度上與基礎餌料生物種類和組成的變化有關。

近年來，藻華原因種的“小型化”趨勢也非常突出。棕囊藻和抑食金球藻等藻華原因種的藻細胞都非常小。盡管棕囊藻在赤潮暴發(fā)期間可以形成直徑達數(shù)厘米的囊狀群體，但其細胞大小僅有 5—8 μm；而抑食金球藻細胞大小僅有 2—3 μm。如此細微的藻細胞，給基于形態(tài)學手段的有害藻華研究和監(jiān)測工作造成了很大困擾。

2.2 我國近海藻華災害演變的驅動因素

對于我國近海有害藻華的演變，人類活動影響導致的近海環(huán)境改變應當是主要原因。許多研究表明，有害藻華的出現(xiàn)與營養(yǎng)鹽污染引起的海域富營養(yǎng)化之間存在密切關聯(lián)。在近岸寡營養(yǎng)海域，通常以海草或底棲多年生大型藻類為主；隨著海域富營養(yǎng)化程度不斷增加，初級生產(chǎn)者逐漸演變?yōu)榭焖偕L的附生性大型藻類；在富營養(yǎng)化嚴重的海域，則會出現(xiàn)綠潮或赤潮等有害藻華現(xiàn)象。隨著我國沿海地區(qū)人口聚居和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及大型河流流域化肥施用量的急劇上升，大量營養(yǎng)物質經(jīng)由不同途徑進入海洋，致使我國近海部分海域富營養(yǎng)化程度不斷加劇，海水中營養(yǎng)鹽濃度持續(xù)上升，這在長江口等河口區(qū)尤為明顯。伴隨著營養(yǎng)鹽濃度上升，富營養(yǎng)化海域還出現(xiàn)了高氮磷比、高氮硅比等營養(yǎng)鹽結構性改變。許多研究表明，在營養(yǎng)鹽失衡條件下甲藻往往更具競爭優(yōu)勢，因此，近海營養(yǎng)鹽的結構性改變很可能導致甲藻類赤潮增加，從而加劇有害藻華問題。此外，有機態(tài)氮、磷營養(yǎng)物質濃度的增加也是一個特別令人關注的問題，在渤海秦皇島近岸海域，海濱城市化和近岸海域養(yǎng)殖活動使得水體中有機氮濃度顯著上升，這也是“褐潮”在此海域暴發(fā)的重要誘因之一。

除富營養(yǎng)化之外，人類活動對近海生境的改變也是有害藻華問題不斷加劇的一項重要原因。對黃海海域綠潮的研究發(fā)現(xiàn)，蘇北淺灘養(yǎng)殖區(qū)是黃海綠潮早期發(fā)展的重要區(qū)域[10,17,18]。蘇北淺灘是我國重要的紫菜養(yǎng)殖基地，養(yǎng)殖面積達上萬公頃，而滸苔是附生在紫菜養(yǎng)殖筏架上的一種污損性綠藻。大量養(yǎng)殖筏架為蘇北淺灘區(qū)的滸苔提供了重要的附著基，滸苔在冬季附著到紫菜養(yǎng)殖筏架上，隨著春季溫度上升開始大量增殖，生物量可達數(shù)千噸。養(yǎng)殖結束后，大量污損綠藻廢棄入海，成為黃海大規(guī)模綠潮的源頭。

除人類活動對近海環(huán)境的改變之外，氣候變化也是影響有害藻華發(fā)生的重要因素。在全球變暖背景下，我國近海海水增溫現(xiàn)象非常突出，有可能改變藻類在我國近海的分布狀況。另一特別值得關注的問題是，厄爾尼諾和拉尼娜等局部海域氣候事件可能改變局部海域海流強弱、水體層化狀況甚至營養(yǎng)鹽的輸送通量，從而間接影響有害藻華的分布、動態(tài)甚至危害效應。但在這一方面，目前的認識仍然非常有限，需要更加深入的研究工作。

3 我國近海藻華災害的應對策略

對于我國近?？焖僮兓挠泻υ迦A問題，我們的認識仍然比較膚淺，亟需加強對藻華災害形成及演變機理的研究。為什么我國近海海域會出現(xiàn)如此多樣化的有害藻華問題？有害藻華的發(fā)生是否指示著我國近海生態(tài)環(huán)境的退化？各類有害藻華現(xiàn)象之間是否存在競爭、演替關系？我國近海的有害藻華未來又會如何演變？這種演變是否會對海洋生態(tài)系統(tǒng)健康和沿海地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展造成影響？這些問題需要通過開展系列基礎研究，從根本上揭示我國近海藻華原因種的多樣性狀況、不同藻種的適應策略、環(huán)境因子在藻華生消過程的調控作用、藻華災害對生態(tài)系統(tǒng)的危害途徑與機制等，才有可能作出科學的回答。

針對多樣化的藻華災害問題，需要提升對有害藻華的監(jiān)測和預警能力。但是，我國近海藻華原因種的多樣化和小型化演變趨勢對有害藻華的監(jiān)測和預警提出了更高的要求。需要充分利用宏觀的遙感觀測技術，并結合分類學、分析化學和分子生物學等領域的各種技術手段，不斷推進原位觀測技術在有害藻華研究中的應用，充分發(fā)揮數(shù)值模擬方法在有害藻華研究和預測中的潛力，提升對有害藻華的監(jiān)測和預警能力。

