监测浒苔灾害的微波遥感数据选取

2008年奥帆赛举办地青岛海域出现了大面积的浒苔自然灾害,利用卫星遥感监测浒苔能够达到快速准确的效果.本文使用RADARSAT-1、ENVISAT-ASAR、ALOS-PALSAR三种星载雷达传感器的数据,首先进行了影像预处理,并且针对浒苔的影像特征提出了一种基于灰度值的影像分析方法,该方法能够快速的对监测浒苔灾害的星...     

对盐城市沿海2008年浒苔发生情况的初步认识

浒苔与2008年6、7月间在江苏省盐城市沿海大面积发生,从而对2008年青岛举办的奥帆赛产生潜在影响.为此,我们通过调查、实地观测、实验室观察相结合的办法,对浒苔的发生、发展情况进行了解和分析.浒苔是近几年在盐城沿海出现的,2008年达到高峰,4、5月份少量发现,6、7月份大量暴发;海上观察,浒苔通常漂浮于清水区,成区域分布,其间夹杂有铜藻,在浑浊、低盐海区、水温25℃以上时逐步衰退下沉;7月上旬,在浒苔下沉海区观察到有褐色水团,有光合作用,镜检疑为浒苔的孢子体.分析认为浒苔是在基岩质海区或在紫菜栈架上发生,生长旺盛时爆发并发生漂移,环境不适时下沉,并形成孢子体存在.浒苔在今后仍可能大面积爆发,并对海洋环境、生态及海洋捕捞生产等方面产生重大影响,应加强对策研究.     

黄、东海海域浒苔时空分布变化特征研究

选取黄海、东海海域为研究区域,以MODIS遥感影像数据为数据源,计算了研究区的比值植被指数,利用动态阈值分割和ArcGIS空间分析方法获取了2008~2015年浒苔发生初期空间分布特点、漂移路径、空间分布和聚集度变化特征等信息。结果表明:1）浒苔最初于五月中旬到六月上旬期间出现在江苏盐城市北部和长江口附近海域。2）随着浒苔的生长和爆发,浒苔均会先向西北漂移至苏北外海海域,然后再进入黄海。其漂移路径具有明显的年际变化特征。3）在生长过程中,浒苔斑块空间分布状态整体由南向北生长、汇聚和扩张,少部分年份会出现整体漂移现象。4）进入治理期后,覆盖密度不断减小直至浒苔完全消失。通过该研究可以更好地了解浒苔灾害发生和发展规律,为其有效治理提供技术支持。     

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.     

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.     

2008年浒苔消亡末期有机碳分布情况的初步研究

以2008年夏季浒苔消亡末期对黄海绿潮爆发区的调查资料为依据,研究了在浒苔消亡末期调查区域内溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)的分布特征和变化趋势,并结合其他数据分析了浒苔爆发对有机物含量和分布的影响。结果表明:浒苔消亡末期调查海域内DOC的含量呈现出北高南低的分布趋势,表、底层在青岛近岸均出现了高值,这是由于浒苔消亡过程中释放出DOC。POC也呈现北高南低的分布趋势,表层的高值区出现在青岛近岸,主要来源于未沉降的浒苔和分解残体。10 m层和底层在近岸区含量均大于200μg/L,且表现出明显的离岸减少的趋势。受浒苔消亡产生的大量生物碎屑和沉积物再悬浮、陆源输入等的影响,相比之下浮游生物的现场生产对POC含量和分布的作用不显著。颗粒物中C/N出现了罕见的高值(平均含量为106.75),这是由于有机高分子化合物中,碳骨架比含氮基团稳定性好,不易分解。垂直方向上随着深度增加而增大,这是受到了浒苔消亡过程中的生物活动以及下沉分解等影响。     

围隔实验中浒苔在不同营养盐条件下的生长比较

近年来浒苔在我国黄海海区大规模暴发,给沿海海区造成了严重的环境问题.为了探究营养盐对浒苔生长的影响,2012年5月在黄海海区进行了现场船基围隔实验.实验共设置12个围隔装置,9种不同的营养盐条件.实验发现,浒苔对营养盐有极强的吸收能力,生长能力很强,在营养盐适中时,相对生长率最高可达82%,即使在低营养盐条件下也会保持10%左右的生长速率.在磷酸盐含量适中时,高浓度的硝酸盐更能促进浒苔的生长;充足、连续的营养盐补充是浒苔绿潮暴发的物质基础.通过浒苔吸收的营养盐含量估算其光合作用产生有机物的质量,发现与浒苔湿重增加量有着良好的线性关系.     

2009年和2010年黄海绿潮浒苔的ITS序列分析

2009年和2010年黄海绿潮爆发时,采集了江苏和山东5个站位的13份漂浮浒苔样品,利用PCR扩增和测序获得了浒苔样品转录间隔区ITS序列(包括5.8S rDNA),依据ITS序列基于邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建系统进化树。形态特征比较表明2009年出现在青岛和乳山的浒苔与2010年出现在青岛、响水和如东的浒苔,形态特征相似。主要特征包括主枝明显,充满气体,分枝较多,藻体细胞纵向排列,形状为四边形或多边形,大小为(13～21)μm×(15～28)μm,一般具有一个蛋白核。比较分析2009年与2010年浒苔的ITS序列全长,发现ITS序列相似性为100%,与GenBank中黄海绿潮浒苔的ITS序列信息完全一致。分子系统学和形态学的结果一致表明2009年和2010年黄海爆发绿潮的浒苔为同一种;结合之前的研究结果,表明2007～2010年连续4 a黄海绿潮的形成种均为浒苔(Ulva prolifera)。     

大型绿藻暴发的遥感监测与生态风险评估

2008年北京奥运前期,大面积的大型绿藻--浒苔在山东省青岛海域暴发,形成了史无前例的绿潮.尽管浒苔没有毒害作用,但依然给青岛奥运水上项目、海上交通、海水养殖及观光旅游等带来威胁.由于常规现场监测在大空间范围内调查的局限性,浒苔来源当时并不清楚.我们借助遥感手段分析了浒苔的形成过程及相关水动力条件,提出了浒苔来自约300km2之外的江苏省苏北沿岸的观点,并进一步指出苏北沿岸水产养殖活动是导致青岛浒苔暴发的这一跨境生态问题的关键驱动因子.该研究对海岸带地区的综合管理与生态风险评价有十分有益的启示.