Cu、Pb、Zn 和Cd 对东海原甲藻的生态毒性效应

采用现场调查、现场培养实验和模型分析的方法,研究长江口及邻近海域重金属Cu、Pb、Zn、Cd 对东海原甲藻的生态毒性效应.结果表明,东海原甲藻在重金属浓度较低时处于非检测毒性生长状态,在重金属浓度较高时处于毒性生长状态,毒性效应随重金属浓度的升高而增大,重金属离子与生物活性离子的竞争吸附是造成2 种不同生长状态的原因.建立非检测毒性效应模型,获得Cu、Pb、Zn、Cd 对东海原甲藻的非检测毒性浓度(NDEC)分别为4.1,45.2,131.7,138.9µg/L.2003 年5 月调查海区溶解态Cu、Pb、Zn、Cd 浓度范围分别为1.0~5.8,0.10~0.57,3.8~7.5,0.01~0.05µg/L,Cu 浓度超过其NDEC 的面积达49%,估计造成东海原甲藻生物量降低5%,浓度最高的海区降低24%,Pb、Zn、Cd 等对东海原甲藻的NDEC 高于调查海区的浓度,不会对其生长造成影响.     

光照与东海近海中肋骨条藻(Skeletonema costatum)赤潮发生季节的关系

利用船基现场培养实验和模型计算的方法,研究了光照与东海近海春夏季均能发生中肋骨条藻赤潮的关系.结果表明,中肋骨条藻生长的最适光照强度(I_opt)随水温(t)的增加呈“慢升快降”的不对称“倒V”形变化特征,在25℃左右I_opt最大,为121.6 Ｗ·m^-R, I_opt-t 曲线符合Blanchard方程; 由东海海表水温计算的中肋骨条藻I_opt的季节变化特征与东海海面光照强度、海水透明度的季节变化基本同步(R^R=0.907±0.115, p<0.001),且滞后于海面光照强度2个月左右,这使春夏季海水中光照最适宜生长的水层均为全年最厚(6m左右).可见,中肋骨条藻对光照的适应性很强,海区海水光照的适宜性是春夏季均能形成大规模中肋骨条藻赤潮的重要原因之一.     

东海海面太阳辐射近60a的变化与赤潮的关系

为了在年代尺度上分析太阳辐射与海洋赤潮之间的关系,利用NCEP再分析资料分析了东海海面太阳总辐射通量近60 a的变化特征.结果表明,近60 a来,东海北部海域海面太阳总辐射通量平均在198 W/m2左右,海面太阳总辐射通量以20 a左右的周期在波动中逐渐升高,自20世纪50年代末的谷期至今,年均上升率在0.5 W/m2·a左右,升幅在11%左右.而且进入21世纪后升幅尤为显著,与东海赤潮规模在此间的增加趋势一致.由于为赤潮藻提供生长所需的光照,太阳辐射的增加可能是导致东海赤潮发生次数和面积增加的原因之一,这对海洋赤潮预报和防治工作具有科学参考价值.     

铜对中肋骨条生态毒性效应的现场实验

采用现场培养实验,研究了铜对中肋骨条藻(Skeletonema costatuma)的生态毒性效应.结果表明,胶州湾内铜抑制中肋骨条藻生长的非观察效应浓度(NOEC)为3.9μg/L,生长抑制效应浓度EC05、EC10和EC5o分别为4.8,5.7,9.6μg/L.在分析比较浮游植物常规生态毒性反应终点的敏感性、可靠性及生态学意义的基础上,探讨了logistic生长模型的参数--环境容纳量作为反应终点在生态毒性研究中的应用.现场培养实验与实验室实验的分析比较表明,现场培养实验获得的生长抑制浓度低于实验室获得的数据,铜在实际环境中的毒性更大.     

光照与东海近海中肋骨条藻（Skeletonema costatum）赤潮发生季节的关系

利用船基现场培养实验和模型计算的方法,研究了光照与东海近海春夏季均能发生中肋骨条藻赤潮的关系.结果表明,中肋骨条藻生长的最适光照强度(Iopt)随水温(t)的增加呈"慢升快降"的不对称"倒V"形变化特征,在25℃左右Iopt最大,为121.6 W·m-2, Iopt-t中曲线符合Blanchard方程;由东海海表水温计算的中肋骨条藻Iopt的季节变化特征与东海海面光照强度、海水透明度的季节变化基本同步(R2=0.907±0.115, P<0.001),且滞后于海面光照强度2个月左右,这使春夏季海水中光照最适宜生长的水层均为全年最厚(6m左右).可见,中肋骨条藻对光照的适应性很强,海区海水光照的适宜性是春夏季均能形成大规模中肋骨条藻赤潮的重要原因之一.     

东海主要重金属生态基准浓度初步研究

采用现场培养实验的方法,研究了Cu、Pb、Zn和Cd重金属对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)的生态毒性效应.计算结果表明:重金属Cu、Pb、Zn、Cd对东海原甲藻生长的非观察效应浓度(NOEC)分别为3.7、32.6、133.2和128.0 μg/L;生长抑制效应浓度EC05分别为4.6、56.3、142.8和151.3 μg/L.估算了我国东海海水中重金属Cu、Pb、Zn和Cd的生态基准浓度分别为4.6、0.1、28和0.3 μg/L.我国Cu、Pb和Cd的一类海水水质标准高于东海海水生态基准.     

光照在东海近海东海原甲藻赤潮发生中的作用

利用船基现场培养实验和模型计算的方法,通过对东海原甲藻生长的光照效应和海水中光照最适宜生长水层的分析,研究了光照在东海近海东海原甲藻赤潮孕育和发生中的作用.结果表明,东海原甲藻生长与光照的关系可用Steele方程描述,其生长的最适光照强度(Iopt)为(38.2±3.8)W·m-2,比其它几种常见赤潮藻的Iopt(40～133 W·m-2)低,适应低光照的能力使东海原甲藻在高混浊海水中形成赤潮更具优势.东海近海光照最适宜东海原甲藻生长的水层厚度,由近岸向远岸逐渐增加,在赤潮高发区一般在5～10 m,而且位于水深3～15 m的次表层水层内.赤潮在"赤潮高发区"这个特定海域发生是水体光照和营养盐权衡的结果,而次表层光照最适的特性是导致春季次表层孕育赤潮的重要因素之一.