針對藻華災害的危害效應，需要不斷提高對藻華災害的防控能力。近海不斷出現(xiàn)的有害藻華現(xiàn)象，對海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、人類健康、旅游景觀、生態(tài)安全，乃至沿海大型設施的安全運行都構成了一定的威脅，亟需有效的控制技術和應對策略。目前，基于改性粘土方法的應急處置技術在我國近海赤潮、褐潮的控制中得到有效應用，對近海旅游景觀、海水養(yǎng)殖和沿海大型設施安全運行起到了積極的作用。但是，從長期來看，仍需要針對我國近海環(huán)境的改變，從富營養(yǎng)化控制和生境保護等不同角度，減少有害藻華事件，防范有害藻華的危害效應。

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于仁成中科院海洋所研究員，博士。1971年出生，山東即墨人，主要從事海洋環(huán)境生物學和有害赤潮研究。E-mail: rcyu@qdio.ac.cn

Yu Rencheng Ph.D., was born in 1971 in Shandong Province, Professor of the Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences. Research interests are marine environmental biology and harmful algal blooms. E-mail: rcyu@qdio.ac.cn

Harmful Algal Blooms in the Coastal Waters of China: Current Situation, Long-term Changes and Prevention Strategies

Yu Rencheng1Liu Dongyan2
（1 Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2 Yantai Institute of Coastal Zone Rearch, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China）

Harmful algal bloom (HAB) is an abnormal marine ecological phenomenon, which often associates with disastrous economic or ecological consequences. Typical HAB events include not only “red tides” or “brown tides” formed by microalgae, but also “green tides”formed by some macroalgal species. Once HABs appear in some regions, they would last for a long time and lead to severe impacts on mariculture industry, marine ecosystems, even the health of human-beings. In China, HABs are among the most serious marine ecological problems. Red tides, brown tides, and green tides have been all reported in the coastal waters of China. The Bohai Sea, the Changjiang River estuary and its adjacent waters, and the coastal waters along the South China Sea are identified as three most notable regions for the occurrence of red tides. In the Bohai Sea, large-scale red tides of Gymnodinium sp., Ceratium furca and Phaeocystis sp., as well as the recently identified brown tides of Aureococcus anophagefferens, led to severe impacts on the mariculture industry and huge economic loss. Toxic algal blooms of Dinophysis spp. and Alexandrium spp. were also reported. In the Changjiang River estuary and its adjacent waters, large-scale blooms formed by dinoflagellates Prorocentrum donghaiense, Karenia mikimotoi and Alexandrium spp. started to appear from the beginning of the 21 century and also led to tremendous impacts. A single bloom event of K. mikimotoi along the coast of Fujian Province in 2012 led to economic loss around 2 billion RMB. In the coastal waters of the South China Sea, the intensive blooms of Phaeocystis not only damaged the mariculture industry, but also posed potent threats on the operation of cooling systems of power plant. For the HABs recorded in China, it was also noticed that the bloom-forming species are getting more and more diversified over the last two decades. Besides the microalgal blooms formed by diatoms, dinoflagellates, haptophytes, cyanobacteria, cryptophytes, raphidophytes, and pelagophytes, blooms of macroalgae also occurred widely along the coast of China. More importantly, there are more and more blooms formed by toxic microalgal species, such as Alexandriumspp. and Dinophysis spp. Phycotoxins, such as paralytic shellfish toxins and diarrhetic shellfish toxins, are often detected from phytoplankton and shellfish samples. Besides, the cell size of bloom-forming species are getting smaller. Cell size of some bloom-forming species, such as Phaeocystis spp. and A. anophageffererns, is only about several micrometers, which make it difficult to carry out the routine monitoring based on traditional morphological approaches. The increasing severity of HABs in the coastal waters of China has a close relationship with the intensified eutrophication, especially in the estuaries and bays. Besides, the alteration of natural habitat by mariculture industry and other anthropogenic activities also contributes to the occurrence of some HAB events, such as the green tides in the southern Yellow Sea. Other factors like climate change also influence the distribution, dynamics, and impacts of HABs in the coastal waters of China directly or indirectly, through the effects on water temperature, stratification, and currents. However, such effects are still poorly understood compared to those of land-based anthropogenic activities. Base on the analysis of current situation and long-term changes of HABs in China, it is proposed to further strengthen the basic researches on HABs to answer some important questions, such as the diversity of bloom-forming species, the relationship between HABs and health of marine ecosystems, the trend of long-term changes of HABs and the major driving forces, and the economic and ecological consequences of HABs in the future. Meanwhile, observation system on HABs should be enhanced to improve the capabilities on prediction and early-warning of HABs, using both remote sensing and in situ real-time observation instruments based on molecular biological and morphological approaches. The techniques of modified clay have been successfully applied to control some HAB events in China, however, measures on controlling eutrophication and land-based pollution are still needed to prevent the HABs in the long run.

harmful algal bloom, red tide, green tide, brown tide

*資助項目：中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（XDA110203 04），基金委山東省聯(lián)合項目（U1406403），青島海洋科學與技術國家實驗室鰲山科技創(chuàng)新計劃項目（2016A SKJ02），國家重點基礎研究發(fā)展計劃“973”項目（2 010CB428700）

修改稿收到日期：2016年10月13日