楊清良, 蔡良候, 高亞輝, 蘇 展, 陳長平, 林更銘, 黃美珍,李炳乾,, 項(xiàng) 鵬, 許翠婭, 鄭惠東, 梁君榮, 邢小麗, 方民杰

（1．國家海洋局 第三海洋研究所, 福建 廈門 361005; 2. 福建省水產(chǎn)研究所, 福建 廈門 361012; 3．廈門大學(xué) 生命科學(xué)院, 福建 廈門 361005; 4. 上海海事大學(xué), 上海 200135）

中國東南沿海港口外輪壓艙水生物的調(diào)查

楊清良1, 蔡良候2, 高亞輝3, 蘇 展2, 陳長平3, 林更銘1, 黃美珍2,李炳乾3,1, 項(xiàng) 鵬1, 許翠婭2, 鄭惠東2, 梁君榮3, 邢小麗4, 方民杰2

（1．國家海洋局 第三海洋研究所, 福建 廈門 361005; 2. 福建省水產(chǎn)研究所, 福建 廈門 361012; 3．廈門大學(xué) 生命科學(xué)院, 福建 廈門 361005; 4. 上海海事大學(xué), 上海 200135）

隨機(jī)選取東南沿海港口的17 艘外來船舶（含8條集裝箱船和9條散貨船）作為監(jiān)測對象, 進(jìn)行壓艙水浮游植物及動物的物種鑒定和豐度測定, 并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。檢出分屬于 7個(gè)浮游植物門類和5個(gè)動物門類的309種外來壓艙水生物（包括60種赤潮生物）。外輪壓艙水生物的分布及生存狀態(tài)與水樣的水齡和鹽度相關(guān)。船舶壓艙水排放是大家熟知的外來水生生物入侵的主要媒介。本調(diào)查結(jié)果表明, 中國東南沿海外來散貨船的壓艙水排放所具的潛在生物入侵風(fēng)險(xiǎn)比集裝箱船更應(yīng)受關(guān)注。

壓艙水; 浮游生物; 外來物種; 赤潮; 東南沿海

外輪壓艙水排放是外來水生生物入侵的主要媒介, 在過去的30多年已對錨地海洋生態(tài)安全造成威脅, 甚至導(dǎo)致災(zāi)難性后果, 現(xiàn)已被世界環(huán)保基金（GEF）認(rèn)定為海洋面臨的四大威脅之一[1-4]。我國海岸線長達(dá)18 000km, 隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展, 船舶運(yùn)輸越來越發(fā)達(dá)。就東南沿海港口群而言, 目前已列入國家五大港口群建設(shè)布局, 面臨著較大外來壓艙水生物入侵的潛在威脅。我國有關(guān)外來壓艙水生物的研究已有一些成果, 但在總體上至今仍然薄弱。多數(shù)港口僅側(cè)重于藻類的調(diào)查研究, 通常都以集裝箱船為采樣對象, 船舶類型較為單一, 且采水量大多偏少[4-11]。

本文報(bào)道 2006至 2008年間采自東南沿海有關(guān)港口17艘外輪壓艙水的各類生物的物種組成、豐度分布以及部分生物門類的存活狀況, 并初步討論外輪壓艙水排放造成的潛在生態(tài)威脅, 為海洋生態(tài)學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評估和防災(zāi)減災(zāi)對策的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

2006年12月～2008年8月先后隨機(jī)采集停泊于福建省廈門港、福州港和江陰港, 廣東省湛江港, 廣西自治區(qū)防城港和海南省洋浦港等口岸的 17 艘外來船舶（含8條集裝箱船和9條散貨船）壓艙水的生物樣品。直接打開人孔或壓載艙導(dǎo)門人工采集水艙上部水樣, 采水量為100～200 L, 水樣經(jīng)3種孔徑規(guī)格（160、77和20μm）的篩絹網(wǎng)從大到小依次過濾, 分別收集濾樣, 最后加入終濃度為5%的中性甲醛固定液固定。鏡檢分別采用體視顯微鏡、光學(xué)顯微鏡和透射電鏡。數(shù)據(jù)分析用SPSS14.0 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 壓艙水生物的物種組成和豐度（表1）

