香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)养殖对有害藻类(HABs)时间变化的影响:以中国茅尾海为例

《Apunts Sports Medicine》:Effects of Crassostrea hongkongensis aquaculture on temporal variation of HABs: A case study in the Maowei Sea, China

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Apunts Sports Medicine 1.3

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  有害藻华(HABs)控制中双壳类养殖的生态效应研究——基于广西马Wei海域的元标记分析。结果显示马Wei海域为贫营养型,检测到38种HABs,盐度(外湾>内湾)和季节(秋冬季高发)显著影响HABs分布,养殖区HABs相对丰度降低,表明生物调控中顶级控制机制(如养殖滤食作用)比基础营养控制更关键。

  
Karsoon Tan|Leiheng Huang|Baoling Xie|Jinyi Wu|Peng Xu|Ardavan Farhadi

摘要

有害藻类水华(HABs)对人类健康和环境有显著的负面影响。双壳类水产养殖是一种潜在的生物控制方法,但其在实际应用中的效果仍需进一步研究。茅尾海是Crassostrea hongkongensis的主要自然产卵区和养殖区。本研究利用宏条形码技术评估了C. hongkongensis养殖对茅尾海中HAB物种相对丰度的影响。结果表明,茅尾海属于贫营养海域,宏条形码分析鉴定出38种属于18科24属的HAB物种。盐度是影响HAB分布的重要因素,外海湾的HAB或潜在HAB的丰度高于内海湾。此外,HAB的发生高峰出现在晚秋至早春期间,而晚春至夏季的相对丰度较低。值得注意的是,C. hongkongensis养殖区内的HAB相对丰度始终低于非养殖区。这表明,在双壳类养殖系统中,自上而下的控制机制可能比自下而上的控制机制更为关键。这些发现有助于我们更好地理解双壳类养殖与HAB之间的相互作用,并为制定可持续的沿海管理策略提供了宝贵依据。

引言

有害藻类水华(HABs)指的是某些藻类物种的过度繁殖,它们通过产生毒素或因高细胞密度导致海水质量恶化而对人类健康和环境产生负面影响(Tan和Ransangan,2015)。近年来,由于气候变化和人为陆地营养物质输入的增加,HAB爆发的频率和严重程度有所上升(Gu等人,2022)。已经提出了多种缓解措施,包括物理、生物、化学和微生物方法。其中,生物控制因其环保特性而受到青睐(Sellappan,2021;Balaji-Prasath等人,2022;Anabtawi等人,2024)。
双壳类水产养殖是增长最快的环保食品产业之一,因为双壳类动物能提供高质量的动物蛋白(Song等人,2024a;Zhang等人,2025a,2025b;Tan等人,2025),并且其碳足迹远低于陆地畜牧业和鱼类养殖(Song等人,2024b;Tan等人,2024a;Zhang等人,2025c)。目前,来自水产养殖(主要是双壳类)的软体动物产量占全球水产养殖总量的20%以上,其中Crassostrea gigasC. angulataC. hongkongensis是最主要的养殖品种(FAO,2024)。研究表明,双壳类养殖可以通过选择性摄食调节浮游植物群落结构,并影响水生生态系统中的养分循环(Tan等人,2024b)。
茅尾海位于中国南部北部北碧海沿岸,是一个公认的生物多样性热点地区(Xu等人,2023),也是C. hongkongensis最大的自然产卵区和养殖区(Pan等人,2021)。此外,2022年中期,中国政府批准了茅尾海地区的重大海洋基础设施项目——“平陆运河”,该项目预算约为100亿美元。这条134公里的运河将通过西江水系将广西沿海水域与贵州和云南等内陆省份连接起来,预计将于2026年完工(Guo和Yan,2023)。
鉴于茅尾海的生态、社会和经济重要性,评估HAB的发生和分布以及C. hongkongensis养殖对HAB群落结构的影响至关重要。因此,本研究进行了为期一年的野外观察,并使用宏条形码技术来填补这一知识空白。研究结果有望为了解双壳类养殖在调控HAB动态中的作用提供宝贵见解,并为渔业管理、海湾保护、沿海开发和可持续水产养殖实践提供指导。

研究区域描述

茅尾海位于中国南部北部北碧海范围内(21.65°N至21.85°N;108.50°E至108.65°E)。这个浅海湾(深度小于10米)具有亚热带气候,接收来自茂岭河和秦江的淡水补给。它是C. hongkongensis最大的自然产卵区和养殖区。C. hongkongensis采用筏式养殖方法进行养殖。每个筏子(6米×6米)上装有200个悬浮基质,这些基质是由1米长的尼龙绳制成的。

中国茅尾海环境参数的空间和时间变化

茅尾海环境参数的空间和时间变化总结见图2。海水温度、pH值和溶解氧在各采样站之间的差异不显著(P>0.05)。然而,外海湾(站点A和B)的盐度(21.73至23.59 ppt)显著高于内海湾(11.28至15.45 ppt)(P<0.05)。
从时间上看,7月和8月的水温(29.87至30.60°C)显著高于其他月份(P<0.05)。

讨论

传统上,浮游植物的分类依赖于对其物理结构的显微镜观察,这一技术由Utermohl(1958)提出。然而,这种方法存在显著局限性,难以区分形态相似的隐秘物种、可变形的浮游植物类群以及极小的浮游植物物种(Massana,2011)。此外,这些视觉识别技术的可靠性也值得怀疑。

结论

总体而言,通过宏条形码技术,在茅尾海这一贫营养海域中鉴定出38种属于18科24属的HAB物种。HAB的分布受盐度和季节的影响显著,外海湾及晚秋至早春期间的相对丰度较高。尽管统计上不显著,但C. hongkongensis养殖区的HAB相对丰度始终低于非养殖区。

作者贡献声明

Karsoon Tan:撰写 – 审稿与编辑,撰写 – 原稿,监督。Leiheng Huang:项目管理,方法论。Baoling Xie:方法论。Jinyi Wu:方法论。Peng Xu:监督。Ardavan Farhadi:监督。

未引用参考文献

Atwah等人,2025
Eissa等人,2022

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了广西自然科学基金(2023JJD150014)、广西青苗人才研究项目(24QMKYQD10)、广西壮族自治区人文社会科学重点研究基地“北碧海海洋发展研究中心”、北碧海大学高层次人才科研启动基金项目(23KYQD07)以及平陆运河和北碧海海岸生态系统观测与研究站的支持。
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