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海藻

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新西兰奥塔戈海带森林的顶端

海藻，或称大型藻类，是指几种宏观的、多细胞的海藻。该术语包括以下几种类型 ：红藻门 (红色)， 褐藻门 (棕色)和绿藻门 (绿色)等大型藻类。海带等海藻物种为渔业和其他海洋物种提供了重要的培育生境，从而保护了食物来源；其他物种如浮游藻类在捕获碳中起着至关重要的作用，产生高达90%的地球氧气。理解海藻的这些作用为保护和可持续利用提供了方向。例如，海带的机械疏浚破坏了资源和依赖性的渔业。

海藻是生物活性化合物的来源，包括蛋白质和多糖[1][2]，在营养、生物医学、生物修复和其他方面有着广阔的应用前景。

1 分类学编辑

“海藻”缺乏正式的定义。一般来说，它是多细胞藻类中的一种：红色、绿色和棕色。他们缺乏共同的多细胞祖先，形成了复系类群。一些蓝绿藻(蓝细菌)有时被认为是海藻。

2 解剖学编辑

海藻的外观类似于非树栖陆生植物。它的解剖学包括:[3]

  • 形状：藻体
    • 叶片：类似叶子的扁平结构
      • 囊群：孢子簇
      • 岩藻气囊：叶片上的漂浮辅助器官
      • 海带浮体：叶片和柄之间的漂浮辅助器官
    • 柄：茎状结构，可能不存在
    • 固定装置：提供与基底连接的基础结构
      • 固定器：锚定在海底基质上的手指状延伸固定器

叶柄和叶片统称为复叶。

3 生态学编辑

海草覆盖了澳大利亚东海岸的多岩石海床

两种环境要求主导着海藻生态。一个是海水或微咸水和足以支持光合作用的光，另一个是附着点，但是诸如马尾藻 和江篱 中有一些种类没有附着点。海藻最常见于潮汐带(近岸水域)，并且在该区域内的岩石多于沙滩或木瓦。

海藻占据各种生态位。在表面，它们只被海雾的顶部润湿，但是可能是附着在几米深的基底上。在一些地区，沿海海藻可以延伸到数英里以外的海洋。最深的活海藻是一些红藻。

其他藻类已经适应了生活在潮汐岩池中。在这个栖息地，海藻必须能够承受快速变化的温度和盐度以及偶尔的干燥。[4]

4 产量编辑

截至2018年，海藻产量全球总量为2.165公吨，排在前10的国家的海藻产量占96%。[5]

海藻产量
国家 吨/年（000）
中国 699
法国 617
英国 205
日本 123
智利 109
菲律宾 96
朝鲜 71
韩国 67
印度尼西亚 47
挪威 41

5 使用编辑

海藻有多种用途，也可以养殖[6]或者食用。[7]

5.1 食用价值

海藻在世界各地都有消费，尤其是东亚，如日本、中国、韩国、台湾和东南亚，如文莱、新加坡、泰国、缅甸、柬埔寨、越南、印度尼西亚、菲律宾和马来西亚，还有南非、伯利兹、秘鲁、智利、加拿大加拿大海洋省份、斯堪的纳维亚、西南英格兰、[8][9]爱尔兰、威尔士、夏威夷、加利福尼亚和苏格兰。

Gim (김，朝鲜)，nori(海苔，日本)和子才(紫菜，中国)是干燥的薄片，紫菜 用于汤、寿司或饭团。食品添加剂中使用了脆球粒 (“爱尔兰苔藓”或卡拉胶苔藓)，以及珊瑚藻 和栀子样海藻。紫菜 在威尔士用来制作莱芙面包(有时用燕麦粉)。在伯利兹北部，海藻与牛奶、肉豆蔻、肉桂和香草混合制成”dulce"(“甜密”)。

藻酸盐、琼脂和角叉菜胶是凝胶状海藻产品，统称为水胶体或藻胶体。水胶体是食品添加剂。[10]食品工业利用它们的胶凝、保水、乳化和其他物理特性。琼脂用于某些食品比如糖果、肉类和家禽产品、甜点和饮料以及模制食品。角叉菜胶用于沙拉调料和调味汁、食疗食品，以及肉和鱼、乳制品和烘焙食品中的防腐剂。

海藻作为可持续食物来源和动物饲料成分的使用取决于自然资源的可持续性和将饲料生产工业化。[11]

5.2 药用价值

英国海草覆盖的岩石

长岛岩石上的海藻

藻酸盐用于伤口敷料和牙模。在微生物学中，琼脂被用作培养基。角叉菜胶、藻酸盐和琼脂糖以及其他大型海藻多糖可应用于生物医学。海洋红藻 可能会干扰细菌的繁殖。[12]红藻和绿藻的硫酸化糖会抑制一些DNA和RNA包膜病毒。[13]

