胶州湾20多年来生态系统有什么变化？这份“体检”报告值得一看！

基于近40年长期观测和研究，青岛科研人员发布了胶州湾2021年“健康评估报告”，揭示了胶州湾20多年来生态系统变化，分享了针对当下一些生态灾害背后的思考，给出了与“世俗眼光”不一样的回答——

胶州湾：健康状态新认知

赤潮暴发、水母暴发、海星暴发……近年来，一个又一个海洋生态问题在胶州湾接踵而至。当人们再谈起胶州湾时，不由得怀疑这个海湾的生态系统正在不断恶化。而事实是怎样的呢？

山东胶州湾海洋生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称“胶州湾站”）的科研人员长期对胶州湾进行“体检”，近日发布了胶州湾站《2021年度报告》，给出了一个不同的答案。

胶州湾站水母实验室

20年来胶州湾健康状况稳中有升

海湾是海洋中受人类活动影响最大的区域，也是海洋经济发展的核心区域。胶州湾作为青岛的母亲湾，承载、见证了青岛这座海洋城市的高速发展，也受到了自然变化和人类活动的多重影响，发生过一系列生态问题。

“我们能够看到胶州湾发生的生态灾害，但往往对灾害背后的原因难以觉察。因此需要对胶州湾进行系统调查和研究，解析其生态系统变化背后的驱动因子，建立预警机制及防控措施，为胶州湾可持续发展提供支撑。”胶州湾站站长孙晓霞说。

胶州湾长期观测站位布局图

胶州湾站是我国温带海域唯一集监测、研究与示范于一体的综合性生态系统国家野外科学观测研究站，位于美丽的滨海城市青岛，隶属于中国科学院海洋研究所。了解胶州湾已经发生了什么变化，搞清正在发生什么变化，更重要的是预测未来将发生什么变化，是胶州湾站的使命，而实现这一目标的核心是能否获得长期观测资料。

“从1981年建站以来，胶州湾站即不定期对胶州湾进行监测。从 2003年开始，监测频率增加到每月一次，长期观测站位稳定在 14个，基本涵盖了胶州湾主要生态区域。”孙晓霞介绍，得益于长时间综合观测与研究，胶州湾是我国研究最早、最多和相对最透彻的一个海湾。

每月10日左右，胶州湾站科研人员登上“创新”号科考船到各站点进行调查。

在研究的过程中，胶州湾站的科研人员也在不断思考：一个生态系统的健康状态应该用哪些标准来衡量？2019年，胶州湾站基于长期观测数据资料，与澳大利亚科研团队合作，确定了胶州湾生态系统健康的气象、水文、化学、生物等关键环境影响因子，建立了胶州湾生态系统健康评估体系，所撰写的《中国近海典型海域生态系统健康评估》报告，作为中国典型案例提交联合国大会，服务于联合国2030年可持续发展目标。

胶州湾站《2021年度报告》，基于胶州湾生态系统健康评估体系，对胶州湾生态系统作了最新健康评估。该报告对比分析了自上世纪90年代特别是2000年以来胶州湾生态系统的各项数据，健康评估结果认为：自2003年起，胶州湾的生态系统健康状况稳中有升。2021年胶州湾健康评估得分为近20年来最高。

“在全球变暖的背景下，胶州湾气温、水温都在升高，降水量波动较大，可以看出近海生态系统面临着气候变化的挑战。”孙晓霞说，不过，自2011年以来，胶州湾的水环境质量不断好转，富营养化程度减轻。可以说，水体富营养化、酸化、低氧等生态问题在胶州湾并不明显。同时，胶州湾近10年来浮游动物、底栖生物丰度呈上升趋势。通过比较近20年来不同时期胶州湾生态系统健康变化情况，其健康水平总体提升。

维持胶州湾生态系统健康的重要因素

作为一个集城市建设、工农业发展、生物资源开发、大型海洋工程建设于一体的典型海湾，胶州湾在承受多重压力下，是如何维持生态系统健康的？

“这首先得益于胶州湾自身良好的水体交换能力。”孙晓霞介绍，像所有海湾一样，胶州湾一面向海三面环陆，海湾内外海水的流通性常常受限。不过，胶州湾面积约370平方千米，平均水深只有约7米，相对而言，低水深大大提高了胶州湾水体交换能力，从而增强了其生态系统的恢复力。