共檢出壓艙水生物 309種。其中從 77μm 和20μm兩種孔徑網(wǎng)收集的濾樣里鑒定藻類7門87屬257種（含變種、變型和 60種赤潮生物）。硅藻類物種最多（50屬187種, 占植物總種數(shù)72.8%）, 其次是綠藻門（20屬38種）, 較多的還有甲藻門（9屬22種）和藍(lán)藻門（5屬6種）, 金藻、裸藻和黃藻等門類較少（1～2種）。福建口岸還從來自東南亞港口的船舶壓艙水中檢出12種錨地及鄰近海域從未記錄的12種淡水和半咸淡藻類（表2）; 從160μm和77μm兩種孔徑網(wǎng)收集的濾樣里記錄浮游動物5門30屬52種（包括16種通常無法鑒定到種的不同門類浮游動物幼體和無脊椎動物卵）。其中橈足類物種最多（含 10種幼體, 共21屬37種, 占動物總種數(shù)71.2%）, 主要包括哲水蚤目（Calanoida）、劍水蚤目（Cyclopoida）和猛水蚤目（Harpacticoida）種類。

表1 17艘外輪壓艙水檢出的壓艙水生物物種豐富度、豐度和出現(xiàn)率（2006～2008年）Tab. 1 Species diversity, abundance and occurrence frequency of ballast water biota found from 17 foreign ships（2006～2008a）

表2 東南沿海口岸外來船舶壓艙水某些生物的種類名錄Tab. 2 List of some organisms found in ballast waters from foreign ships harboring in ports of Southeast China

所收集的浮游植物和浮游動物的平均豐度分別為2 934.7 cells/L和32 451.4 個(gè)/m3。浮游植物以硅藻、綠藻和甲藻為主; 浮游動物以節(jié)肢動物, 尤其是小型橈足類（包括幼體）為主。本次調(diào)查與以往調(diào)查結(jié)果相比物種豐富度和豐度都明顯較高（表3）。

表3 中國有關(guān)港口間檢出的壓艙水生物物種豐富度和豐度比較Tab. 3 Comparison of species diversity and abundance of organisms found from ballast water among several Chinese ports

2.2 壓艙水生物分布與環(huán)境的關(guān)系

對物種豐富度和個(gè)體豐度與船舶（加載或更換的）壓艙水的存留時(shí)間（水齡）及溫、鹽度等環(huán)境要素進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn), 動、植物總種類數(shù)與水齡, 植物豐度與壓艙水鹽度有較密切的負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖1～2）。海上航行時(shí)間較短, 且加載或更換近岸水作為壓艙水的船舶所攜帶的生物往往比較多, 換言之, 散貨船攜帶的生物往往比航行時(shí)間較長, 有時(shí)還在大洋換水的集裝箱船豐富, 尤其是浮游植物。隨著海上時(shí)間的延長, 處在黑暗而且營養(yǎng)條件受限制的壓艙水中的光自養(yǎng)生物無法獲得足夠的能量和及營養(yǎng)補(bǔ)充會逐漸凋亡。以福建口岸為例, 經(jīng)測定12艘外輪壓艙水植物的存活狀況發(fā)現(xiàn), 活細(xì)胞所占的平均比例為61%。75%的船舶都可超過50%。從表4可以看到在活細(xì)胞比例小于 50%的 3艘外輪中, 壓艙水水齡都較長（15～211天）。集裝箱船壓艙水中活細(xì)胞所占的比例（平均51.7%）明顯小于散貨船壓艙水內(nèi)活細(xì)胞所占的比例（平均78.3%）。

圖1 生物物種豐富度與壓艙水水齡的關(guān)系Fig. 1 Species diversity of organisms against the age of ballast water

