[本站讯]近日,山东大学海洋研究院刘纪化教授团队揭示了山东荣成海带减产事件中的关键环境因素,相关成果以“Nitrate limitation resulting from red tide blooms as a key factor of biomass loss in cultivated kelpSaccharina japonica”为题在国际学术期刊Aquaculture发表。海洋研究院博士研究生胡珍珍为该论文第一作者,刘纪化教授为通讯作者,山东大学海洋研究院为通讯单位。
大型藻类养殖被认为是减缓全球变暖的有效方法之一。养殖活动受到环境因素的限制,其变化可能导致生物量的显著下降。海带养殖分布于中国辽宁省北部至福建省南部沿海海域,其中山东省海带产量位居全国第二。近年来,山东省海带的年产量遭遇过严重的减产危害,产量下降了57.5%。厘清其背后的科学机制,对于海带养殖可持续发展具有重要意义。

图1潜变量之间的偏最小二乘路径(PLS-PM)模型。
(红色箭头表示正相关,蓝色箭头表示负相关,实线表示直接相关,虚线表示间接相关。)
研究团队在山东荣成海带(Saccharina japonica)养殖区的减产年份和正常年份开展了实地调查。结果表明,海带减产年份期间海水中硝氮(NO3-N)浓度低至0.23 µmol L⁻1,仅为正常年份浓度的4.60%,且其氮磷比(N/P)下降至2.54。与此同时,减产年份爆发了由红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和膝沟藻(Gonyaulax fragilis)引起的赤潮。根据PLS-PM模型结果可知(图1),G. fragilis和A. sanguinea,即赤潮藻种与硝氮呈现负相关关系(路径系数:0.741,0.077)。这表明赤潮藻种大量消耗海带养殖区可利用的营养盐,导致该海区出现严重的氮限制。本调查研究强调了营养物质可利用性对大型藻类生物量的重要影响。这将有助于解析利用大型藻类养殖实现海洋增汇的外部条件,为缓解气候变化提供案例支撑。
该研究得到了国家重点研发计划(2024YFF0507000)、海洋负排放国际大科学计划(ONCE)和泰山学者特聘计划等项目支持。