一些参数可以证明良好的水体交换能力对于海湾的重要性，比如溶解氧。溶解氧对于海湾生物就像氧气对人类一样重要。研究发现，海湾中的大部分生物，在水体溶解氧高于 5ppm时可以生活得很好。而胶州湾溶解氧近20年来一直高于5ppm，2006年以来稳定保持在7．5 ppm以上。

当然，海水中溶解氧的多少不仅取决于水体交换能力，而且也受到人类活动影响。“氮、磷等陆地生源要素的过度排放，例如生活污水进入海湾，会导致水体中的浮游植物数量增多。如果浮游植物不能充分被浮游动物利用，且海湾水体交换比较弱，大量的浮游植物和碎屑将沉降到海底，在分解的过程中消耗大量氧气，导致水体缺氧。”孙晓霞说，大量浮游植物暴发性增殖或聚集，还会造成水质变差，出现富营养化，引发赤潮等灾害。从这个角度而言，胶州湾的生态向好，除了自身原因外，更与青岛对胶州湾开展的一系列海洋环境保护举措高度相符。

通过分析，科研人员将胶州湾近百年的环境演变大致分为3个阶段：1980年以前、1980－2000年和2000年至今，胶州湾分别经历了环境的未受污染期——污染期——治理好转期。孙晓霞表示，2000年以来，青岛加强胶州湾周边工厂企业和生活污水向湾内直接排放的监管，实行达标排放，对海岸带实行综合治理，后来更是提出了“环湾保护、拥湾发展”的口号，实施夏季禁渔等一系列措施，促进了胶州湾生态系统状况不断改善，健康状况稳中有升。

“同样不容忽视的是，大量滤食性贝类的存在，也是维持胶州湾生态系统健康的重要因素。”海洋所研究员李新正长期研究海洋底栖生态学，在他看来，大量菲律宾蛤仔的存在，保持了胶州湾生态系统的稳定性。“双壳贝类是重要的过滤器和循环器，据推算，胶州湾菲律宾蛤仔养殖区中的蛤仔在夏季仅需12天就能够将水体过滤一遍，而胶州湾的水体自然交换至少需80天，因此这些贝类对于促进胶州湾水体交换意义重大。”李新正说，这些贝类养殖生产不仅形成海洋碳汇，而且通过滤食作用，过滤大量的藻华，一部分用于生长，一部分随排泄物沉降，相当于将水体中的氮和磷转移到沉积物中，经过再循环后重新用于初级生产。对胶州湾的长期观测发现，有时胶州湾浮游植物数量异常增高，但并没有引发赤潮灾害，一个重要的原因就是大量菲律宾蛤仔的存在。

胶州湾健康但也隐蔽着生态风险

胶州湾近年来健康状况稳中有升，与此同时，也存在着赤潮暴发、海星暴发等生态问题。如何理解和认识胶州湾发生的一系列生态现象，是海洋界关注的一个焦点。

“人类利用海洋的过程，经历了如同陆地上从狩猎时代到农耕时代的转变。如今人们不仅仅依赖野生捕捞为食，以海水养殖业为标志的蓝色农业正兴起。”胶州湾站前站长孙松介绍，在以野生捕捞为主的时代，易造成海洋生物资源大量减少、海洋生境破坏，继而导致生态系统变化，产生生态灾害；而在以养殖为主的时代，蓝色农业也会产生像陆地农业那样的“通病”：庄稼种植年代久了就会发生虫灾，蓝色农业也会发生自然灾害。同时，又因为蓝色农业的高密度性、养殖区域水体的连通性等原因，其自然灾害更加易发且易转移。

孙松举例说，改革开放之前直到1980年，胶州湾内仅有有限的有计划的对虾、底栖鱼类等底拖网捕捞，大型底栖生物环境非常稳定，受干扰破坏较小；1980年之后随着改革开放的深入发展，湾内捕捞作业逐年增加，渔船马力加大、渔网网孔越来越小，对湾内底栖生物资源、环境的破坏逐年加重，赤潮灾害也开始频发；1996年，青岛开始对胶州湾有限制地禁止拖网捕捞作业，1998年全面禁止一切形式的拖网作业，生物资源逐渐得以恢复，生态状态逐渐向好。

“2000年之后，胶州湾内贝类等养殖业逐渐繁盛。不可避免的，高密度贝类养殖形成的高品质食物吸引了大量海星（多棘海盘车）、白泥玛 （经氏壳蛞蝓）等肉食性动物向养殖区迁移和大量繁殖，加之气候异常，从而形成如陆地虫灾般的灾害。”孙松表示，这属于正常的自然现象，并不是生态恶化造成的结果。只要及时采取有效措施，不会引发较大灾害。