圖2 浮游植物豐度與壓艙水鹽度的關(guān)系Fig. 2 Abundance of the phyplankton against the salinity of ballast water

表4 壓艙水20μm孔徑網(wǎng)濾樣中活細(xì)胞與死亡細(xì)胞的組成Tab. 4 Composition of live and dead cells from ballast water samples fitered with a 20 μm mesh plankton net

3 小結(jié)與討論

（1） 本次調(diào)查共檢出中國東南沿海口岸 17艘外輪攜帶的壓艙水生物309種, 分別隸屬于10個(gè)門類32目117屬的浮游動、植物。壓艙水所含的浮游植物和浮游動物的平均豐度分別為2 934.7 cells/L（20～160μm）和 32 451.4 個(gè)/m3（ ＞77μm）。東南沿海港口檢出的外來壓艙水生物多樣性之所以高于國內(nèi)其他相關(guān)港口的檢出結(jié)果主要原因有多方面, 采樣方法的不同是其中之一。由于目前我國對壓艙水生物采樣方法沒有統(tǒng)一的操作規(guī)程可循, 就以往有關(guān)調(diào)查的采樣量而言看來普遍偏少, 加上對大量無脊椎動物幼體因種種原因通常沒能開展實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)和鑒定工作（包括本次調(diào)查）, 因此可以認(rèn)為外來壓艙水生物的物種豐富度和豐度目前被嚴(yán)重低估。

（2）本調(diào)查結(jié)果表明, 外來散貨船由于壓艙水通常水齡較短, 鹽度較低等原因, 所攜帶的生物豐度一般都比集裝箱船高, 生物（特別是藻類）的存活狀況也相對較好,與國外的調(diào)查結(jié)果[12]一致. 據(jù)研究,集裝箱船不排放或少排壓艙水, 有時(shí)還在公海換水,航行時(shí)間較長, 存活在壓艙水及其沉積物中的生物大多為適應(yīng)能力較強(qiáng)的藻類及其休眠孢子（或包囊）;而散雜貨輪一般不在公海換水, 且排放大量的壓艙水進(jìn)入目的地, 海上航行時(shí)間短, 多為3～10 d, 壓艙水中含有大量海洋生物, 80%物種仍可在目的地存活, 因此這些船舶對引入外來物種存在更大風(fēng)險(xiǎn)。但目前國內(nèi)的多數(shù)調(diào)查結(jié)果是基于集裝箱船, 忽略了散貨船, 今后的工作應(yīng)加強(qiáng)。

