莆田近岸海域海带烂孔病起因的初步研究

张 丽

（莆田市海洋与渔业环境监测站，福建 莆田351100）

海带是福建省海水养殖业的大宗产品［1-2］。莆田位于福建省中部，有悠久的海带养殖历史，拥有自己的育苗场、加工厂，做到了产供销一条龙，养殖面积近百平方公里，历来很少发生病害，关于海带病害的报道较少，属于传统稳定型产业。2019年莆田海带大面积烂孔，约7 km2，本研究拟通过对3个浮标3a同期数据的对比，结合现场采样，查询有关历史资料，对海带致病原因进行初步诊断。希望本研究能给后来的生产者和研究者留下宝贵的资料，对渔业养殖有所裨益。

1 数据来源与方法

1.1 现场环境因子采样

3月20日（03.20，下同）在文甲、东吴布设3个采样点，其中2个站点分层采样，依据海带长度选择了3 m层差，03.22在平海2个站位分层采样，现场用快速水质测定仪（哈希）测定水温、盐度、溶解氧，实验室测定硝酸氮、氨氮、亚硝酸氮、活性磷酸盐、pH，三氮一磷采用分光光度法，仪器设备均经过计量检定。所有测定样品的采样、运输、检测过程均按照海洋监测规范进行［3-4］。

1.2 显微镜拍照（莱卡DMIL）

拍摄发病海带和正常海带的照片，观察生物附着和细胞变化情况。

1.3 浮标数据比对

莆田市海洋与渔业环境监测站在南日鸟屿、南日港南、湄洲岛布设的水质浮标在线设备提供3a间02.20—03.20水温、盐度数据，将南日鸟屿、南日港南2个浮标和湄洲岛的浮标进行水温、盐度数据间的横向对比。

1.4 历史天气比对

将莆田2017—2019年的02.20—03.20期间天气、气温、风向、风速数据，做天气对比，并将天气数据与湄洲岛数据做相关比对。

1.5 站位

本研究中涉及的站位自北向南的顺序如图1所示：南日鸟屿浮标（25°15′32″N，119°29′24″E）、南日港南浮标（25°09′39″N，119°27′29″E）、平海赤岐PH1（25°12′41″N，119°08′38″E）、平海上林PH2（25°10′53″N，119°10′34″E）、湄洲岛附近的浮标（25°07′21″N，119°11′24″E）、文甲BA1（25°07′09″N，119°08′16″E）、文甲BA2（25°07′23″N，119°07′49″E）、东吴BA3（25°06′28″N，119°07′30″E）。

2 结果与讨论

2.1 海带致病原因诊断

03.04湄洲岛附近的东吴（BA3）发现海带烂孔现象，03.06文甲（BA1、BA2）出现相同症状，03.14平海赤岐（PH1）、平海上林（PH2）发现海带烂孔，共涉及养殖面积约7 km2，至03.29止位于其东北方的南日岛海区（鸟屿、港南）未见该症状。烂孔规律如下：①海带尾部先烂，逐渐向根部扩展，烂孔呈圆形，先是鼓起气泡样的包，然后气泡脱落，形成圆孔，边界整齐，并无溃烂症状，孔洞在所烂海带上随机分布。②时空规律为：先南后北逐渐发病。

图1 莆田近岸海域浮标及采样站位Fig.1 Sampling sites and the buoy locations in the coastal waters of Putian

2.1.1 天气变化比对 查询历史资料，2017—2019年2—3月份的天气、气温如表1，可以看出，2017、2018年的温度持续升高，但是2017年02.20—03.10和03.10—03.20 2个阶段温差从5.7℃到4.6℃，下降1.1℃，2018年上升了1.5℃，2019年突跃上升了3.5℃。2017年2.20—3.20期间9 d东北风天气，其余为无持续风向微风天气，2018年02.20—03.20 30 d全部无持续风向微风，2019年02.20—03.19期间30 d一直是东北风、东南风或者南风2～3级。