从20世纪90年代以赤潮暴发为主，到近年来赤潮暴发减少、几乎没有水母暴发、间或海星暴发，胶州湾的生态灾害类型在变化。整体来看，胶州湾健康状态稳中有升，但需要注意的是，其生态风险仍然存在。

胶州湾科研人员评估发现，相较于上世纪90年代，胶州湾海域近年来水母数量增加了约20种，总数增加了5倍。这与青岛在胶州湾海域开展系列海洋工程，为水母提供了附着栖息环境具有一定关系。“在全球许多海湾和海区，都出现过水母数量增加甚至暴发的现象。除了人类活动和气候变化的外界因素外，水母本身世代时间短、高生殖力的无性生殖方式、生长率高等特点，也是导致异常增多或暴发的重要原因。”孙松分析，虽然胶州湾水母增加并没有到暴发的程度，但水母等胶质类浮游动物生物量的升高，将与鱼类等生物进行饵料竞争，也会摄食鱼类的卵和幼体，需要高度警愓生态系统发生结构转变。

同样值得关注的还有，虽然胶州湾大型底栖生物近年来在生物量和栖息密度上有所恢复，但主要是个体较小的物种，像中国近海的渔业资源物种小型化一样，胶州湾大型底栖生物也出现小型化趋势。“贝类、爬行类等底栖生物对生态系统稳定性和健康起到重要作用，必须时刻监测胶州湾底栖生物群落结构及数量变化对生态系统的影响，防范风险，防止生态系统退化甚至崩溃。”孙松说。

胶州湾站科研人员在胶州湾开展调查

力争打造近海治理的全球典范

为什么要对胶州湾生态系统开展长期观测和研究？在胶州湾站的科研人员看来，胶州湾是我国东部沿海发展的一个缩影，是我国近海生态系统的一个典型海域。对胶州湾开展系统研究，能够“一湾看近海”，不仅了解我国近海的环境变化、生态系统状态，而且可以将在胶州湾的研究成果推广到其他近海生态系统上，促进受损生态系统加快修复，实现近海生态系统可持续发展。

孙晓霞介绍，为了更好地对胶州湾进行监测、对其健康状况进行评估，如今，他们还建立了胶州湾海洋环境实时监测系统，除了每月利用科考船进行调查取样外，这些固定在海洋中的监测系统将自动、连续、实时高频监测胶州湾的水温、盐度、溶解氧、叶绿素等参数。他们还正在建设近海生态系统演变综合性野外受控实验平台，以此开展近海海洋生态系统演变研究、浮游生态系统受控研究、养殖生态系统受控研究、底栖生态系统受控研究，进一步科学认识胶州湾生态系统演变规律，开展灾害水母、致灾海星等生物生活史研究，为建立生态灾害预警预测机制和防控技术体系奠定基础。

如今，胶州湾站的科研人员一边观测，一边研究，一边示范。围绕健康海洋与可持续发展目标，开展了“大叶藻海草床生态学及退化海草床的生态恢复”、“水母减灾新技术研究”等课题，并基于长期观测和科学研究及技术成果，围绕近海生态灾害防控、海水养殖和调控以及生态修复等方面，在胶州湾和桑沟湾等海域开展试验示范。

来自厦门大学、中国科学院地理与资源研究所、自然资源部第一海洋研究所、中国水产科学研究院黄海水产研究所、生态环境部国家海洋环境监测中心等高校院所的院士专家对胶州湾站的工作表示肯定，并建议胶州湾站不断推陈出新，开展能够拓展服务于中国近海生态系统健康评估的体系，将胶州湾建设成中纬度蓝色海湾示范区，服务于我国近海生态系统可持续发展。

“与国内的海湾相比，胶州湾的生态问题并不显著；与国际上切萨皮克湾、纳拉甘西特湾、东京湾和布雷斯特湾等海湾相比，胶州湾也没有发生严重的富营养化等生态状况。”孙松说，受到多重压力下的胶州湾，能够维持一个相对健康的生态系统，这让国内外对于近海生态系统的绿色可持续发展看到了希望。期待全社会关注胶州湾，政府等部门加强对胶州湾监测和研究的支持，进一步发挥国家站作用，把胶州湾打造成维持生态系统健康发展的全球典范。（青岛日报／观海新闻记者 李勋祥）