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本研究对海南Xincun潟湖实施环境修复后的水质、浮游植物群落及毒素积累进行了六年监测。结果显示，修复使氨态氮、硝酸盐和亚硝酸盐分别下降76%、44%和58%，浮游植物多样性提升，有毒甲藻占比增加，导致腹泻性贝毒毒素OA和DTX1在贝类中积累。研究揭示了生态修复可能引发的新型生态风险，为后续治理提供预警。
乔琪|董月雷|邹健|赵涛|曲玉晨|方宇航|岑静怡|卢松辉|崔磊
中国广州510632，暨南大学生命科学技术学院与南方海洋科学与工程广东省实验室，广东高等学校富营养化和赤潮防治重点实验室
摘要
人类活动导致的环境污染和生态退化日益严重，亟需采取修复措施来扭转这一趋势。然而，目前尚不清楚这些干预措施是否会带来新的生态风险或进一步污染水环境。本研究选取了一个典型的泻湖作为研究对象，探讨了修复前后水质、浮游植物群落结构以及腹泻性贝类毒素在环境和贝类体内的积累情况。研究发现，环境修复有效降低了营养物质浓度：铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐分别减少了76%、44%和58%。同时，浮游植物群落发生了变化，其中甲藻的变化尤为明显。尽管某些甲藻的数量减少，但其多样性有所增加，且出现了更具毒性的物种。修复后，藻毒素奥卡迪酸（OA）和甲藻毒素-1（DTX1）在贝类体内出现并积累。我们的研究结果有助于更深入地了解环境修复可能带来的潜在风险，并为修复后水生生态系统中藻毒素的积累提供早期预警。
引言
由于人类活动的影响，沿海生态系统持续遭受破坏（de Groot等人，2012；Newton等人，2012；Ben-Haddad等人，2024）。自20世纪80年代以来，全球约50%的盐沼、35%的红树林、30%的珊瑚礁和29%的海草床已经消失（Waycott等人，2009；Barbier等人，2011）。为了扭转这一趋势，生态修复已成为国际框架（如联合国气候变化框架公约、联合国生态系统恢复十年计划、拉姆萨尔公约和昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架）的重点任务（Li等人，2023；Obura等人，2023；Saunders等人，2024），旨在缓解气候变化、防止物种灭绝和减少温室气体排放（Di Marco等人，2019；Strassburg等人，2020；Girardin等人，2021）。因此，目前正大力开展沿海生态系统的修复工作，包括湖泊、盐沼、红树林和海草床的恢复（Orth等人，2020；Beselly等人，2025；Wang等人，2025）。
浮游植物是大多数水生生态系统中的主要初级生产者，其群落结构反映了生态系统的稳定性。浮游植物群落组成对温度、溶解氧、pH值和营养物质浓度等环境变化非常敏感（Rost等人，2008；da Silva等人，2024）。因此，修复工作通常会改变原有的浮游植物群落结构，导致优势物种减少、总浮游植物数量增加，并引发持续的演替变化（Zhu等人，2021；Zheng等人，2022）。迄今为止，大多数研究集中在修复如何抑制藻类暴发（Li等人，2020；Wan等人，2024）和改善水质（Laiolo等人，2014；Xu等人，2022）上，而修复对有毒物种种群和毒素产生的影响则较少受到关注。众所周知，硅藻、甲藻等藻类能产生多种藻毒素，这些毒素可通过食物链在动物和人体中积累并造成危害（Pearson等人，2016；Li等人，2019）。因此，在环境修复过程中，浮游植物群落结构的变化、有毒物种的出现以及毒素在贝类、鱼类和更广泛环境中的积累值得密切关注。
