水质基准甲壳类受试生物筛选

为筛选我国甲壳类基准受试生物, 依据其分布范围、 生态学意义等选出具有代表性的本土甲壳类生物, 从ECOTOX数据库及公开发表的文献中搜集其毒性数据, 采用物种敏感度分布法分别对浮游甲壳类和底栖甲壳类的物种毒性数据进行敏感性分析. 结果表明: 溞科的溞属(大型溞、 蚤状溞、 僧帽溞和透明溞)、 低额溞属(锯顶低额溞)和网纹溞属(模糊网纹溞)可作为浮游甲壳类基准受试生物; 钩虾科的钩虾属(蚤状钩虾和淡水钩虾)、 长臂虾科的沼虾属〔日本沼虾(青虾)〕和方蟹科的绒螯蟹属(中华绒螯蟹)可作为底栖甲壳类基准受试生物. 此外, 由于甲壳类生物对不同污染物的敏感性排序存在差异, 溞属(大型溞、 蚤状溞、 僧帽溞和透明溞)、 低额溞属(锯顶低额溞)、 钩虾属(蚤状钩虾)和沼虾属(日本沼虾)适用于推导重金属污染物的水生生物基准; 溞属(蚤状溞)、 网纹溞属(模糊网纹溞)、 钩虾属(蚤状钩虾和淡水钩虾)、 绒螯蟹属(中华绒螯蟹)适用于推导各种有机污染物和氨氮的水生生物基准.      

黄海浒苔绿潮生态效应研究进展

自2007年至今,黄海海域连续14年发生大规模浒苔绿潮,这已成为我国一类常态化的海洋生态灾害。黄海浒苔绿潮暴发规模大,持续时间长,影响范围广,可以产生不良的生态效应。本文分析了大规模绿潮暴发对近海旅游业、水产养殖业、生态系统的影响和作用机制,总结了当前绿潮研究中存在的问题,并对未来进行了展望。     

浒苔绿潮与南黄海近岸海域水质的关系

浒苔绿潮在黄海海域连续暴发,为研究浒苔绿潮与该海域水质的关系,根据2010年3~6月5个航次对南黄海苏北近岸浒苔绿潮暴发区海域生态环境要素的调查数据,重点研究了该海域温度、盐度、溶解氧、pH值的分布特征及其与浒苔绿潮的关系.结果表明,受陆地径流及苏北沿岸流的影响,调查海区为低盐高营养盐区,为绿潮的暴发提供了一定物质基础.第1航次到第5航次温度由8.8℃升高到21.6℃,第3航次调查海区开始出现漂浮浒苔藻体,此航次温度平均值为14.6℃;盐度平均值为31.6,第3航次到第5航次温度和盐度值均处于浒苔藻体适宜的生长范围之内.调查海区整体上均处于富氧状态,且从第1航次到第5航次溶解氧值逐渐减低.受陆地径流的影响整个调查区域pH值基本都小于8.0.海区适宜的温度、盐度、溶解氧及pH值,为近些年黄海海域浒苔绿潮持续的大规模暴发,提供了一定的环境条件.     

浒苔绿潮与南黄海近岸海域水质的关系

浒苔绿潮在黄海海域连续暴发,为研究浒苔绿潮与该海域水质的关系,根据2010年3~6月5个航次对南黄海苏北近岸浒苔绿潮暴发区海域生态环境要素的调查数据,重点研究了该海域温度、盐度、溶解氧、pH值的分布特征及其与浒苔绿潮的关系.结果表明,受陆地径流及苏北沿岸流的影响,调查海区为低盐高营养盐区,为绿潮的暴发提供了一定物质基础.第1航次到第5航次温度由8.8℃升高到21.6℃,第3航次调查海区开始出现漂浮浒苔藻体,此航次温度平均值为14.6℃;盐度平均值为31.6,第3航次到第5航次温度和盐度值均处于浒苔藻体适宜的生长范围之内.调查海区整体上均处于富氧状态,且从第1航次到第5航次溶解氧值逐渐减低.受陆地径流的影响整个调查区域pH值基本都小于8.0.海区适宜的温度、盐度、溶解氧及pH值,为近些年黄海海域浒苔绿潮持续的大规模暴发,提供了一定的环境条件.     

