郭曉瑞

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 河北 黃驊 061100）

海洋近岸水母暴發(fā)的原因和影響

郭曉瑞

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 河北 黃驊 061100）

水母暴發(fā)主要是指水母在某一時(shí)節(jié)、特定地區(qū)內(nèi)數(shù)量刷增的現(xiàn)象。水母暴發(fā)其實(shí)原來是一種普通自然現(xiàn)象，但是在近些年，因?yàn)槿祟惖幕顒?dòng)、全球變暖等的影響，水母的活動(dòng)范圍由原來的深海逐漸擴(kuò)大到了近海區(qū)域，數(shù)量也不斷增加。不僅影響海洋沿岸的漁業(yè)捕撈生產(chǎn)，破壞近岸旅游業(yè)，而且威脅海洋生態(tài)環(huán)境和人類的生命安全。當(dāng)前海洋生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)就是水母暴發(fā)的誘因，而我國(guó)對(duì)這一方面的研究仍處于起步階段。筆者就水母暴發(fā)的原因和影響加以闡述。

水母暴發(fā)；誘因；水母消亡；海洋生態(tài)

水母是一個(gè)泛稱，水母系有性世代(除出芽生殖的水母外)統(tǒng)稱為水母，分散在刺胞動(dòng)物門的不同綱中，即直育水母綱、缽水母綱和方水母綱。水母的誕生比恐龍還早，已在地球上存在了6.5億年。水母種類繁多、形態(tài)各異、適應(yīng)能力極強(qiáng)，可以在任意一個(gè)水域生存，甚至在北極、深海、火山口附近都有分布。通過演化，水母可以稱霸整個(gè)海洋。

在過去的幾十年中，因?yàn)槿祟惖母鞣N活動(dòng)，一些水域發(fā)生了史無前例的水母暴發(fā)現(xiàn)象。水母在我國(guó)海域分布廣泛，據(jù) 《中國(guó)海洋生物名錄》統(tǒng)計(jì)我國(guó)已記載水母類(不含以水螅型世代為主的種類)超過400種[1]。海月水母、白色霞水母以及沙海蟄在我國(guó)分布范圍最廣，數(shù)量最大。水母的暴發(fā)對(duì)我國(guó)乃至世界造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失并威脅人類生命安全。如何防治水母暴發(fā)成了全世界關(guān)注的熱點(diǎn)，而解決的關(guān)鍵是了解水母暴發(fā)的誘因。筆者就引起其暴發(fā)的原因進(jìn)行闡述。

1 水母的自身機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和生活史

水母數(shù)量的迅速增加與水母自身的生長(zhǎng)生殖有關(guān)。首先，水母構(gòu)造簡(jiǎn)單，生長(zhǎng)周期短，有很強(qiáng)的繁殖能力。其次，水母攝食廣泛、食物充足、天敵數(shù)量少、環(huán)境耐受力極強(qiáng)。水母更低的能量要求和更快的生命周期，使得水母的數(shù)量可以短時(shí)間內(nèi)大量增加。

水母的生活史非常復(fù)雜，主要有兩個(gè)階段：水母體和水螅體。大多數(shù)水母具有兩種基本體型，即水螅型和水母型，這兩種體型往往出現(xiàn)在同一種的生活史中，成為兩個(gè)不同世代——水螅型世代(無性世代)和水母型世代(有性世代)，這兩個(gè)世代的相互交替完成生活史，稱為世代交替，是刺胞動(dòng)物的一個(gè)重要特征。如此可見，水母暴發(fā)的關(guān)鍵階段是水螅階段，水母暴發(fā)是水螅體對(duì)環(huán)境變異的一種應(yīng)激反應(yīng)，是水母的生存方式。水螅體的數(shù)量及外界環(huán)境刺激是決定水母暴發(fā)的原因，適合水螅體橫裂生殖時(shí)間長(zhǎng)度及充足餌料供給又可以促進(jìn)水母暴發(fā)。同時(shí)，水螅體在不良環(huán)境中可休眠，在環(huán)境恢復(fù)后可迅速繁殖，是水母數(shù)量劇烈增加的一個(gè)重要原因[2]。日本學(xué)者在對(duì)日本近岸暴發(fā)的越前水母進(jìn)行研究中發(fā)現(xiàn)，越前水母的雌性性腺中含有數(shù)百萬卵子，雄性含有數(shù)億個(gè)精子，而死亡卻是越前水母的終極春藥。水母死時(shí)會(huì)排出全部的精子、卵子，成百上億的精卵結(jié)合，暴發(fā)增殖成螅狀幼體，堅(jiān)不可摧。螅狀幼體進(jìn)行無性生殖，可以存活幾年，甚至幾十年。而環(huán)境的波動(dòng)可以觸發(fā)螅狀幼體釋放小水母，從而引起水母暴發(fā)。

2 對(duì)海洋魚類的過度捕撈使得水母缺乏競(jìng)爭(zhēng)者

近些年過度捕撈海洋魚類，使得海洋魚類的資源量大量減少。水母都是肉食性的，以浮游生物、小的甲殼類、多毛類甚至小的魚類為食[3]。魚類也多以浮游生物為食，一些魚蝦還可以攝食幼體水母，對(duì)水母的種群發(fā)展起到制衡作用。但是由于人類過度捕撈，使得水體中水母的競(jìng)爭(zhēng)者和天敵數(shù)量急劇減少，水母得以肆無忌憚地生長(zhǎng)繁殖。此外，水母還可以攝食稚魚和魚卵，嚴(yán)重威脅海洋魚類的后代的生存。如此一來，惡性循環(huán)，水母數(shù)量暴發(fā)。