（3）從東南沿海相關(guān)港口本次調(diào)查檢出的外來壓艙水生物物種的生態(tài)屬性來看, 多數(shù)屬廣布性生物。長期以來, 由于種種歷史原因, 各地海洋生物調(diào)查的系統(tǒng)性和連續(xù)性都不同程度存在問題, 缺少足夠的生物學(xué)和生物地理學(xué)資料, 以致中國海域紀(jì)錄的物種絕大多數(shù)無法考證其原產(chǎn)地, 目前鑒別外來物種的入侵趨勢較為困難[11,13]。在外來壓艙水動物方面, 國內(nèi)僅香港通過培養(yǎng)幼體發(fā)現(xiàn)一種入侵種, 這是中國迄今唯一在壓艙水里記錄到的較為明確的外來入侵動物, 即沙篩貝（Mytilopsis sallei）, 其成體與幼體不同, 一般是通過附生船底入侵, 我國內(nèi)地在福建最早發(fā)現(xiàn), 現(xiàn)已在該省沿海一些半封閉海灣蔓延并造成嚴(yán)重危害①黃宗國等. 中國海洋外來物種和入侵種（手稿）, 中國海洋局第三海洋研究所, 2002.[4,14], 但本次調(diào)查沒發(fā)現(xiàn); 在外來壓艙水植物方面, 盡管同樣也缺乏直接的物種入侵證據(jù), 但普遍認(rèn)為海域有毒有害新藻類的出現(xiàn)以及赤潮的頻發(fā)現(xiàn)象等與外輪壓艙水排放有密切關(guān)系[2,11,15～18]。在本次調(diào)查的相關(guān)港口中僅福建錨地及其鄰近海域（包括金門島一帶）歷史資料相對豐富[19～22],經(jīng)比較研究發(fā)現(xiàn)了12種這些海域至今從未被報(bào)道過的物種, 但其入侵性尚待今后的跟蹤觀察。此外, 本次還檢出赤潮生物60種（含產(chǎn)毒種4種, 疑似產(chǎn)毒種2種）, 多數(shù)是危害東南沿海海洋生態(tài)健康與安全,甚至已造成重大損失的赤潮常見種[19]。Ruiz[16]指出,隨著赤潮污染在全球范圍的加劇, 由壓艙水?dāng)y帶的外來生物已經(jīng)成為有毒、有害藻華全球傳播的一個(gè)最重要途徑。筆者認(rèn)為外來壓艙水生物對赤潮頻發(fā)所起的作用可能有兩方面, 一是“播種”作用, 給錨地帶來新的赤潮物種; 二是干預(yù)和強(qiáng)化作用, 縮短了錨地已有物種赤潮的自然形成過程, 包括環(huán)境脅迫下的物種自然演替過程。

致謝:參加此項(xiàng)工作的還有廣西防城漁牧獸醫(yī)局漁業(yè)推廣站工程師裴琨、檀寧和梁越等; 采樣過程得到福建省廈門、江陰、福州檢驗(yàn)檢疫局, 廣東省湛江海事局監(jiān)管二處（原危管防污處）, 廣西自治區(qū)防城港海事局危管防污科, 海南省洋浦出入境檢驗(yàn)檢疫局和中國檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)海南有限公司等單位的大力支持和幫助。

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Received: Jul., 12, 2009

Key words:ballast water; plankton; alien species; red tide; coast of Southeast China

Abstract:Seventeen foreign ships （including 8 container ships and 9 bulks） entering ports in coast of southeast of China were randomly selected as the monitoring objects. Temperature, salinity, abd plankton species diversity and abundance in the ballast waters were measured. At least 309 taxa from seven plant phyla and five animal phyla were found. The distribution characteristics and survival states of organisms were correlated with the age and salinity of ballast waters. Release of ballast water from ships is a major vector for the introduction of exotic aquatic species.Results of this study indicate that the potential risk for organisms invasion from ballast waters discharged from foreign bulk Carriers harboring in coasts of Southeast China should receive greater attention than those from foreign container vessels.

（本文編輯:張培新）

Plankton found in ballast waters of foreign ships harboring in ports of Southeast China

YANG Qing-liang1, CAI Liang-hou2, GAO Ya-hui3, SU Zhan2, CHEN Chang-ping3,LIN Geng-ming1, HUANG Mei-zhen2, LI Bing-qian3,1, XIANG Peng1, XU Cui-ya2,ZHENG Hui-dong2, LIANG Jun-rong3, XING Xiao-li4, FANG Min-jie2
（1. The Third Institute of Oceanography, SOA, Xiamen 361005, China; 2. Fisheries Research Institute of Fujian,Xiamen 361012, China; 3. School of Life Sciences, Xiamen University, Xiamen 361005, China; 4．Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China）

X171

A

1000-3096（2011）01-0022-07

2009-07-12;

2009-11-16

國家908專項(xiàng)資助項(xiàng)目（908-01-ZH3; 908-02-01-02; 908-ZCI-13）; 福建省908專項(xiàng)資助項(xiàng)目（FJ908-01-01-ZH）

楊清良（1948－）, 男, 福建惠安人, 研究員, 從事海洋生物學(xué)研究, 電話: 0592-2195261; 13003903388, E-mail: qly1888@163.com;qlyang2525@sina.com