南黄海绿潮分布区浮游植物的生态特征

根据2008年8月绿潮暴发期间南黄海调查资料,初步分析绿潮分布区浮游植物的种类组成、优势种及细胞数等生态特征,并与历史资料进行比较,探讨了绿潮对浮游植物生态特征的影响.结果表明,共发现浮游植物58种,其中硅藻38种,甲藻19种,金藻1种;共有优势种8种,硅藻7种,甲藻1种,第一优势种为佛氏海毛藻,优势度为0.201;细...     

2014年黄海绿潮暴发后绿藻显微繁殖体的时空分布特征

基于2014年10至12月对黄海西部海域水体与沉积物样品采集及实验室萌发培养实验,探究了绿潮暴发后该海域绿藻显微繁殖体的时空分布特征。结果表明,调查海域绿藻显微繁殖体呈现明显的时空变化特征,总体上,高值区集中在如东及大丰海域,并向北逐渐降低。2014年10月~11月调查海域绿藻显微繁殖体数量变化不明显,然而,12月份,其数量显著增加,尤其在如东及大丰海域。2014年11月如东和大丰海域水样中绿藻显微繁殖体丰度分别为16 ind/L和34 ind/L,12月绿藻显微繁殖体丰度上升至62 ind/L和72 ind/L。2014年11月如东和大丰海域泥样中绿藻显微繁殖体丰度分别为7 ind/L和10 ind/20g,12月绿藻显微繁殖体丰度上升至18 ind/L和28 ind/20g。并且靠近紫菜养殖海域的R1、R2、D2和D3站位绿藻显微繁殖体数量显著升高,12月份,紫菜养殖筏架上已经出现附生绿藻。因此,我们推断紫菜养殖筏架上的附生绿藻释放生殖细胞,可以使该海域绿藻显微繁殖体能以更多的机会度过冬季恶劣的环境,为下年的绿潮暴发提供了物质条件。     

浒苔绿潮暴发对南黄海海域溶解有机物的影响

通过2017年南黄海海域多个航次的现场调查数据,对浒苔绿潮暴发过程中溶解有机物的变化特征及影响因素进行了分析.结果表明,南黄海海域溶解有机碳（DOC）分布高值区主要集中分布在南黄海西北部和苏北近岸海域,陆源输入影响显著.利用三维荧光-平行因子分析（EEMs-PARAFAC）鉴别出南黄海海域溶解有机物荧光组分（FDOM）主要有4种：3种类腐殖质组分（C1、C2和C3）和1种类蛋白质组分C4.4种荧光组分平面分布特征相似,都与盐度呈明显的负相关.随着浒苔绿潮的暴发,南黄海海域DOC浓度和FDOM显著增加,溶解有机氮（DON）及溶解有机磷（DOP）则减少.随着浒苔绿潮沉降消亡,DOC浓度有所下降但仍高于浒苔绿潮暴发前,浒苔爆发区FDOM浓度升高,表层水体中C2和C4升高最为显著,分别增加了11.3%和12.6%;DOP、DON以及DON/DOC均逐渐升高.浒苔绿潮的暴发及消亡对南黄海海域溶解有机物的含量及时空分布影响显著.     

江苏陆地海岸线绿潮藻种类组成及分布特征

2012年12月—2013年5月对江苏启东蒿枝港至连云港西大堤长约730 km岸线内的69个岸滩堤坝站点进行了绿潮藻种类组成及数量分布调查.结果表明:绿潮藻出现的站点占总设置站点的26.09%,出现绿潮藻岸线长度约占整个江苏调查岸线长度的22.83%;岸滩上绿潮藻主要生长在沿岸石堤、养殖围坝和植被较浅相对稀疏的草滩上,绿潮藻种类组成主要有浒苔(Ulva prolifera)、曲浒苔(Ulva flexuosa)和缘管浒苔(Ulva linza).1—3月浒苔为主要优势种,4—5月曲浒苔为主要优势种,缘管浒苔在历次调查中其湿重生物量均很低.5月岸滩上固着绿潮藻量约36.7 t,不及海上飘来附着在岸滩上绿潮藻量的1/10,岸滩上固着绿潮藻中浒苔的量约为同期海上飘来浒苔湿重生物量的0.6%,岸滩堤坝不会是引起绿潮暴发的主要源头.     

