春季东海赤潮发生前后营养盐及溶解氧的平面分布特征

依据2010年4月8～26日和5月7～14日对东海赤潮高发区调查所得的数据,分析了该海域赤潮发生前后各生源要素的含量及分布特征,并对其影响因素进行了初步探讨.结果表明,调查海域4月处于赤潮暴发前期,以硅藻为优势藻种;5月赤潮大规模暴发,以甲藻为优势藻种.5月DIN和PO34--P浓度与4月相比大幅降低,DIN平均值由18.04μmol·L-1降至10.80μmol·L-1,下降幅度为40%;PO34--P平均值由0.47μmol·L-1降至0.27μmol·L-1,下降幅度为43%.这表明在赤潮发生过程中赤潮生物对营养盐具有强烈的消耗作用.5月东海赤潮主要藻种为甲藻,甲藻在繁殖过程中不消耗SiO23--Si,加之长江冲淡水的补充,所以SiO23--Si平均值由16.15μmol·L-1略升至16.96μmol·L-1,变化幅度不大.DO平均值由4月的8.76mg·L-1下降至5月的6.09 mg·L-1,这主要是由于5月水温对DO的影响大于浮游植物光合作用的影响,5月水温较4月高,氧气在水中的溶解度随温度的升高而降低,所以5月DO浓度低于赤潮发生前期.     

东海赤潮生消期典型断面颗粒有机物的垂直分布特征及影响因素

依据2011年3~5月对东海赤潮高发区典型断面Za的8次调查资料,研究了该海域在赤潮生消期颗粒有机物的垂直分布特征及变化,并对其影响因素进行了初步探讨。结果表明,赤潮爆发前颗粒有机物浓度高值中心主要集中在近岸海区,主要受陆源输入和沉积物再悬浮的影响,外海受少量浮游植物活动影响出现次高值区。赤潮爆发期,颗粒有机物浓度的高值区由近岸转为外海,浮游植物的活动成为影响颗粒有机物分布的主要因素。垂直方向上,赤潮爆发前由于沉积物再悬浮的影响,底层出现最大值,表层次之,中层最低。而赤潮爆发期,由于浮游植物活动的影响,表中层最高,赤潮爆发前后颗粒有机物与叶绿素的含量整体上呈上升趋势。     

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.     

营养盐对东海浮游植物生长影响的现场培养实验

2005年6月在东海赤潮高发区通过现场培养实验探讨了NO3-N和PO4-P对浮游植物生长的影响.结果表明,在培养期间,初始浓度NO3-N 11.98 μmol·L-1,PO4-P 0.16 μmol·L-1以上时,总细胞数可以达到赤潮数量.培养期间主要优势种为米氏凯伦藻、东海原甲藻和中肋骨条藻.NO3-N和PO4-P的初始浓度为23.82 μmol·L-1及 0.41 μmol·L-1以上时,东海原甲藻最大细胞数可以达到106·L-1,当NO3-N和PO4-P浓度分别增至50.34 μmol·L-1和2.32 μmol·L-1时,米氏凯伦藻和中肋骨条藻最大细胞数也可达到106·L-1.初步判定几种浮游植物对营养盐的需求不同,其中中肋骨条藻与米氏凯伦藻要求较高,东海原甲藻次之,双角多甲藻要求最低.     

不同氮源对外源多胺在东海原甲藻生长作用中的影响

为探究多胺在东海赤潮高发区赤潮演替过程中的作用,利用中肋骨条藻(Skeletonema costatum)消亡期的藻液培养东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense),探究多胺(腐胺、亚精胺、精胺)对东海原甲藻生长的影响,结果表明:在不同氮源的介质中,多胺对东海原甲藻生长的作用不同;在以硝酸盐和尿素为氮源补充时,添加多胺对东海原甲藻的生长有促进作用,且浓度越高,促进作用越明显;在补充复杂的有机氮源情况下,添加多胺对东海原甲藻的生长有抑制作用,且浓度越高,抑制作用越强烈。多胺对东海原甲藻生长的作用需要结合水体中的其他物质综合考虑。     

