夜光藻赤潮与环境因子关系的模糊分析

针对在2006年夏天渤海湾赤潮重点监控区中发生的一次夜光藻赤潮,考虑到夜光藻赤潮过程与环境因子的复杂关系和赤潮监测数据的不确定性,利用模糊逻辑方法对监测数据样本进行了分析。本文的研究对象为1号、2号和4号站位包含有夜光藻赤潮过程的7月26日~8月20日的连续监测数据,给出了隶属度函数和模糊规则的提取方法,利用生成的模糊逻辑规则阐述了此次夜光藻赤潮的生消过程并分析了夜光藻赤潮与若干环境因素之间的变动关系,为进一步研究该海域的夜光藻赤潮机理并预测夜光藻赤潮奠定了基础。     

赤潮过程中塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamareme)C、N稳定同位素组成的变化规律

为了探索赤潮监测预防的新思路和方法,本研究选取典型赤潮藻(塔玛亚历山大藻Alexandrium tamareme)作为实验藻种,模拟一次完整的赤潮形成过程,测定重要监测指标(生物量、营养盐浓度)的变化,找出稳定同位素特征值与之相关变化规律。实验结果表明,藻种生长过程可明显分为四个阶段:适应期、对数生长期、稳定生长期及衰亡期;N、P浓度随培养时间呈下降趋势,与生物量的变化有很好的相关性,但在生长过程中几乎不吸收硅酸盐。在一次完整的赤潮发生过程中,C稳定同位素组成(13C值)随时间显示出减小趋势,而N稳定同位素组成(15N值)值则显示增大趋势。因此,赤潮藻的C和N稳定同位素组成为赤潮监测提供了可能的新指标和新方法。     

孔石莼水溶性抽提液抑制3种海洋赤潮藻的生长

研究了孔石莼水溶性抽提液对3种赤潮藻(赤潮异弯藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻)生长的影响.在实验的前4d内,孔石莼水溶性抽提液(0 25～2 0g·L-1)对各赤潮藻种的生长皆表现出明显的抑制效应,最大抑制效应表现在接种后的第2～3d.各藻种生长受抑制的量随孔石莼水溶性抽提液浓度的增加而增加,当孔石莼水溶性抽提液的浓度达2 0g·L-1时,赤潮异弯藻和中肋骨条藻被完全致死,塔玛亚历山大藻的生长受到强烈抑制.实验后期(5d后),低浓度处理组(0 25～1 0g·L-1)的藻种加速生长,表现为促进效应.经高温处理后的孔石莼水溶性抽提液对赤潮异弯藻和中肋骨条藻的抑制效应完全消失,对塔玛亚历山大藻的抑制效应明显减弱.     

烷基糖苷季铵盐选择性抑藻活性研究

以甲藻门的东海原甲藻、塔玛亚历山大藻、裸甲藻,黄藻门的赤潮异弯藻,硅藻门的中肋骨条藻等典型的赤潮生物以及绿藻门的青岛大扁藻和亚心形扁藻两种非赤潮生物为目标生物,探讨了烷基糖苷季铵盐(APG-131)类表面活性剂的抑藻活性。结果表明,该表面活性剂在较低的浓度范围内(0.5 mg/L),对东海原甲藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻等赤潮生物的生长有明显的抑制作用。当该季铵盐的浓度增加至1.0 mg/L以上时,可完全抑制中肋骨条藻的生长,而在相同的浓度范围内,对裸甲藻和所选2种非赤潮生物生长影响不明显,表现出了抑藻作用的种属特异性。结合各海洋微藻的脂肪酸组成分析,证实了该表面活性剂选择性抑藻作用与不同海洋微藻的多不饱和脂肪酸的含量明显相关。     