表1 2017—2019年2—3月莆田的气温及刮风时间对比Tab.1 Comparison of air temperature and wind duration in February and March of 2017-2019

2.1.2 浮标温、盐度对比 湄洲岛浮标所在处风力、潮流虽然均大于事发海域，但同属一个海区，年际间的变化规律相同，用其处的水温、盐度反映文甲海域的年际变化是合理的。

横向对比：①鸟屿3 a间同阶段的水温均呈现明显上升趋势，港南3 a均呈上升趋势，但2019年较缓，且变化幅度低于鸟屿，湄洲岛前2 a水温也是缓慢上升，但2019年03.01略有上涨后立即回落，03.12迅速上升，之后持续稳定在高温（现场测定平均温度为16.6℃）。3个浮标水温对比，鸟屿3 a间变化规律相同，港南规律也相同，但是变化幅度介于鸟屿和湄洲之间，湄洲前2 a和上述2个浮标规律相同，2019年有所改变。②3个浮标前2 a盐度均呈上升趋势，2019年均呈下降趋势，但鸟屿下降幅度最大，港南次之，湄洲降幅最缓，具体规律如图2、3。

图2 港南、湄洲岛、鸟屿2017—2019年2—3月盐度对比Fig.2 Comparison of salinity in nearshore waters of Gangnan，Meizhou Island and Niaoyu Island in February and March of 2017-2019

2.1.3 水质检测结果 03.20 3个站位中最低盐度、温度分别为26.2、15.9℃，盐度和温度均出现分层现象，水深差3 m温度差0.4℃，水质检测结果表明：文甲站位无机氮（DIN）含量在0.230～0.346 mg/dm3间，均值0.323 mg/dm3，活性磷酸盐（DIP）0.020～0.028 mg/dm3，均值0.025 mg/dm3，03.22平海赤岐、上林2站位无机氮含量在0.325～0.340 mg/dm3间，均值0.330 mg/dm3，磷0.021～0.026 mg/dm3，均值0.023 mg/dm3，两处海域与正常海区的氮磷数值相当［5-6］，氮磷比（N/P）平均值分别为9.6、15.0，与资料相比属于正常水平［7-8］。比较突出的问题是盐度和温度，03.20 3个站位的盐度、水温均值分别为28.2、16.6℃，盐度差0.4～0.8，表现为表层温度高、盐度低，03.22在平海2站位采样检测结果再次验证了水分层现象，水深2m，盐度差0.5，结果如表2所示。

表2 莆田近岸海域水质检测结果Tab.2 Water quality in the coastal waters of Putian

续表2

2.1.4 显微镜摄像 倒置显微镜下检测拍照结果如图4，烂孔处未见寄生虫，未见溃烂、边界模糊等细菌病常见的症状，与正常细胞相比，只可见萎缩死亡细胞留下的膜，少许硅藻正常附着。

图4 倒置显微镜下莆田近岸海域的病变海带和正常海带对比及病海带Fig.4 Comparison of pathological kelp and normal kelp under inverted microscope and the photo of infeced kelp

2.2 讨论

2.2.1 排除其他病因分析 影响海带生长最大的因素是温度、光照和营养盐［9］，① 水质检测结果表明营养盐含量和氮磷比均正常，不至于营养缺乏。②海带烂孔随机分布，排除鱼类撕咬等外力作用。③显微镜下烂孔处未见任何寄生虫之类的附着物，只可见正常的硅藻，排除寄生物。④孔边界整齐清晰、未见溃疡症状，排除细菌病；⑤ 渔民怀疑是2018年11.04泉港泄露的碳九，也有人怀疑是规划在湄洲湾外部的排污口所造成，莆田沿岸水流总体上从北向南，如果是点源污染，应该是平海湾先发病，其次是湄洲湾，但事实却刚好逆流而上，因此排除点源污染。⑥显微镜下，烂孔中心向周边海带细胞均匀死亡，应该是内部原因造成，不可能是外力作用。