基于Sentinel-2数据的近岸高悬沙水体漂浮绿潮遥感识别

黄海浒苔绿潮自2007年以来连年暴发。为筛选跟踪监测绿潮发生、发展过程的遥感识别方法,本研究使用Sentinel-2 MSI多光谱数据,在分析漂浮绿潮及背景高悬沙水体光谱特征的基础上,利用归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、漂浮藻类指数（floating algae index,FAI）、虚拟基线漂浮藻类指数（virtual baseline floating macroalgae height,VB-FAH）等多种遥感指数算法开展漂浮绿潮识别,比对分析了各算法的监测效果。结果显示,Sen2cor大气校正后地物光谱曲线峰谷特征显著,与实测光谱谱型的相似度明显提升;以近红外和绿光波段反射率差值为基础的VB-FAH指数算法可在一定程度上降低高悬沙水体对近红外和红光通道反射率的影响,漂浮绿藻识别效果比NDVI及FAI指数更好。本研究可为高悬沙水体漂浮绿潮遥感识别提供技术支持。     

黄浦江上游底栖动物的指示生物生态研究

就黄浦江上游水质现状，底栖动物指示种的适用范围及其对污染的指示意义，加以探讨，研究，结果筛选出适应于当前水质状况的底栖动物有颤蚓，水丝蚓，珍珠蚌，钩虾和摇蚊幼虫等指示种，从底栖动物指示种的变化，可预测水质变化的趋势以及季节性的差异。     

基于无人机多光谱影像的海滨景区浒苔信息提取研究

2007年以来,黄海绿潮（浒苔）灾害连年大规模暴发,对山东半岛近岸海域生态环境造成严重影响,大量靠岸浒苔若处置不及时会腐烂发臭,严重影响海滨景区旅游业及附近居民健康。为了提高绿潮灾害重点区域遥感监测的精度、提升靠岸浒苔预警的准确性和浒苔清理的工作效率,本研究利用无人机航拍的高精度影像对乳山市银滩海滨景区绿潮灾害进行监测,结合地物光谱仪实地测量浒苔和岸边植被的光谱特征,通过四种植被指数对浒苔和岸边植被进行光谱分析和识别对比,验证不同植被指数下浒苔和岸边植被的提取情况,并基于提取方法对靠岸浒苔生物量进行估算。研究表明:在红边波段,浒苔和岸边植被具有明显的可区分性,使其可以利用MTCI（MERIS terrestrial chlorophyll index）、NDVI_redge、SR_redge、MSR_redge四种植被指数与岸边植被进行区分,MTCI区分提取效果最好,精度可达91.3%,其次是SR_redge、NDVI_redge、MSR_redge,提取精度分别为85.3%,83.8%,81.2%;利用MTCI指数建立的生物量估算模型,估算的300 m研究区内靠岸浒苔约600 t,为海滨景区绿潮灾害动态监测及清理工作提供有效方法。     

基于主导因子的绿潮灾害预测方法研究

为寻求基于主导因子的绿潮灾害预测方法,在以2014年南黄海绿潮遥感监测覆盖面积数据的平均增长速率为依据划分阶段的基础上,建立支持向量机（support vector machine,SVM）权重计算模型分析影响绿潮扩散的气候因子的权重变化,给出主导因子的权重交点和在不同阶段的变化规律,使用2015年监测数据验证该方法所得结果,误差为1.8%～7%。结果表明,温度与浪高均值比在形成期小于7,快速增长期为4～6,平稳期为5～7,消亡期大于7,雾霾的平均增长速率差分在形成期大于2或小于-2,快速增长期为-3～2,平稳期为-1～1,消亡期接近0。     