红色赤潮藻主导的混合赤潮对浮游生物群落结构的影响——以浙江南部沿海为例

根据2016年6月中旬浙江南部沿海一次红色赤潮藻主导的混合赤潮的调查数据,分析了赤潮海域和非赤潮海域浮游生物的种类及丰度、优势种、多样性指数差异以及其与水环境因子的相关性。结果表明,该海域共鉴定出浮游植物22种,浮游动物20种,赤潮区浮游植物平均丰度显著高于非赤潮区,赤潮区与非赤潮区浮游动物平均丰度和生物量差异不显著。赤潮区浮游植物均匀度指数显著低于非赤潮区,而赤潮区和非赤潮区浮游动物各指数均差异不显著。赤潮发生对桡足类影响较大,其在赤潮区的种类和丰度均显著少于非赤潮区。主成分分析结果表明非赤潮区最主要优势种红色赤潮藻与氮磷浓度呈正相关,赤潮区则相反。浮游动物总丰度在非赤潮区及赤潮区均与叉状角藻丰度呈正相关,与有毒赤潮生物具刺膝沟藻丰度呈负相关。以上结果表明红色赤潮藻为主的混合赤潮爆发能够显著改变赤潮发生海域浮游生物的群落结构。     

2011年春季东海赤潮演替过程中海水中的游离态多胺

利用高效液相色谱法测定了2011年东海赤潮演替过程中海水中的主要的游离态多胺腐胺、亚精胺和精胺的浓度.调查海区腐胺、亚精胺和精胺的浓度范围分别为0~48nmol/L,3~11nmol/L和2~17nmol/L,其中腐胺的平均浓度最高,亚精胺次之,精胺的浓度最低.从平面分布看,在4月份以中肋骨条藻为主的硅藻赤潮爆发期,和5月份以东海原甲藻为主的甲藻赤潮爆发期,赤潮爆发的区域多胺浓度相对较高;各个断面的多胺浓度随着赤潮爆发的过程发生变化,并且与DOC、POC、DON以及C/N等呈较明显的相关性.     

尿素对中国近海3种典型赤潮藻生长的影响

采用实验室一次性培养的方法,研究了尿素对中国近海3种赤潮藻---球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、锥状斯氏藻(Scrippsiellatrochoidea)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长的影响.结果表明,这3种赤潮藻均能利用有机氮源尿素生长,且表现出明显的浓度效应:当尿素浓度介于0~8.82μmol.L-1(以N计,下同)时,3种赤潮藻的比生长速率均较低,细胞密度也较低,与对照组相比无显著差异;当尿素浓度大于8.82μmol.L-1时,这3种赤潮藻表现出明显的生长效应.然而,3种赤潮藻适宜生长的尿素浓度并不一致,当尿素浓度分别为882、8820和8820μmol.L-1时,球形棕囊藻、锥状斯氏藻和中肋骨条藻分别达到最大比生长率0.76、0.54和0.66d-1.将3种赤潮藻在不同尿素浓度下的最大比生长速率用Monod方程拟合,得出球形棕囊藻、锥状斯氏藻和中肋骨条藻在以尿素为唯一氮源条件下的最大比生长速率和半饱和常数分别为0.73、0.47、0.63d-1和12.36、21.83和20.34μmo.lL-1.由此可见,这3种藻能够利用有机氮源尿素,无疑扩展了其氮营养来源,在无机氮源缺乏时,具有竞争优势.相比较而言,球形棕囊藻对尿素的亲和力最高,在低浓度尿素条件下,球形棕囊藻具有较高的竞争力.     

赤潮异弯藻毒素的溶血活性检测

以实验室纯种培养的赤潮异弯藻为对象,研究了赤潮异弯藻毒素的产生部位,分析了藻毒素浓度与溶血活性的相关性,并对理化因子对藻毒素溶血活性的影响进行了探讨。结果表明,去藻过滤液、细胞内含物、细胞再悬液和细胞碎片的百分溶血度分别为35.68%、65.62%、88.23%和83.21%,细胞再悬液和细胞碎片的溶血活性显著高于其他组分,赤潮异弯藻溶血毒素主要来自于细胞内和细胞结构物质。赤潮异弯藻毒素存在浓度相关的溶血性,但不存在光敏感性,并在中性偏酸时溶血活性最高。Mg2+、Zn2+、Cu2+抑制了溶血活性,Ca2+、Mn2+、Co2+对溶血活性的抑制作用不显著。金属鳌合剂EDTA对赤潮异弯藻毒素的溶血活性没有明显的影响。     

