海水富營養化

富營養化是水體衰老的一種現象，它既可以發生在湖泊、水庫，也可以發生在河口和近海水域。水體的富營養化發生在湖泊中稱為水華，發生在海域中稱為赤潮。天然富營養化本來是一種十分緩慢的過程，但隨着有機物質和營養鹽的過量進入，大大加快了水體富營養化的進程。目前，富營養化己成為困擾許多國家的水環境污染問題之一。富營養化不僅會使水體喪失應有的功能，而且會使生態環境向不利的方面演變。

海水富營養化的機理是：① 水體中含有的過量氮、磷等植物營養元素逐漸被氧化分解，成為水中微生物和藻類所需的營養物質，使得藻類迅速生長；② 越來越多的藻類繁殖、死亡、腐敗，引起水中氧氣大量減少，使水質惡化，導致魚、蝦等水生生物死亡。海水富營養化的來源主要有生活污水（如食物殘渣、排泄物、洗滌劑）、農田化肥、農村家畜飼養、工業污水（如食品工業、釀造工業、造紙工業、化肥工業等）以及海水養殖。

海洋出現富營養化的主要原因是隨着人口數量迅速增加，城市規模不斷擴大，生活污水越來越多且處理水平低；過度的海水養殖和農業面源污染增加。

富營養化會造成海水透明度降低，使陽光難以穿透水層，從而影響水生植物的光合作用和氧氣的釋放；表層水面植物的光合作用又可能造成溶解氧的過飽和狀態，這些都會造成魚類大量死亡。不僅如此，有些藻類還能分泌有毒物質，這些有害物質通過海產品危及人體健康。我國富營養化比較嚴重的海域主要分佈在遼東灣、渤海灣、長江口、杭州灣、江蘇近岸、珠江口 ^[1]  。

海水富營養化總的特徵是營養鹽類、耗氧有機物的輸入量與輸出量的動態平衡發生失調，即輸入量大於輸出量，或積累量大於消耗量，從而導致這些營養物質在水體中富集，引起生態系統一系列的變化。一般認為，造成海區“富營養化”的主要營養物質是氮和磷 ^[2]  。

海水富營養化對海洋藻類羣落會產生深遠的影響。海水中營養鹽增加能夠大大增加生態系統內浮游植物羣落和大型底棲藻類的初級生產力，從而促進系統生產力的極大提高，使系統內生物羣落的生物量增加。

在海水富營養化初期，由於充足的營養鹽供應，大型藻類可能會快速生長，提高廠空間可用性，使羣落內的動物數量也會大量增加，增加動物區系的多樣性和豐富度，但這時動物區系的種類組成與正常營養水平狀態下是有很大差別的，通常狀態下底棲羣落的優勢種會發生轉移。

雖然伴隨浮游植物增加浮游動物密度也會增加，浮游動物的攝食會對浮游植物起到一定的抑制作用。但海水富營養化導致的海洋浮游生物密度和生物量的增加，隨之海水中漂浮有機碎屑也大量增加，這些因素都降低了海水透明度，使到達海底的光強降低，影響海底大型藻類的光合作用，從而影響到海底大型藻類的種類組成和深度分佈範圍。羣落生物量的增加也提高了海底的有機物質供應，有機碎屑的積累會改變海底的質地構成，有機物質的分解又降低了該區域的氧氣含量。

由於海底多年生大型藻類是光限制者，而浮游植物和漂浮藻類是營養鹽限制者。因此，富營養化的最終結果會使海底大型植物羣落退化甚至消失，這種效應對海底多年生大型藻類的影響更為明顯。結果，在富營養化海區，僅有水體中的浮游植物和柔軟短生存期藻類進行初級生產。

由於短生存期的藻類對碳的固定作用更快，因此羣落組成機構從大型藻類向浮游植物等短生存期藻類的轉變，可能會從整個食物網水平上對生態系統產生影響。

富營養化導致浮游植物和懸浮有機碎屑的增加，濾食性動物例如藤壺、貽貝等大量增加，會佔據海底基質，減少大型藻類的附着基，空間競爭加劇。

富營養化對海洋大型藻類的影響是複雜的，並且隨着海區狀況的不同而各不相同。一般情況下，對於水體交換率小的海域，富營養化的影響更為明顯。例如在水體較深的河口附近海域，浮游植物的生物量與營養鹽輸入密切相關，同時，營養鹽輸入越多，缺氧水體特別是底層水體的缺氧水也越多。在淺海海域，營養鹽輸入產生的影響又與營養鹽輸入量和富營養化水體駐留時間相關，低營養鹽輸入及短時間駐留一般會導致大型藻類和浮游植物生物量的增加，高營養鹽輸入及長時間駐留，如前述，由於生物量的增加對光線的遮擋以及沉積速度的改變，則必然會導致大型底棲藻類的消失 ^[3]  。