3 全球變暖 海水溫度升高使得水母暴發(fā)

全球變暖使得海水溫度升高。海水溫度的升高會(huì)導(dǎo)致水母生長(zhǎng)速率提高、分布范圍擴(kuò)大，熱帶海域的生物向溫帶和高緯度海域擴(kuò)展[4]。根據(jù)孫明等人的研究發(fā)現(xiàn)：溫度可以提高水母橫裂率和橫列次[5]。此外，固著在海底的水螅對(duì)環(huán)境很敏感，溫度上升也可能觸發(fā)水螅釋放小水母。研究表明，海水的溫度和鹽度能影響水螅的無性繁殖和小水母幼體期成活率[6]。

4 海水富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致水母暴發(fā)

由于人類活動(dòng)，污水大量排入江河湖海。生活垃圾、工廠廢水、養(yǎng)殖污染使得水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增多，藻類植物泛濫，暴發(fā)赤潮、水華。浮游生物擁有了充足的藻類植物作為食物，浮游生物大量繁殖。浮游生物數(shù)量增加，而捕食水母和浮游動(dòng)植物的魚蝦無法在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中存活，餌料充足，沒有天敵，加之發(fā)達(dá)的消化系統(tǒng)，超高的生物餌料利用率，水母得以暴發(fā)式增長(zhǎng)。而且水體富營(yíng)養(yǎng)化引起水體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、pH值的變化也可能觸發(fā)水螅釋放小水母。

海洋中水母的暴發(fā)時(shí)間快，短則數(shù)十天，甚至更長(zhǎng)。一旦暴發(fā)，大量水母需要充足的餌料來生長(zhǎng)繁殖。海洋食物鏈?zhǔn)冀K呈金字塔結(jié)構(gòu)，從最底層最簡(jiǎn)單的硅藻類，到單細(xì)胞植物到最頂層的復(fù)雜的大型魚類和海洋哺乳動(dòng)物，這個(gè)構(gòu)造早已經(jīng)穩(wěn)定了億萬年，但是水母一旦暴發(fā)，其大肆捕食浮游生物，導(dǎo)致魚類缺乏食物來源，海洋食物鏈被打破，水母的捕食不僅影響到浮游動(dòng)物種群數(shù)量的變化，而且還影響到植食性橈足類數(shù)量減少，導(dǎo)致以硅藻為主的二次水華的發(fā)生，在整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)中有著重要的調(diào)節(jié)作用。由于水母的老化、食物缺乏和水環(huán)境變化等因素，水母逐漸下沉死亡。在水母死亡的過程中會(huì)對(duì)海洋生態(tài)造成惡劣的影響：第一，水母尸體在水體中下沉期間重新礦化為溶解有機(jī)無機(jī)組分，并最終引起海底水母類顆粒有機(jī)物的積累[7]。而且，水體中出現(xiàn)大量水母尸體無疑給海洋生態(tài)系統(tǒng)造成巨大負(fù)荷。第二，水母死亡后，迅速下沉并自溶分解，水母組織細(xì)胞中的養(yǎng)分釋放到水體，使微生物活動(dòng)加劇，耗氧量增加，同時(shí)不透膠體碎屑將導(dǎo)致流入沉積物中氧氣的減少，可導(dǎo)致海底底部低氧或無氧環(huán)境[8]。溶解氧下降使得水體周圍的生物難以忍受而死亡，其他生物的死亡加劇了海洋生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，并加劇耗氧，如此惡性循環(huán)，可能引發(fā)進(jìn)一步的赤潮、水體富營(yíng)養(yǎng)化等災(zāi)害，嚴(yán)重破壞生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。第三，水母消亡還會(huì)引起周圍水體pH發(fā)生變化，威脅周圍海洋生物的存活，造成一些酸堿適應(yīng)范圍小的物種死亡。第四，水母消亡還會(huì)對(duì)水中的浮游細(xì)菌產(chǎn)生影響，可能使細(xì)菌大量繁殖，使周圍水體的生物患病。

我國(guó)乃至世界深受水母暴發(fā)之害。但是由于水母易破碎、不易觀察、很難捕撈等問題，使得對(duì)水母的研究受到阻礙。而且我國(guó)對(duì)水母的生命周期、生態(tài)習(xí)性還未完全了解，水母暴發(fā)的原因仍然在不斷探索研究。而且對(duì)水母處置裝置和跟蹤定位裝置仍在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。如何防治水母暴發(fā)是我們刻不容緩需要解決的問題。

[1]劉萍，張學(xué)雷，宋洪軍，等.我國(guó)海域常見有毒水母的分類檢索 [J].海洋科學(xué)進(jìn)展，2013(02)：290～294.

[2]曲長(zhǎng)鳳.水母暴發(fā)后的消亡對(duì)海水環(huán)境的影響[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院 (海洋研究所)，2015. [3]馬喜平，凡守軍.水母類在海洋食物網(wǎng)中的作用[J].海洋科學(xué)，1998,(02)：38～42.

[4]孫松.水母暴發(fā)研究所面臨的挑戰(zhàn) [J].地球科學(xué)進(jìn)展，2012(03)：257～261.

[5]孫明，董婧，柴雨，等.溫度、投餌頻次對(duì)白色霞水母無性繁殖與螅狀體生長(zhǎng)的影響 [J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013(10)：3 222～3 232.

[6]關(guān)春江，卞正和，滕麗平，等.水母暴發(fā)的生物修復(fù)對(duì)策 [J].海洋環(huán)境科學(xué)，2007(05)：492～494.

[7]曲長(zhǎng)鳳，宋金明，李寧.水母消亡對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響 [J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2015(18)：6 224～6 232.