改性小麦秸秆去除赤潮异弯藻的实验研究

研究了改性小麦秸秆对赤潮异弯藻的去除作用和机制.结果表明,在与未改性秸秆相同用量(0.10 g/L)的情况下,在120 m in时,改性秸秆对赤潮异弯藻的去除率可以从10%左右提高到80%以上.为了探讨改性秸秆对赤潮异弯藻的去除机制,测定了核苷酸在260 nm时的吸光度,结果发现水体内核苷酸物质浓度增大,说明在此作用过程中,藻细胞膜结构遭到破坏,核苷酸物质由胞内释放.当改性秸秆用量为0.15 g/L时,释放核苷酸在260nm时吸光度与正常细胞的吸光度比值为1.17,此时改性秸秆对赤潮异弯藻造成的损害是不可逆的.实验发现,改性秸秆对赤潮异弯藻同时具有吸附作用和灭杀作用.当浓度较低时,改性秸秆通过吸附细胞体,或者与细胞膜结合,从而导致部分藻细胞的絮凝;而当浓度进一步增加时,改性秸秆可以破坏细胞膜的结构,导致大量膜内物质的释放,进而导致藻细胞的死亡.     

海州湾多纹膝沟藻赤潮的动态相关分析

以2004年海州湾发生的一次多纹膝沟藻赤潮为研究对象.通过主成分分析对赤潮发生期间的环境因子和赤潮发展关系进行动态分析,同时通过相关分析探讨环境因子和赤潮藻类浓度的关系.结果表明:影响赤潮的主导因子为COD、叶绿素、PO3-4-P和pH值.相关分析表明在建立藻类浓度反演模型时需考虑藻类浓度与PH值间线性关系,藻类浓度与DO、叶绿素、COD、PO3-4-P间非线性关系,可以将水温、气压、盐度等作为独立因子考虑.     

探讨影响赤潮的物理因子及其预报

通过多年对广东沿海港湾赤潮发生机理的探讨 ,归纳出引发赤潮的主要物理因子 ,并深入研究潮汐变化与赤潮形成的关系。作者认为在沿海一些半封闭的海湾 ,在月赤纬偏小期间发生大潮易引发赤潮。大亚湾澳头水域 4～ 5月份大潮后多呈现不正规全日潮 ,易出现赤潮生物高峰期 ,较明显的赤潮从发生至消退的全过程往往跨越一个潮水期。根据实践经验总结 ,作者提出利用潮汐变化规律对大亚湾澳头水域 2 0 0 1年 5月份可能出现的赤潮初始阶段作尝试性预测 ,并在赤潮初始阶段通过对水域的浮游生物优势种和当地天气的变化趋势加强观测、研究 ,希望能对赤潮暴发作出较准确的预报。     

探讨运用多元回归分析预报赤潮

对大亚湾澳头水域19972001年赤潮监测资料的统计分析，发现可以以潮汐、风向、天气状况和水温作为影响赤潮发生的重要因子，用参数表征各因的权重，建立多元回归方程，并绘制出赤潮生物的变化趋势图。可根据现场的生物观测资料分析，预报在生物高峰期是否将发生赤潮。该预报方法，可对陆源污染不明显，水质状况较稳定、浮游植物种群丰富的半封闭溺谷湾海水增养殖区的赤潮预报提供参考。     

南海近岸海域腹泻性贝类毒素分析

通过对近年来南海近岸海域贝类样品的腹泻性贝毒素小白鼠生物法检测结果的分析,表明广西主要的染毒海域是涠洲赤控区、铁山港及防城港等地,海南主要的染毒海域是陵水赤控区、海口、莺歌海、三亚及洋浦等地,广东主要的染毒海域是大鹏湾赤控区、大亚湾及北津港等地;广西的涠洲赤控区、海南的陵水赤控区及广东的大鹏湾赤控区DSP毒素含量值较高;在染毒的贝类种类方面,广西和海南比较有普遍性,广东主要以华贵栉孔扇贝和翡翠贻贝为主.     