海藻提取物可用于一些减肥药。[14]其他海藻丸剂利用与胃束带相同的效果，在胃中扩张，使胃感觉更饱。[15][16]

5.3 过滤作用

藻类强烈的光合作用使其对养分具有巨大的亲和力；这使得海藻可以用来去除水中多余的营养物质。氨、硝酸铵、亚硝酸盐、磷酸盐、铁、铜以及一氧化碳等营养素被正在生长的海藻快速消耗。珊瑚礁和湖泊以这种方式自然过滤(海藻被鱼类和无脊椎动物消耗)，这种过滤过程在人工海藻过滤器(如藻类洗涤器)中重复进行。中国可以通过将海藻产量提高150%来去除其全部排放的磷。

礁池上的现代浮藻洗涤器/养殖器

海藻(大型藻类)相对于浮游植物(微藻)来说，几乎普遍用于过滤目的，因为能够容易地从水中移除(收获)藻类，然后移除营养物。微藻比大型藻类需要更多的处理才能从水中分离出来，而大型藻类能被简单地拉出。

海洋物种刚毛藻属 的石莼 (海莴苣)和硬毛藻优选用于过滤。淡水过滤应用通常用水绵。

5.4 气候变化

“海洋植树造林”是一项为消除碳而种植海藻的提议。海藻收获后，在厌氧消化器中分解成沼气(60%甲烷和40%二氧化碳)。甲烷可以被用作生物燃料，而二氧化碳可以被储存起来以防止其进入大气。海藻生长迅速，不占陆地空间。绿化9%的海洋每年可以隔离530亿吨二氧化碳。(排放量约为400亿吨)。

该方法需要高效的培育和收获技术、高效的气体分离技术以及碳捕获和储存方法。能源高级研究项目署有一个2200万美元的项目，名为“大型海藻研究激励新能源”(MARINER)，支持有助于海藻产业的创新。

5.5 其他用途

其他海藻可以用作肥料、园林绿化堆肥，或者通过掩埋在沙滩沙丘中来对抗海滩侵蚀。[17]

海藻被认为是生物乙醇的潜在来源。[18][19]

海藻是从海藻洗涤器/培养器顶部提出来的，被丢弃或用作食物、肥料或护肤品。

藻酸盐可用于某些工业产品，如纸张涂料、粘合剂、染料、凝胶、炸药，以及纸张施胶、纺织品印刷、水力覆盖和钻孔等过程。海藻是牙膏、化妆品和油漆中的一种成分。[6]海藻也可用于生产生物纱线(纺织品)。[20]

海藻收集是收集、干燥和压榨海藻的过程。这在维多利亚时代是一种流行的消遣方式，至今仍是一种爱好。在一些新兴国家，海藻每天都被收获来支持社区。

坦桑尼亚妇女种植“姆瓦尼”(斯瓦希里语中的海藻)。在温暖的浅水里，农场由一排排整齐的小木棍组成。收获海藻后，它会被用于食品，化妆品，织物等。

丹麦莱斯岛也用海藻来在房子上盖屋顶。[21]

海藻也被用作动物饲料。在北欧长期被用来给羊、马和牛放牧。此外它们对鱼类生产很有价值。[22]在牲畜饲料中添加海藻可以显著减少牛的甲烷排放。[23]

  • 日本饭团和味增汤

  • 莱芙面包和烤面包

  • 印度尼西亚正在用小块地种植海藻，每个矩形都属于不同的家庭。

6 健康风险编辑

腐烂的海藻是硫化氢(一种剧毒气体)的潜在来源，并与一些硫化氢中毒事件有关。[24]它会导致呕吐和腹泻。

带刺的海藻微鞘藻含有毒素，包括鞘丝藻毒素和脱溴海兔毒素。皮肤直接接触会导致海藻皮炎，其特征是持续数天的疼痛、烧灼样病变。[25][26]

7 威胁编辑

细菌性疾病冰-冰感染珊瑚藻 (红色海藻)后，其分枝变白。这种疾病在菲律宾、坦桑尼亚和莫桑比克造成了严重的作物损失。[27]

海胆荒地已经在多个地区取代了海藻森林。它们“几乎免于饥饿”。寿命可以超过50年。当受到饥饿的压力时，它们的下巴和牙齿会变大，形成“战线”，并集体寻找食物。[27]

8 属编辑

四孔藻

下表列出了海藻的少数几个属的海藻。

属 藻门 备注
蕨藻属
绿色 生长在水下
墨角藻属
棕色 在岩石海岸的潮间带。
江蓠属
红色 作为食物种植。
海带属
棕色 俗名为海带，在水下8-30米生长，作为食物种植。
巨藻属
棕色 巨型海带，会形成漂浮的穹盖。
礁膜属
绿色
紫菜属
红色 温带气候中的潮间带。作为食物种植。

参考文献

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