《Aquatic Botany》：A case study on the effects of nutrient pollution on green tides
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•绿潮是沿海生态系统中日益严重的问题性藻类爆发现象•许多绿潮现象与过量营养物质有关，这些营养物质通常来自人为活动•我们在一个同时有陆地和海洋营养源的海湾进行了案例研究•绿潮发生在海洋营养物质含量高而陆地营养物质输入量低的季节•夏季的绿潮不太可能是由陆地径流引起的引言有毒、有害以及
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绿潮是沿海生态系统中日益严重的问题性藻类爆发现象
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许多绿潮现象与过量营养物质有关，这些营养物质通常来自人为活动
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我们在一个同时有陆地和海洋营养源的海湾进行了案例研究
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绿潮发生在海洋营养物质含量高而陆地营养物质输入量低的季节
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夏季的绿潮不太可能是由陆地径流引起的
引言
有毒、有害以及“令人烦恼”的海洋微藻和大型藻类的爆发在全球范围内越来越普遍（Smetacek和Zingone，2013年；Van Alstyne，2016年），无论是在热带还是温带水域。虽然像引起“赤潮”的微藻爆发的影响已经为人所知几十年了，但由绿色大型藻类引起的“绿潮”现象相对较新，但同样会对公共健康和当地经济产生负面影响（Teichberg等人，2010年；Teichberg等人，2012年）。这些爆发的原因并不总是清楚的，但过量可利用的营养物质通常是罪魁祸首，尤其是溶解的无机氮（参见Van Alstyne，2016年的综述）。然而，除非其他环境条件（尤其是光照和温度）有利于藻类快速生长，否则藻类爆发不会发生（例如，Thom和Albright，1990年）。
许多沿海河口地区必需营养物质的主要来源是通过双层环流从海洋输送来的（Khangaonkar和Yun，2023年）。在一些河口子系统中，如浅海湾，当光照和温度条件有利于初级生产时，藻类可能会迅速消耗养分储备，导致表层养分耗尽。然而，来自河流和污水处理厂的人为营养物质输入可以补充自然水平，在某些系统中，沉积物中储存的营养物质也会促进藻类生长，从而引发有害藻类爆发，包括绿潮（Boyle等人，2004年；Gladyshev和Gubelit，2019年）。
萨利什海（华盛顿州和不列颠哥伦比亚省的内水区域）是一个由众多河流系统、水道、海湾和岛屿组成的大型异质性河口峡湾。胡安·德富卡海峡是太平洋水进入萨利什海的主要通道，尤其是在夏季会输送非常高水平的营养物质（Mackas和Harrison，1997年；Khangaonkar等人，2018年）。这与许多温带河口的营养动态相反，在那里夏季营养物质会减少。萨利什海的某些区域具有强烈的河口环流和相对快速的混合作用，从而有效输送和混合营养物质（例如，Admiralty Inlet），但一些冲洗速率较低的子流域则经常会出现大型和微藻爆发，包括绿潮，并且光合作用带中的营养物质会被迅速消耗（例如，South Puget Sound）（Mackas和Harrison，1997年；Bernhard和Peele，1997年；Harrison等人，1994年；Khangaonkar等人，2019年）。当夏季有大量人为营养物质直接输入到营养物质已经耗尽且分层的河口区域时，这些营养物质会对藻类生长产生显著影响（例如，Van Alstyne，2016年）。模型表明，减少这类输入可能会限制有害藻类的生长（Ahmed等人，2019年；Khangaonkar等人，2018年）。
萨利什海中的绿潮主要由属于Ulva、Monostroma和Ulvaria属的藻类组成（Nelson等人，2003a；Nelson等人，2003b）。萨利什海的绿潮发生在相对较短的生长期（Van Alstyne，2016年），这一时期受光照可用性和温度的影响。冬季藻类数量较少，春季随着水和气温的升高而增加，在夏末达到高峰，随后在秋季风暴后减少（Nelson等人，2003b）。
圣胡安岛位于萨利什海的大致中心（图1a）。面向南方的一个大海湾——False Bay，每年春季和夏季都会出现藻类爆发，许多人认为这很麻烦，因为腐烂的藻类会在岸上积累并散发出气味。本研究的目的是调查False Bay中观察到的海洋和陆地来源的营养物质模式，以及这些营养物质是否与藻类爆发在空间或时间上存在关联。我们的数据来自一项监测水质（温度和营养物质）的项目，该项目监测流经一片陆地保护区的溪流，以及另一项监测海湾中藻类数量的项目。因此，采样频率存在一些不匹配，我们分析海湾内营养物质动态的能力受到限制。然而，我们认为这些数据共同回答了当地利益相关者（包括土地所有者、县管理人员和当地保护组织）提出的问题，即减少来自农业和高地开发地区的营养物质是否能够限制藻类爆发。
章节摘录
False Bay主要由一条溪流补给
False Bay溪流输送了进入海湾的80%的地表淡水，其流域覆盖了圣胡安岛的大部分区域（图1a），大约占该岛142平方公里面积的44.5平方公里（Hartley和Stuart，2017年）。该流域垂直跨度超过180米，包含多种土地利用类型，包括针叶林、阔叶林和草地（其中大部分为农业用地）。这些农业用地历史上曾是原住民的农场；在欧洲人接触之后...
藻类数量
False Bay上岸的藻类数量呈现季节性趋势：春季数量增加，在2021年和2022年8月或9月达到峰值（图2a，补充图1和2）。虽然我们没有在4月至9月期间进行采样，但每月的水质监测和其他年份的观察结果一致显示，秋季和冬季藻类数量较低。到了夏末，非常厚的（通常20厘米或更多）藻类层会积累起来...
讨论
我们的数据和现场观察结果提供了一个关于圣胡安岛上一个明确界定流域内水流情况及其对近岸营养物质动态和藻类爆发潜在影响的总体了解。由于季节性降雨，秋季水流增加，冬季达到最大值，然后在春季逐渐减少，到初夏时降至最低水平。这条溪流流经较大的农业用地，显然会将营养物质和颗粒物带入False Bay；这些...
（Cohen和Fong，2004年；Pedersen和Borum，1996年；Yang等人，2022年）
CRediT作者贡献声明
Wendel Raymond：撰写——审阅与编辑、方法学、调查、数据分析、概念化。Dezheng Zhang：撰写——初稿编写、调查。Dethier Megan N：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、监督、项目管理、资金筹集。
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
这项工作得到了B. Sullivan、T. Scully、K. Sundberg、J. Meyer、T. Mumford、C. O’Kelly、B. Rot、圣胡安县海洋资源委员会和保护区的工作人员，以及FHL大学2021年“生物多样性与河口生态系统监测”课程学生们的帮助。本研究未获得公共部门、商业部门或非营利组织的任何特定资助。
Megan Dethier|Dezheng Zhang|Wendel Raymond