大亚湾柱状沉积物中C、N、P的分布特征及其环境意义

对大亚湾典型柱状沉积物中C、N、P的含量及其分布特征进行了研究。结果表明,大亚湾柱状沉积物中C、N、P含量的变化范围分别为(0.48~1.53)10-2、(316.24~570.47)10-6 、(206.02~342.02)10-6 ,C与N的垂直分布具有由深层向浅层增加的趋势,而P含量随深度的增加而增大。根据沉积物中TOC/TN比值及两者的相关性,可以判断沉积物中有机质一直以陆源输入为主,其比值垂向变化主要受控于TOC含量的变化。另外,沉积物中TN和TN/TP的垂直变化也和近年来大亚湾水体中营养盐含量的变化相一致。低沉积速率是导致大亚湾沉积物中各生源要素埋藏通量小的主要因素。从20世纪80年代中期开始,随着沿岸工农业的快速发展和排污的增加,TN和TOC的埋藏通量有所增加;近年来,随着治污措施发挥作用,TN和TOC的埋藏通量有所降低,大亚湾的整个生态环境有所改善。     

大亚湾大鹏澳海域C、N、BSi的沉积记录研究

研究了大亚湾大鹏澳海域鱼类养殖区、贝类养殖区以及核电站附近3个站位50~78 cm的柱状沉积物中生物硅(BSi)、总有机碳(TOC)、总氮(TN)等生源要素的垂直变化,以揭示人类活动对海洋环境影响的沉积记录。位于近岸海水养殖区的两个沉积柱中,近年来TOC含量呈明显上升趋势,而核电站附近海域略有下降。从TOC/TN比值判断(三个沉积柱平均分别为9.54、7.42、7.9),该海域TOC是陆源和水生两种来源的混合物。此外,养殖区上表层沉积物中水生有机碳(TOCa)含量呈明显下降趋势,而TOC/TN比值则上升,说明养殖区水生初级生产力及其对总初级生产力的贡献下降;相反,陆源污染所造成的陆源有机碳(TOCt)含量明显增加。在核电站附近海域,TOCa含量明显上升,TOC/TN和TOCt值下降,表明核电站的运行使水体初级生产力上升,陆源有机碳输入则减少。BSi、BSi/TOCa的垂直分布表明,海水养殖区硅藻对总初级生产力的贡献逐年上升,而核电站海域硅藻的贡献则下降。     

大鹏湾表层沉积物中碳、氮、磷的多年调查结果和有机质来源分析

依据1998—2006年18个航次13个站的调查资料,简要描述和分析了大鹏湾表层沉积物中包括碳、氮、磷的多项生物地球化学要素多年的平均空间分布和年际变化,并依据TOC/TN原子比探讨沉积物中有机质的来源.结果表明,大鹏湾的水动力条件对沉积物中各生物地球化学要素的分布变化影响不大,TOC、TN和TP含量分别为(17600±4600) mg·kg^-1、(1738±446) mg·kg^-1和(562±89) mg·kg^-1,比珠江口和大亚湾高.9年调查期间,TOC、TC、TN和TP含量的年际变化趋势都是上升的,表明随着周边地区经济的迅速发展和人口的不断增加,产生的大量有机质通过小河流和地表径流排放入海,使大鹏湾中沉积物的环境逐渐恶化.TOC/TN原子比为12.4±2.5,介于海洋浮游生物源和陆生高等植物源之间,反映了大鹏湾表层沉积物中有机质是陆源和水生2种来源的混合输入.TOC/TN原子比呈逐年上升趋势,表明大鹏湾接受陆源有机质与水生有机质的比例逐渐增加.     