南麂列岛大型海藻重金属元素含量特征分析

利用原子吸收光谱法及原子荧光光谱法,分别对2010年5月和2011年4月采集的南麂列岛（121°01'~121°08'E,27°25'~27°30'N）13种常见大型海藻中8种重金属（Fe、Zn、Mn、Cu、As、Cr、Cd和Hg）含量进行检测,并利用聚类分析及主成分分析法考察南麂列岛大型海藻对重金属的富集特征。结果表明:不同藻类体内各重金属含量存在显著差异,同种藻类中各重金属含量也不相同。所测海藻中重金属含量平均值由高到低依次为:Fe > Zn > Mn > As > Cu > Cr > Cd > Hg,Fe和Cu在绿藻门中含量最高,Mn和Zn在红藻门中最高,As则在褐藻门中最高。Fe在石莼中富集系数最高,达200553,Cu在缘管浒苔中富集系数最高,为12992;Zn、Mn、Cr和Cd在小石花菜中富集系数最高,分别为46357、31921、25192和27556;As在鼠尾藻中富集能力最强,其富集系数为65278;Hg在铜藻中富集系数最高,为3165;富集系数最小的是珊瑚藻对Hg富集,仅为515。13种海藻对重金属的富集能力综合排序表现为:小石花菜>鼠尾藻>石莼>萱藻>缘管浒苔>海萝>蜈蚣藻>粗枝软骨藻>珊瑚藻>铜藻>鹅肠藻>铁钉菜>羊栖菜。     

石莼、铁钉菜和蜈蚣藻对氮源利用的研究

选择三种大型海藻石莼(Ulva lactuca)、铁钉菜(Ishige foliaceaokamurai)、蜈蚣藻(Grateloupia filicina)作为试验材料,设置对照组、ΝO3-Ν(80、160μmol/L)组和ΝH4-Ν(80、160μmol/L)组,研究不同的Ν源对三种大型海藻生长和Ν吸收速率的影响。设置四个温度梯度(5℃、15℃、25℃、30℃)和三个光照梯度(600 lx、1 200 lx、1 800 lx、2 400 lx),研究温度和光照对三种大型海藻Ν吸收速率的影响。试验结果表明:石莼、铁钉菜、蜈蚣藻对两种Ν源ΝO3-Ν、ΝH4-Ν均有不同的反应。三种大型海藻均表现出优先利用ΝO3-Ν的趋势。石莼在ΝO3-Ν和ΝH4-Ν组中均表现出最高的生长和吸收能力。蜈蚣藻在ΝO3-Ν组中表现出比铁钉菜相对高的生长和吸收能力;铁钉菜在ΝH4-Ν组中表现出比蜈蚣藻相对高的生长和吸收能力。温度和光照条件对三种大型海藻ΝO3-Ν和ΝH4-Ν的吸收都有一定的影响。就温度而言,三种海藻对ΝO3-Ν的吸收趋势相似,即15℃时吸收速率最高;对ΝH4-Ν的吸收趋势相似,即5℃时吸收速率最高。就光照而言,三种海藻ΝO3-Ν的吸收趋势相似,即2 400 lx时的吸收速率最高;ΝH4-Ν的吸收趋势相似,即1 200 lx时的吸收速率最高。     

基于二分式问卷的青岛浒苔绿潮灾害对滨海旅游资源非使用价值影响评估

海洋藻华灾害对沿海地区的社会经济产生了相当大的影响。其中对滨海旅游经济及景观资源非使用价值（non-use value）的影响,无法从市场中得到直接评估。在对这部分非使用价值的评估中,条件评价法（contingent valuation method,CVM,也称条件价值法）是目前应用最为广泛的主要方法。该方法通过社会调查,以问卷方式收集被访者的信息,通过社会经济学的计算方法对目标资源的非使用价值受影响程度进行定量评价。本文利用CVM中的二分式实证问卷,以浒苔绿潮灾害对青岛滨海旅游资源非使用价值的影响为目标,调查在浒苔绿潮发生期内游客对改善滨海景观的支付意愿（WTP）信息,通过二值选择模型（Logit回归模型）计算,将浒苔绿潮灾害对青岛滨海旅游资源非使用价值的影响进行货币化评估,得出了该影响的大致范围,以直观的方式评价了浒苔绿潮灾害对青岛滨海旅游资源非使用价值的影响。这一方法可以作为海洋藻华灾害对社会经济影响评估方法的有益补充,为政府及相关组织对海洋藻华灾害的预防、治理以及更合理和有效的应急处置提供灾害经济影响部分的决策依据。     