基于GIS的中国近岸海域1950—2020年赤潮时空变异格局

基于1950—2020年的赤潮公报等数据,采用GIS方法分析了中国近岸海域赤潮的时空分布规律与赤潮优势种演变.结果表明,过去70年中国近岸海域赤潮事件共发生1701次,累计赤潮面积超过25万km²,整体呈先增后减的趋势.赤潮高发期主要在4—8月,其中5月赤潮发生次数最多,累计面积最大.赤潮发生月份由南到北呈季节性变化趋势,南部海域赤潮发生月份要早于北方.赤潮事件主要以180 km²以内的小面积赤潮为主,大部分在11 d以内.赤潮高发区集中在河口、海湾、港湾及污染排放量较大的海域.诱发赤潮次数较多的赤潮优势种包括夜光藻、中肋骨条藻、东海原甲藻和米氏凯伦藻等.其中,夜光藻、中肋骨条藻和米氏凯伦藻在中国近岸海域均有分布,而东海原甲藻均发生在东海海域.夜光藻和中肋骨条藻一年四季均具备生长条件,米氏凯伦藻和东海原甲藻则在5—6月最为频繁.海水水质状况分析表明,中国近岸海域赤潮发生次数与海水水质污染程度密切相关;赤潮优势种的发生月份也与温度和盐度相关,赤潮优势种的季节性生长和空间分布可直接影响中国近岸海域的赤潮发生规模.     

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.     

福建省沿岸赤潮生物——东海原甲藻生态探讨

对近年来福建北部海域的东海原甲藻赤潮应急跟踪监测资料及赤潮发生海域的生态浮标连续监测数据进行初步分析,分析结果表明,东海原甲藻赤潮发生的最适水温和盐度范围分别为18.2～25.2℃、29.7～32.2‰;赤潮发生前期大气压均有较大幅度的下降,赤潮持续期间风速较小,偏南风为主;在富营养化和贫营养化的海域都有发生该藻种的赤潮,特别是存在磷限制赤潮海域.赤潮发生发展过程中存在硅藻与甲藻之间的演替,赤潮发生期间时常伴有高密度的有毒甲藻.     

光照对东海赤潮高发区春季赤潮藻种生长和演替的影响

2005年5月底至6月中旬在东海赤潮高发区通过现场培养实验探讨了光照对赤潮藻优势种竞争的影响.结果表明,培养期间,SZM站的优势种为米氏凯伦藻、东海原甲藻和中肋骨条藻,RB12站的优势种为硅藻中的中肋骨条藻、角毛藻和拟菱形藻.米氏凯伦藻和东海原甲藻的最适生长光照为5.0 MJ/m2·d,中肋骨条藻和角毛藻的最适生长光照均为23 MJ/m2·d.浮游植物优势种发生了明显的演替现象.SZM站,各光照条件下优势种的演替规律相似,由实验初期的米氏凯伦藻演替为中肋骨条藻和东海原甲藻共存,中肋骨条藻的相对含量随着光照增强而逐渐增大,培养末期东海原甲藻居绝对优势地位.RB12站,光照低于4.4 MJ/m2·d时,绿藻的竞争力较硅藻强,光照10.4 MJ/m2·d时,由角毛藻最终演替为拟菱形藻,光照继续增强,浮游植物在角毛藻、拟菱形藻和中肋骨条藻等硅藻之间演替.在富营养化条件下,光照是影响优势种生长和演替的主要因素之一.     

春季东海赤潮高发区颗粒有机物的分布及影响因素

依据2010年5月对东海赤潮高发区的现场调查数据,分析研究了颗粒有机物的浓度变化和分布特征,并对其影响因素进行了探讨.结果表明,春季东海赤潮高发区颗粒有机物(POC和PON)的浓度范围为91.15~3655.17μg·L-1和12.59~684.57μg·L-1,平均值分别为(745.64±632.05)μg·L-1和(126.04±106.32)μg·L-1;平面分布上,颗粒有机物整体上呈现近岸高、远岸低的分布特点,长江口外、舟山群岛东南海域以及闽浙沿岸都出现高值;垂直分布上,颗粒有机物呈现出典型的表层高、底层低的特征,表现出大洋水的性质;周日变化上,除了30 m层以下颗粒有机物比较稳定外,各层颗粒有机物整体上表现出全日周期变化.长江口外颗粒有机物的高值中心主要受陆源输入(主要是长江径流)的影响,舟山群岛东南海域以及闽浙沿岸海域颗粒有机物高值区主要受浮游植物活动的影响,底层颗粒有机物主要受到了底层沉积物再悬浮的影响.     