本研究以位于中国海南省陵水县东南海岸的新村泻湖为例。该村落拥有丰富的海洋资源，具有重要的生态和经济价值。与开阔的沿海水域相比，新村泻湖属于典型的陆海过渡环境，因此该系统中可能存在更多的甲藻等海洋藻类，从而带来潜在的毒性风险（Su等人，2025）。长期的家庭污水排放和水产养殖废弃物严重污染了新村泻湖的水质，尤其是溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）的浓度持续升高（表S1）。在此期间，硅藻是主要的浮游植物群落（表S2）。虽然观察到了Cerataulina pelagica和Prorocentrum concavum的暴发，但未检测到毒素积累（Zou等人，2020）。为防止环境进一步恶化，新村泻湖被列为国家“蓝色海湾修复行动计划”的试点项目。该项目旨在恢复沿海环境，支持可持续的海洋经济发展，并为其他退化的泻湖和近岸水域提供可复制的修复模式（Fang等人，2021）。新村泻湖修复项目于2016年启动，2019-2023年进入实施阶段，期间大规模清理了水产养殖设施并广泛种植了红树林。截至2024年，整个陵水海岸线的环境修复工作共投入了7.6亿元人民币（约合1.07亿美元），清除了700多个水产养殖设施，关闭了5.2平方公里的陆基养殖池塘，并重新种植了3.9平方公里的红树林（数据来源：中华人民共和国自然资源部海洋生态保护与修复典型案例，索引号：000019174/2025-00045）。
鉴于新村泻湖在修复前后发生的显著变化，我们进行了为期六年的野外调查，涵盖了修复期和修复后的阶段。持续监测了环境参数、浮游植物群落结构以及水体和贝类中的腹泻性贝类毒素（DSTs）浓度。选择奥卡迪酸（OA）和甲藻毒素（DTX）作为主要检测指标，因为它们是分布最广泛的贝类毒素之一，在欧洲、地中海和中国沿海地区普遍存在（Lai等人，2024）。此外，这些毒素此前已在新村泻湖中的有毒甲藻Prorocentrum lima中被检测到（Zou等人，2020），表明可能存在生态风险。本研究旨在（1）评估修复对浮游植物群落稳定性的影响，（2）分析其对有毒藻类的影响，（3）评估修复是否可能加剧贝类中的毒素积累。通过关注修复前后藻类演替和毒素积累风险，本研究为了解修复后沿海水域可能出现的危害提供了新的视角。
研究区域
研究区域位于中国海南省陵水县的新村泻湖，这是一个典型的热带浅水泻湖（地理坐标：N18°22’-18°47’，E109°45’-110°08’）。该泻湖平均深度为4米，最大深度为10米，面积约为22.6平方公里。这里栖息着重要的海洋生物资源，包括海草以及Enhalus acoroides和Thalassia hemprichii。新村泻湖曾有大规模的水产养殖活动，涉及面积达3.2平方公里。
环境修复对水质参数的影响
2018年12月至2024年6月期间，共监测了11个环境参数，包括四个水文因素和七个营养物质浓度（表S3）。研究期间发生了三次较短的厄尔尼诺现象和一次较长的拉尼娜现象（2020年8月至2023年3月）。值得注意的是，修复后的阶段与最近的厄尔尼诺现象部分重叠（2023年6月至2024年4月）。
浮游植物群落对水质改善的响应
多年的环境修复改善了这一热带中小型泻湖的水质，表现为营养物质浓度降低和N:P比值下降（图2、图3）。营养物质结构的变化影响了浮游植物的组成，成为硅藻和甲藻动态变化的关键因素（Qu等人，2000；Lin等人，2005；Chen等人，2022）。甲藻偏好高N:P比值的环境，而低N:P比值会降低其在该群落中的比例。
结论
我们的研究揭示了环境修复可能带来的新兴生态风险。研究发现，环境修复降低了营养物质浓度，从而改变了浮游植物群落结构并增加了浮游植物的多样性，尤其是更具毒性的甲藻数量增加。因此，修复后奥卡迪酸（OA）和甲藻毒素-1（DTX1）在贝类体内出现并积累，可能通过食物链对生物造成危害。
作者贡献声明
乔琪：撰写初稿、方法论设计、数据可视化及验证。
董月雷邹健赵涛曲玉晨方宇航岑静怡卢松辉崔磊
未引用的参考文献
Panel, 2021; Barbier et al., 2011; Guiry and Guiry, 2025; NSSP, 2023; Obura et al., 2023; Xu, 2022