近年来渤海湾赤潮监控区营养盐变化及其结构特征分析

根据2004~2006年进行的连续监测结果,分析、探讨了渤海湾赤潮监控区表层海水营养盐的污染现状、变化规律及其结构特征。结果表明:近年来,渤海湾赤潮监控区海域受到了DIP、DIN污染,水体处于严重的富营养化状态,且DIN的污染程度明显高于DIP;除个别项目外,渤海湾赤潮监控区以S4站营养盐含量最高,原因是S4站靠近河口,大量生活污水排放所致;在赤潮多发期,表层海水N、P、Si含量存在明显的月变化特征。6月份营养盐含量最低,8月份最高。年际变化表明:NH4-N的年际变化最为明显,表现为逐年递减的趋势,而SiO3-Si的年际变化最小。赤潮监控区DIN一直处于热力学平衡状态,NO3-N占DIN含量的57%~78%。近年来DIN/PO4-P和SiO3-Si/PO4-P逐年增加,而SiO3-Si/DIN则逐年降低。     

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)赤潮成因分析

对1997年冬季和1999年夏季发生于广东省饶平枯林湾海域的棕囊藻赤进行了现场调查和监测，结果表明，棕囊藻赤潮的爆发是海洋环境变化和棕囊藻自身特性共同决定的，长期集约化养殖引起枯林湾海域的N、P、Fe、Mn浓度较高，特别是Fe浓度明显高于广东沿海的其它海区，为赤潮的爆发提供了物质基础，棕囊藻增殖过程中对DIN（可溶性无机氮）的需求量较高，特别对NO3^－-N有明显的主动吸收，与DIP（可溶性无机氮）相比，海水DIN浓度恢复速率较慢。可能成为限制棕囊藻赤潮的规模和持续时间的关键因子，海水温度的异常增高及降雨量偏少，与棕囊藻赤潮的发生紧密相关。     

Phytoplankton community structure and environmental parameters in aquaculture areas of Daya Bay, South China Sea

Environmental characteristics and phytoplankton community structure were investigated in two aquaculture areas in Dapeng Cove of Daya Bay, South China Sea, between April 2005 and June 2006. Phytoplankton abundance ranged between 5.0 and 8877.5 cells/mL, with an average of 751.8 cells/mL. The seasonal cycle of phytoplankton were demonstrated by frequent oscillations, with recurrent high abundances from late spring to autumn and a peak stage in late winter. Diatoms were the predominant phytoplankton group, accounting for 93.21% of the total abundance. The next most abundant group was the dinoflagellates, which made up only 1.24% of total abundance. High concentrations of Alexandrium tamarense (Lebour) Balech with a maximum of 603.0 cells/mL were firstly recorded in this area known for high rates of paralytic shellfish poisoning (PSP) contamination. Temperatures and salinities were within the suitable values for the growth of phytoplankton, and were important in phytoplankton seasonal fluctuations. The operation of the Daya Bay Nuclear Power Station (DNPS) exerts influences on the phytoplankton community and resulted in the high abundances of toxic dinoflagellate species during the winter months. Dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved silicate (DSi) were su cient, and rarely limited for the growth of phytoplankton. Dissolved inorganic phosphorus (DIP) was the most necessary element for phytoplankton growth. The enriched environments accelerated the growth of small diatoms, and made for the shift in predominant species from large diatom Rhizosolenia spp. to chain-forming diatoms such as Skeletonema costatum, Pseudo-nitzschia spp. and Thalassiosira subtilis.     

渤海湾天津近岸海域化学需氧量的分布特征、影响因素及与富营养化的关系

本文根据2014年春季（5月）、夏季（8月）、秋季（10月）天津近岸海域18个站位的海水质量监测数据,分析了海水中化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）的时空分布特征和海域富营养化状况,研究了COD与营养状态质量指数（NQI）的关系,浅析了赤潮生消过程中COD浓度的变化。结果表明,夏季COD高于春季和秋季,季节性差异显著;COD基本呈现近岸高外海低、南部高北部低的趋势;NQI指数的变化范围为1.68~12.50,平均值为4.46,富营养化严重;COD与NQI指数具有显著正相关性,一定程度上可以反映海域富营养化状况;COD与赤潮生物密度、Chl a呈极显著正相关关系,在反映赤潮生消过程中有重要作用。