基于SST的东海原甲藻比生长率时空分布规律研究

以东海近岸海域为研究区,结合2005年—2016年月均海水温度卫星遥感产品,根据比生长率的温度响应关系,模拟了东海原甲藻比生长率的时空分布。在此基础上,分析了东海原甲藻比生长率的月际变化、年际变化,并与赤潮发生频次进行了对比分析,结果表明,东海原甲藻在每年4月—6月间的比生长率较高,相应的赤潮高发时段也出现在该时段;其中,5月份东海原甲藻赤潮发生频次约占全年的69%,这与藻种比生长率月际变化有较好的一致性;赤潮一般发生在月度增温阶段,且赤潮发生频次与增温幅度呈正相关;此外,赤潮发生频次与比生长率年际变化趋势总体有一定相关性,但个别年份有所出入。本文研究结果可为进一步定量开展海洋生态系统评价技术,及其对气候变化的响应研究提供参考。     

温州南麂列岛海域硅藻、甲藻群落变化与环境因子的关系

于2006～2007年之间采集浙江省温州南麂列岛海域水样.研究了硅藻和甲藻群落变化与环境因子的关系.硅藻集群的高峰区主要集中在水温较高的夏季,调查期间共发生赤潮2起,分别出现在2006年8月和10月.甲藻赤潮仅在春季发生.优势种类为原甲藻种类.硅藻赤潮对N的消耗较大,甲藻赤潮对P的消耗较大.南麂海域合适的温度、盐度、丰富的N、P营养盐以及营养盐的及时补充是该海域浮游植物丰度较高和赤潮频繁发生的主要原因.     

2003～2004年大亚湾澳头养殖区水域浮游植物群落结构及数量变动特征

2003年4月至2004年4月对大亚湾赤潮高发区澳头海域进行了浮游植物群落周年调查和分析.共鉴定浮游植物57属118种.其中硅藻为优势类群,共42属84种,占总种类数的71.2%;甲藻11属27种.浮游植物数量分别在春末夏初,秋末冬初出现两个高峰值,年均值为5.68×105 /L.角毛藻属为全年优势属,平均占浮游植物数量的35.4%.Shannon-Weaver多样性指数和均匀度的年平均值分别为2.0和0.44.该海域共发现赤潮生物58种,锥状斯氏藻是最常见的甲藻赤潮生物,2003年8月该藻与海洋卡盾藻在澳头海域首次引发甲藻和针胞藻双相型赤潮.     

光照对东海典型赤潮藻生长及硝酸还原酶活性的影响

选用东海赤潮高发区两种典型赤潮藻种:东海原甲藻和中肋骨条藻,采用实验室一次性培养,参照东海海水的实际光照,研究了不同自然光强对两种赤潮藻生长及硝酸还原酶活性(NRA)的影响.结果表明在30～60 W.m-2光照范围内,东海原甲藻和中肋骨条藻均能正常生长,生长曲线皆为S型;而光强为9 W.m-2和0 W.m-2时,东海原甲藻和中肋骨条藻几乎无法生长.在实验设定的0～60 W.m-2范围内,两种藻的硝酸还原酶活性最大值NRAmax、最大生长速率μmax和终止生物量Bf随光照的变化趋势一致,说明光的强弱通过影响细胞硝酸还原酶活性大小间接影响藻类的生长.中肋骨条藻的最大生长速率及单位体积的NRAmax在数值上均远大于东海原甲藻,表明相对于东海原甲藻而言,中肋骨条藻能更好地利用硝酸盐.     

象山港海域富营养化与赤潮的关系

根据 2 0 0 0年 5月 2 4日至 6月 7日对象山港口门附近海域由原甲藻和多甲藻引发的赤潮进行跟踪监视监测的资料 ,用相关分析的方法探究了赤潮发生时各水化要素间的关系 ,分析了象山港海域富营养化的程度、范围、形成原因及其与赤潮的关系。结果表明 ,在赤潮发生期间 ,水体中赤潮生物———原甲藻数量与溶解氧呈现明显的正相关 ,多甲藻和裸甲藻数量与无机氮呈现明显的负相关 ,可见此次赤潮是以无机氮为营养盐主要限制因子。象山港海域的有机污染、富营养化现象 ,是赤潮发生的物质基础和必要条件。     