湄洲湾秀屿港污损生物生态研究

于湄州湾秀屿港进行周年海洋污损生物挂板试验。共鉴定污损生物148种,其中藻类37种、动物111种。优势种为网纹藤壶、糊斑藤壶、中胚花筒螅、上野蜾蠃蜚、长鳃麦秆虫、尖额麦秆虫、总合草苔虫、浒苔、石莼和长石莼。全年都有动物附着,绝大多数动物种类附着期在5~11月。月板动物附着生物湿重平均为571.76 g/m2,覆盖面积为20.7%,两者均以7月最大;季板平均生物湿重为3039.87 g/m2,覆盖面积为53.3%,两者均以夏季显著大于其他三季;全年板生物湿重达9347.08 g/m2,覆盖面积100%。藻类附着主要出现于冬、春和秋末的月份。全年月平均附着生物量210.84 g/m2,覆盖面积23.4%,5月份藻类生物量最大,11月份藻类覆盖面积最大。本区污损生物种类组成、优势种及附着季节特点与福建东南沿海其他近岸港湾的污损生物相比,总体上无明显差异,同属于近岸港湾污损生物群落类型。     

青岛近岸绿潮区溶解有机质微生物可利用性

以青岛近岸绿潮区水体中DOM （溶解有机质）为研究对象,通过室内降解实验计算了水体中DOC （溶解有机碳）的降解效率并分析了水中CDOM （有色溶解有机质）的荧光组分及其变化特征.结果显示,绿潮区不同站点和暴发前后水体中的DOC均发生了不同程度降解,降解过程符合一级降解动力学方程,其中约8.93%~45.10%的DOC可被微生物利用,在时空上受浒苔绿潮影响程度大的水体中DOC降解率最高.应用三维荧光光谱和平行因子相结合的技术,分析确定了绿潮水体中的CDOM包含3种类腐殖质组分（C1、C2、C3）和1种类蛋白质组分（C4）,且所有样品中类蛋白质组分含量均显著高于单一类腐殖质组分,表明浒苔绿潮释放的CDOM主要成分是类蛋白质.降解实验中,类蛋白质组分的变化与DOC含量降解趋势相同,而类腐殖质组分逐渐增加.同时,CDOM各荧光参数与微生物可利用性DOC百分比含量（BDOC%）相关性分析的结果和支持向量机的权重分析结果均显示：相对于BDOC%,C4组分为正相关,C1组分负相关,表明BDOC与CDOM组分间的关联度极高,可推测类蛋白质与BDOC均易被微生物降解利用,而类腐殖质与RDOC （惰性溶解有机碳）关系更为密切.该研究揭示了浒苔绿潮生消期间水体中DOM含量的变化及其与不同荧光组分的对应关系,可为解释浒苔绿潮造成的次生生态灾害的原因提供理论基础,并且可利用CDOM组分含量和DOC含量快速推测出BDOC的含量,为海洋现场调查提供便利.     

山东半岛东部沿海绿潮灾害的发生特点

根据2008年至2013年青岛附近及山东半岛东部沿海绿潮灾害现场监测资料,统计分析了绿潮灾害发生特点。结果表明:自2007年以来,山东半岛东部沿海每年夏季均发生绿潮,绿潮灾害的发生时间为5~8月,严重时段出现在6月中旬至7月中旬;绿潮灾害的原因种为浒苔(Enteromorpha prolifera),形成绿潮灾害的浒苔来源于山东半岛南部海域的输送,为外来型绿潮;山东半岛东部中段沿岸,尤其是青岛附近海域为绿潮重灾区。