近几年来，铜藻（Sargassum horneri）金潮灾害在我国沿海影响加剧，对沿海地区生态环境和海水养殖业造成了严重的影响，2016年底至2017年初，大量的铜藻入侵了苏北浅滩的紫菜养殖区，对江苏紫菜养殖行业造成了超过5亿元的经济损失； 2017年夏季，南黄海35°N断面又出现了铜藻金潮、浒苔（Ulva prolifera）绿潮和微藻赤潮“三潮”齐发的现象。本文针对铜藻金潮灾害，通过实验模拟研究了铜藻腐烂液和铜藻培养液对绿潮和赤潮原因种生长、浮游动物存活的影响，以及铜藻腐败过程中海水pH、溶解氧含量和营养盐浓度的变化，旨在探明金潮发生过程对绿潮和赤潮发生的影响，对浮游动物以及水体环境的影响，以期为评价铜藻金潮的生态效应提供一定的依据。

本文首先研究了铜藻腐烂液和培养液对绿潮和赤潮原因种生长的影响，选取了绿潮原因种浒苔和五种赤潮原因种--中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、链状亚历山大藻（Alexandrium catenella）、东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）、米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）和赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）为研究对象。结果显示，高浓度的铜藻腐烂液（40 g/L）和培养液（10 g/L）均能够抑制浒苔微观繁殖体的附着萌发和幼苗生长，高浓度腐烂液在第12 d对微观繁殖体附着萌发的抑制率为45.8 %，第15 d对幼苗生长重量的抑制率为25 %，高浓度培养液在第12 d对微观繁殖体附着萌发的抑制率为29.6 %，第15 d对幼苗生长重量的抑制率为22.8 %；此外，较低浓度的腐烂液（10 g/L和20 g/L）和培养液（5 g/L）能够对浒苔幼苗的生长产生促进作用；铜藻腐烂液和培养液能够对不同的赤潮原因种生长产生不同的影响，米氏凯伦藻的生长受到的抑制作用显著，高浓度腐烂液（40 g/L）和高浓度培养液（10 g/L）在第12 d对米氏凯伦藻生长的抑制率分别能够高达90.4 %和92.9 %，高浓度腐烂液（40 g/L）在第12 d对东海原甲藻生长的抑制率为65.9 %，高浓度培养液（10 g/L）在第12 d对中肋骨条藻生长的抑制率为27.7 %，赤潮异弯藻和链状亚历山大藻的生长受到的抑制作用均不显著。以上结果显示，较低浓度的铜藻腐烂液（10 g/L和20 g/L）和培养液（5 g/L）能够抑制浒苔微观繁殖体的附着萌发、促进浒苔幼苗的生长，但高浓度的腐烂液（40 g/L）和培养液（10 g/L）则能够抑制浒苔微观繁殖体的附着萌发和幼苗的生长，还会显著抑制米氏凯伦藻的生长，高浓度的腐烂液（40 g/L）能够显著抑制东海原甲藻的生长，高浓度培养液（10 g/L）则能够显著抑制中肋骨条藻的生长。由此可见，金潮的衰亡期和暴发期会对绿潮和赤潮的发生产生一定的作用。

本研究还进一步开展了铜藻腐烂液和培养液对浮游动物存活的影响实验，选取了卤虫（Artemia salina）、褶皱臂尾轮虫（Brachionus plicatilis）和黑褐新糠虾（Neomysis awatschensis）三种实验生物。结果发现，铜藻腐烂液（40 g/L）处理组的卤虫幼虫96 h内全部死亡，培养液（50 g/L）处理组中的卤虫幼虫96 h内的存活率仅为21 %，影响极显著；铜藻腐烂液也能够影响黑褐新糠虾的存活，40 g/L腐烂液处理组的糠虾96 h内全部死亡，而所有浓度的培养液对糠虾的存活状况无显著影响；铜藻腐烂液和培养液对褶皱臂尾轮虫的存活未造成影响。铜藻金潮在衰亡期和暴发期会威胁某些浮游动物的存活，严重时甚至有可能对浮游动物的群落结构产生一定的影响。