长江口邻近海域赤潮水体浮游植物光吸收特性分析

根据2013年8月对长江口邻近海域赤潮水体浮游植物优势物种及光吸收特性进行调查,在34个调查站位中,共10个站位发生赤潮,其中,6个站位发生硅藻赤潮,3个站位发生甲藻赤潮.赤潮水体和非赤潮水体浮游植物吸收系数变化很大,440 nm处吸收系数范围分别为0.199~0.832 m-1和0.012~0.109 m-1;而比吸收系数变化相对较小,440 nm处比吸收系数在赤潮和非赤潮水体的平均值分别为0.023 m2·mg-1和0.035 m2·mg-1.从赤潮水体向非赤潮水体过渡,大粒径浮游植物所占比例减小,小粒径浮游植物所占比例上升,打包效应减小,因而比吸收系数升高.浮游植物粒径指数的变化对440 nm和675nm处的比吸收系数变化的贡献可分别达到43%和25%.不同类型赤潮(如硅藻和甲藻赤潮)在浮游植物粒级结构接近的情况下吸收光谱仍具有明显差异,这是色素组成不同的结果.甲藻赤潮中硅甲藻黄素和叶绿素c2的浓度之和与叶绿素a浓度的比值大于硅藻赤潮,是甲藻在465 nm附近出现吸收肩峰的重要原因.     

长江口及邻近海域赤潮藻种演替过程中营养盐特征

根据2010年4～10月份四个航次典型断面的调查数据,分析了长江口及邻近海域赤潮爆发过程中藻种演替现象、营养盐含量及结构变化,并初步分析了营养盐特征对赤潮藻种演替的作用。结果表明:在4月、5月、7月三个航次"硅藻→甲藻→硅藻"的演替过程中,发现不同藻种对营养盐的需求不同,较高浓度的DIN、磷酸盐和硅酸盐以及低的DIN/P、Si/DIN、Si/P比值更有利于硅藻的生长,而甲藻在低浓度的DIN、磷酸盐和硅酸盐以及高的DIN/P、Si/DIN、Si/P比值条件下生长速度较快;至10月份,硅藻和甲藻赤潮结束,营养盐基本恢复至赤潮爆发前的状态;不同时期长江口及其邻近海域水体中营养盐的改变,使得竞争能力强的藻种逐渐成长为优势藻种,从而导致了藻种的季节演替现象。     

海洋浮游细菌在东海赤潮高发区的分布与活性

于2006年4~5月对东海近海28°~30.7°N之间的赤潮高发区浮游细菌的分布、活性和群落结构特征进行了调查.采用荧光显微计数法测定细菌丰度,荧光模拟底物法测定细菌胞外酶活性,PCR-DGGE分析该区域的细菌群落结构特征.结果表明,东海赤潮高发区的浮游细菌丰度在5.85×104~9.26×105cells.mL-1之间,其中舟山外海区域较高,在整个调查区域北部海域高于南部海域.β-葡萄糖苷酶的平均活性为0.023μmol.(L.h)-1,氨肽酶的平均活性约为其3.6倍,在5μm以上颗粒中的胞外酶活性平均占总活性分别为47.4%和44.24%.细菌胞外酶活性的分布与细菌丰度的分布无相关性,在整个调查区域南部海域高于北部海域.细菌群落结构和多样性差异较大,南部海域的细菌多样性低于北部海域.人类活动和陆源输入是影响浮游细菌分布的决定性因素,台湾暖流对细菌胞外酶活性及其分布有着决定性的影响,复杂的环境条件是细菌群落结构和多样性差异的主要原因之一.海洋细菌在东海赤潮高发区的生态作用有待进一步研究.     

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。     

黄海、东海颗粒有机碳的时空分布特征

分析研究了2007年秋季黄海、东海海域颗粒有机碳(POC)的时空分布情况,结果表明:POC的浓度为7.25～766.00μg/L,平均浓度为(97.37±86.35)μg/L,其平面分布呈现近岸高、远岸低的特征,近岸POC的等值线与海岸线平行;垂直分布呈现除底层外随着深度增加逐渐降低的趋势。海水中POC浓度与浊度呈显著正相关,而与叶绿素a无显著相关关系,这表明POC主要来自于陆源输入。对不同海区POC的垂直分布和周日变化的研究结果表明,黄海区由于水深较浅,POC的垂直分布比较均匀,POC周日分布除了受到生物周日活动的影响外还受到潮汐作用的影响。长江口附近海区悬浮颗粒物浓度大小是POC浓度和分布的主要控制因素,垂直分布上表现出表层低底层高的特征。东海陆架区POC的垂直分布和周日变化均受到生物活动和水文条件等因素的共同作用,受黑潮影响的海域POC的浓度都相对较低。