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由于CO2人为排放的不断增加,全球正在面临前所未有的海洋酸化。工业革命以来,全球海洋表面pH均值已由8.2下降至8.1,相当于海水中H+浓度增加了 30%;按现有速度发展,到本世纪末海水pH均值将下降至7.8～7.9。海洋酸化直接影响海水化学环境的稳定,抑制海洋生物的生长发育,还会改变种群间竞争机制,严重威胁生物多样性、海洋食物链及整个海洋生态系统。大型海藻养殖能够在进行富营养化修复、重金属吸附的同时,吸收二氧化碳,提高海洋固碳能力,是极具前景的缓解海洋酸化状况的手段。本文创新性地选取我国南北方代表性大型海藻养殖海域,山东威海俚岛海带养殖区、浙江舟山佛渡坛紫菜养殖区及广东汕头南澳龙须菜养殖区,通过养殖区和对照区海水指标原位实时监测、实验室检测及后期数据处理,探究我国不同海域、时间及不同种属大型海藻的固碳能力及影响因素,可为海洋酸化生物修复提供较为准确可靠的实验依据。主要研究结果如下:1.三处养殖区中,俚岛海域和佛渡海域水体指标变化呈现明显的半日潮变化规律,而南澳海域呈现典型的全日潮规律。在监测过程中,俚岛养殖区和佛渡海域pH均出现小于8.0的现象,表明两海域存在海水酸化风险。三处养殖区在三个时间统计范围内海水pH、溶解氧浓度均值均高于对照区,表明三种大型海藻生长均能提高海水pH,增加水体溶解氧浓度;三处养殖海域的Ωarag和ΩCal均值均高于对照区且两区碳酸钙饱和度均大于1,表明海水中碳酸钙尚处于过饱和状态。俚岛养殖区与对照区相比,各指标均存在极显著差异;佛渡养殖区只有浊度存在极显著差异;而南澳养殖区除温度和溶解氧浓度外,其他指标均存在显著性差异。2.俚岛海带养殖区pCO2和FCO2均值为325.78± 0.15 μatm和-30.48 ± 0.06 mmol.(m2.d)-1,表现为大气CO2的强汇,对照区则分别为432.48 ± 0.38 μatm和11.11 ±0.14 mmol·(m2·d)-1,表现为大气CO2的强汇和弱源;佛渡坛紫菜养殖区pCO2和 FCO2均值为 447.37±0.26μatm 和 16.55±0.10mmol·(m2·d)-1,对照区则分别为 480.84±0.16μatm 和 29.30±0.05mmol·(m2·d)-1,均表现为大气 CO2 的弱源;南澳龙须菜养殖区μCO2和FCO2均值为270.56 ± 0.53 μatm和-39.11 ± 0.16 mmol.(m2.d)-1,对照区则分别为 305.68 ± 0.48μatm和-28.72 ± 0.14 mmol.(m2·d)-1,均表现均为大气CO2的强汇;但三处养殖区pCO2和FCO2均值低于对照区,表明大型海藻养殖能够吸收水体中无机碳,发挥生物固碳作用。3.逐步回归分析结果表明pH和温度为影响俚岛海带养殖区碳汇的主要因子,浊度和溶解氧浓度为辅助因子;温度和盐度为佛渡坛紫菜养殖区和南澳龙须菜养殖区碳汇的主要影响因子,而浊度和叶绿素浓度为佛渡坛紫菜养殖区的辅助影响因子,pH、溶解氧和叶绿素浓度为南澳龙须菜养殖区的辅助影响因子。4.大型海藻养殖调节海水pH的能力由大到小依次为:俚岛海带>南澳龙须菜>佛渡坛紫菜;△pCO2调节能力排序仍为:俚岛海带>南澳龙须菜>佛渡坛紫菜。俚岛海带、佛渡坛紫菜、南澳龙须菜养殖区每日固碳量分别为9.70、0.05及0.11吨,总固碳量分别为3699.37、1.47及1.95吨;俚岛海带、佛渡坛紫菜、及南澳龙须菜养殖每平方千米固碳量为697.99、17.40、650.00吨。因此,三种大型海藻中海带最适宜作为海洋酸化生态修复的工程物种,其次是龙须菜,最后为坛紫菜。