2.2.2 显微镜图像分析 显微镜下的海带细胞萎缩、破裂，这种现象属于生理性反应。海带生长代谢的最适温度范围是10～15℃，当温度超过15℃后，海带的生长代谢受到抑制，各项生理参数开始下降［10］，随着温度的升高，细胞膜相对透性增大，细胞内容物萎缩分离、颜色变浅、细胞膜破裂、内容物溢出［11-12］，关于环境中的盐度对海带生长的影响资料中未见，但海带细胞在环境不适之后出现内容物萎缩分离、颜色变浅、细胞膜破裂的现象，应该是相同的，这也是植物细胞正常的反应。

2.2.3 温度、盐度变化分析 从南日鸟屿、南日港南和湄洲岛浮标温、盐变化图可以看出：① 水温，湄洲岛2019年间的变化相对前2 a较明显，2017、2018的水温是缓慢上升，2019年持续高温，高约2℃，鸟屿和港南的还是保持持续上升的规律，但幅度低于往年；② 盐度，3个浮标点的盐度均明显低于往年，湄洲岛前2 a盐度缓慢上升，2019年却一直持续在30左右，3月份以前和往年差距不大，03.01开始，往年的盐度上升，2019年却不升反降，至03.20比往年同期低2～3，鸟屿和港南3个年度盐度都波动较小，港南自03.05始盐度略降，鸟屿03.09始大幅度下降。按照地理位置和浮标数值变化规律推测，平海的盐度变化时间应该介于港南和湄洲之间，东吴比文甲可能更早，这个规律和海带发病时间先后的规律高度相仿。

2.2.4 水文情况分析 查询有关资料，莆田受浙闽沿岸流、台湾暖流的影响，冬季莆田沿岸闽浙流最大，春季影响至泉州湾，至夏季，影响慢慢减小［13］，暨卫东等（1989）认为穿过巴士海峡向北流向台湾海峡的黑潮支流，它对福建海区的主要影响是在春夏两季［14］。所以，春季莆田近岸的两支水系在此消彼长，海水的垂向混合较弱［15］，此次，海带发病海域无论是水温、盐度均出现明显的分层，本研究认为也许2019年两股水流的交汇点刚好从莆田湄洲湾逐步向平海湾、兴化湾北移，上下层之间的水交换能力差，适逢沿岸流入较多的淡水，浮在上层，致使沿岸上层水盐度偏低，持续的东北风可能抑制了上层低密度水向外海扩散，水平方向水交换能力较差，齐继峰（2014）认为风是影响东海水团范围季节变化的最主要因素，它控制着闽浙沿岸流、台湾海峡流的强度［16］。

2.2.5 烂孔部位分析 海带的生长是居间生长，生长部分在叶片与柄之间，生长季节，生长部的细胞不断的分生，生长部以外的细胞也有所长大［17］，尾部是其不活跃的区域，且无论是白烂病（营养不够所致）［18］还是绿烂病（光照不足所致）［19-20］，均首先发生在尾部叶梢。这2种病也都是环境中的理化因子导致的，这也从侧面说明此次病害很可能也是环境中理化因子所造成。

今后工作需要加强的有：①病烂海带需进一步做细菌鉴定；② 盐度对海带细胞的影响机理，需进一步细致的探讨。

3 结论

通过对历史数据的分析比对，将温度、盐度、环境因子综合考虑，结合显微镜观察，初步分析了2019年3月莆田近岸海域海带大规模烂孔的原因，主要结果如下：海区温度异常升高，盐度持续较低，连续阴天光照不足，超出了生理承受能力，海带先是尾部烂孔而后逐渐向根部蔓延，孔洞相连后海带脱落，时空规律为先南后北逐渐发病，共涉及养殖面积约7 km2，给莆田近岸海带养殖带来了较大的损失。