自然資源部海洋三所在微塑料附生赤潮藻群落演替規(guī)律方面取得新的進(jìn)展！

近日，自然資源部第三海洋研究所（以下簡稱“海洋三所”）海洋生態(tài)環(huán)境預(yù)警監(jiān)測研究室（以下簡稱“預(yù)警室”）在微塑料附生赤潮藻（Epimicroplastic Harmful Algae, EHA）群落的時(shí)空演替規(guī)律及其環(huán)境驅(qū)動(dòng)方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以“Spatiotemporal variations of epimicroplastic harmful algae and their driving factors in four semi-enclosed bays of China”為題，發(fā)表于國際知名期刊《Journal of Hazardous Materials》（中科院一區(qū)TOP，影響因子11.3）。

研究團(tuán)隊(duì)通過對臺(tái)灣海峽西岸四個(gè)典型半封閉海灣（東山灣、羅源灣、泉州灣、廈門灣）開展野外調(diào)查與原位培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，共鑒定出41種附生于微塑料表面的赤潮藻（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，微塑料附生藻群落在物種組成與結(jié)構(gòu)上均顯著區(qū)別于水體中的浮游赤潮藻，呈現(xiàn)出獨(dú)特的時(shí)空分布特征。在空間分布上，不同海灣的微塑料附生藻類群落組成具有較高相似性，且不受微塑料聚合物類型（如PP、PE等）的顯著影響，表明微塑料作為一種通用的“物理基質(zhì)”，對一些藻類具有附著支持能力；在季節(jié)動(dòng)態(tài)方面，水溫是驅(qū)動(dòng)微塑料附生赤潮藻群落演替的首要環(huán)境因子。其中，附生硅藻的豐度與溫度呈顯著負(fù)相關(guān)，傾向于在水溫較低的秋冬季成為優(yōu)勢類群；而附生甲藻的豐度除受溫度調(diào)控外，還顯著受到營養(yǎng)鹽（特別是硝酸鹽和銨鹽）的影響。春季，隨著水溫回升及海域營養(yǎng)鹽濃度升高，微塑料表面一些有毒甲藻的出現(xiàn)頻率達(dá)到峰值，這一時(shí)段與我國東南沿海有害赤潮的高發(fā)預(yù)警窗口一致。

研究指出，微塑料不僅提供物理附著位點(diǎn)，更作為一種“移動(dòng)底棲生境”，通過表面生物膜的形成，為通常棲息于底部的底棲微藻提供了在表層水體中生存并隨海流長距離擴(kuò)散的理想載體。尤為值得關(guān)注的是，團(tuán)隊(duì)在微塑料上檢測到多種在我國沿海極少報(bào)道、但在全球其他海域常引發(fā)大規(guī)模藻華的有毒物種，如Amphidinium carterae（強(qiáng)壯前溝藻）、Margalefidinium polykrikoides（多環(huán)瑪格麗夫藻）等。這些物種可利用微塑料作為“隱蔽種源庫”，在非暴發(fā)期以低密度形式潛伏，從而增加赤潮災(zāi)害的突發(fā)性與跨區(qū)域傳播風(fēng)險(xiǎn)。

微塑料污染與有害藻華的疊加效應(yīng)，成為了近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)面臨的新威脅。此前，該研究室已在國際上率先提出“微塑料附生微藻（Epimicroplastic microalgae, EMP-MA）”的新群落概念，并系統(tǒng)揭示了微塑料主要為底棲微藻提供棲息地的微生境特征（圖2）。結(jié)合本次關(guān)于時(shí)空演替規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，研究證實(shí)：大顆粒微塑料（粒徑范圍為0.5–5 mm）不僅改變了微藻的垂直分布格局，還可通過洋流輸運(yùn)重塑可附生有害藻類的生物地理分布，凸顯其作為有害藻傳播與擴(kuò)散載體的重要生態(tài)作用。

本文第一作者為王康博士，通訊作者為陳寶紅研究員，主要合作者有高亞輝教授、林輝教授級高工、董旭副研究員以及彭聰慧（博士生）。該系列研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFC3106301）、國家自然科學(xué)基金（U24A20607）、福建省自然科學(xué)基金（2024J01184）及海洋三所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（2019017、2025025）等項(xiàng)目的資助。

圖1微塑料附生赤潮藻的研究

圖2 微塑料為一些底棲微藻提供生長的“微生境”

論文來源：

Wang, K., Li, X., Wang, C., Wang, W., Peng, C., Gao, Y., Lin, H., Dong, X., Lin, H., Chen, B., 2026. Spatiotemporal variations of epimicroplastic harmful algae and their driving factors in four semi-enclosed bays of China. Journal of Hazardous Materials, 501, 140971.

Wang, K., Peng, C., Lin, H., Lin, H., Chen, B., Gao, Y., 2025. Microplastics primarily provide habitats for benthic microalgae in Fujian coastal waters of China. iScience, 28, 113762.

Peng, C., Wang, K., Lin, H., Chen, S., Dong, X., Gao, Y., Chen, B., Kuang, F., 2025. The characteristics and potential transport trajectory of epimicroplastic red tide species in the Taiwan Strait. Frontiers in Marine Science, 12, 1547278.

王康, 彭聰慧, 林輝, 陳寶紅, 高亞輝. 一類新的赤潮藻源--微塑料附生赤潮藻. 2024. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào), 43(4): 668-676.

Ji, X., Chen, B., Wang, K., Peng, C., Gao, Y., Lin, H., 2023. A new microalgae community — epimicroplastic microalgae (EMP-MA). Algal Research, 71, 103059.

Wang, K., Lin, H., Wang, S., Dong, X., Sun, L., Zhou, Q., Chen, Y., Su, B., Pan, Z., Chen, B., Gao, Y., 2022. Species diversity and community structure of microalgae living on microplastics in Luoyuan Bay, China. Marine Pollution Bulletin, 180, 113809.

供稿｜陳寶紅課題組

排版｜于麗波

審核｜潘鐘 馬牧 徐憲忠 于麗波

• 信息來源：自然資源部海洋三所。

  轉(zhuǎn)載請注明信息來源及海洋知圈編排。