此外，铜藻藻体在10℃、15℃、20℃、25℃四个温度的光照和黑暗条件下腐烂时，通过分析腐烂过程中海水的 pH、溶解氧含量和营养盐浓度的变化发现：铜藻藻体在腐烂分解过程中会造成局部海水 pH的变化，并造成溶解氧含量的降低，光照和黑暗处理下的实验结果差别不大，但随着温度升高影响显著增加。其中25℃条件下，50 g/L实验组的 pH由开始的6.15升高到7.39、溶解氧含量由7.03 mg/L降到1.54 mg/L。此外，铜藻藻体在腐烂分解过程中还会释放大量的铵氮和磷酸盐，20℃条件下，50 g/L的铜藻腐烂液磷酸盐含量在第10 d时为356 μmol/L，铵氮含量在第15 d达到2120 μmol/L，25℃下，同浓度腐烂液第10 d的磷酸盐含量能达到268 μmol/L，铵氮含量在第5 d就达到2105 μmol/L。实验结果说明，铜藻在腐烂过程中会显著影响水体的pH、溶解氧含量和营养盐浓度，金潮在衰亡过程中会引发严重的环境效应和生态效应。

以上模拟实验结果表明，铜藻金潮不仅能对绿潮和赤潮的发生造成影响，还会在衰亡和暴发过程中对浮游动物和环境造成严重的影响，铜藻金潮引起的生态效应应该引起足够的重视。

 

第一章 绪论. 1

1.1 有害藻华概述. 1

1.1.1 有害藻华现象. 1

1.1.2 有害藻华成因. 2

1.1.3 有害藻华危害效应. 2

1.2 金潮概述. 3

1.2.1 金潮发生概况. 3

1.2.2 金潮原因种铜藻. 4

1.2.3 金潮的危害效应. 4

1.3 绿潮概述. 7

1.3.1 绿潮发生概况. 7

1.3.2 绿潮原因种浒苔. 8

1.4 赤潮概述. 9

1.4.1 赤潮发生概况. 9

1.4.2 赤潮原因藻种. 9

1.5 藻类之间的相互作用. 10

1.5.1 大型藻之间的相互作用. 11

1.5.2 大型藻与微藻的相互作用. 12

1.6 研究目的和意义. 12

第二章 铜藻腐烂液和培养液对绿潮和赤潮原因种生长的影响. 13

2.1 铜藻腐烂液对绿潮和赤潮原因种生长的影响. 14

2.1.1 材料与方法. 14

2.1.2 实验结果. 19

2.1.3 讨论. 24

2.1.4 金潮的衰亡过程对绿潮和赤潮发生的影响. 26

2.2 铜藻培养液对绿潮和赤潮原因种生长的影响. 27

2.2.1 材料与方法. 27

2.2.2 实验结果. 30

2.2.3 讨论. 34

2.2.4 金潮的暴发过程对绿潮和赤潮发生的影响. 36

2.3 小结. 37

第三章 铜藻腐烂液和培养液对浮游动物存活的影响. 39

3.1 材料与方法. 40

3.1.1 实验材料. 40

3.1.2 实验方法. 41

3.1.3 数据统计分析. 42

3.2 实验结果. 43

3.2.1 铜藻腐烂液和培养液对卤虫幼虫存活的影响. 43

3.2.2 铜藻腐烂液和培养液对褶皱臂尾轮虫存活的影响. 44

3.2.3 铜藻腐烂液和培养液对黑褐新糠虾存活的影响. 45

3.3 讨论. 45

3.4 小结. 46

第四章 不同温度的光照和黑暗条件下铜藻腐烂过程对环境的影响. 47

4.1 材料与方法. 48

4.1.1 实验材料. 48

4.1.2 实验方法. 48

4.1.3 数据统计分析. 49

4.2 实验结果. 49

4.2.1 不同温度的光照和黑暗条件下铜藻腐烂液pH的变化. 49

4.2.2 不同温度的光照和黑暗条件下铜藻腐烂液溶解氧含量的变化. 50

4.2.3 不同温度的光照和黑暗条件下铜藻腐烂液营养盐浓度的变化. 51

4.3 讨论. 54

4.3.1 铜藻金潮的衰亡过程. 54

4.3.2 铜藻腐烂过程中海水pH、溶解氧和营养盐浓度的变化. 54

4.4 小结. 55

第五章 结论与展望. 57

参考文献. 59

附录 缩略语表. 67

致 谢. 69

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果    71