2001—2020年天津近岸海域赤潮特征分析

文章通过对2001—2020年天津近岸海域发生的赤潮进行统计分析发现,近年来天津近岸海域赤潮发生呈现高频次小规模的特征。2012—2020年赤潮年度累计持续天数大体呈增加趋势,这主要是受DIP控制。夏季是赤潮高发期,尤其是6月和8月,单次赤潮过程持续时间较长。天津近岸海域赤潮肇事种主要是夜光藻、中肋骨条藻和尖刺伪菱形藻,这3种藻类在时间上有交替成为肇事种的特征,这主要与它们对水文环境的适应性相关。有毒赤潮主要集中在6—9月暴发,9月暴发的赤潮多为有毒赤潮,天津近岸海域有毒赤潮种多为多环旋沟藻和米氏凯伦藻。

红色赤潮藻对球形棕囊藻的化感作用研究

红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)都是近年来在我国近岸海域频繁引发赤潮的藻类。为了探索红色赤潮藻和球形棕囊藻之间是否存在化感作用及作用方式,本研究采用不同起始密度培养红色赤潮藻与球形棕囊藻,并将前者的完整细胞培养液、无细胞滤液、藻液超声破碎液分别与球形棕囊藻进行混合培养,分析红色赤潮藻对球形棕囊藻细胞生长的影响。结果显示,在红色赤潮藻细胞起始密度保持5×10^(5)cells/L的混合培养条件下,起始密度分别为5×10^(5)、1×10^(6)、2×10^(6)、1×10^(7)cells/L的球形棕囊藻生长均受到明显的抑制;无论是含有红色赤潮藻完整细胞的培养液,还是其无细胞滤液或藻液超声破碎液,均对球形棕囊藻的生长具有显著抑制作用(P<0.01),抑制强度由强至弱依次为完整细胞培养液、无细胞滤液和藻液超声破碎液;相反,球形棕囊藻的存在对红色赤潮藻细胞的生长无显著影响(P>0.05)。因此,红色赤潮藻具有抑制球形棕囊藻生长的化感作用,其化感物质主要分泌于细胞外。

具毒素浮游生物模型中生长问题——以赤潮异弯藻为例

为了研究一类具毒素浮游生物模型中浮游植物的生长问题,首先,浮游植物是以赤潮异弯藻为例,获取相关数据,建立赤潮异弯藻的生长率与影响其生长的3个因素(温度、盐度和光照强度)的多元回归模型,并确定模型中参数。其次,利用常微分方程定性理论,证明了模型解的正性和有界性,并以生长率为参数,分析模型的稳定性。最后,结合已得到对模型的稳定性分析结论,数值模拟定量、具体地描述它的生长情况。总之,考虑环境因素对生长率和毒素释放率的影响,进而影响到生物系统中浮游动植物的数量变化,这对预测浮游生物间的动态变化,以达到预测赤潮爆发的目的,具有指导意义。

基于氮磷比的赤潮灾害危险度评估方法研究

为了定量表示氮磷比对赤潮灾害危险度的影响,在赤潮藻类最大比生长速率的氮磷比耐受性模型和赤潮暴发基准细胞密度的基础上,建立了氮磷比与赤潮暴发时间的关系模型,并据此划分危险度等级且归一化得到危险度值,并以中肋骨条藻为例进行了应用分析。结果表明基于氮磷比的赤潮暴发时间模型受初始密度、氮磷比的影响,且随初始密度、氮磷比的变化呈倒高斯形态变化。依据赤潮藻类在不同氮磷比下的耐受特性,赤潮灾害危险度可划分为高危险度、中危险度、低危险度三个等级。在高危险度区,最大比生长速率大,赤潮暴发时间最短,赤潮发生的可能性最高;在中危险度区,最大比生长速率小,赤潮暴发时间长,赤潮发生可能性低;在低危险度区,最大比生长速率趋于初始比生长速率,赤潮暴发时间最长,赤潮发生可能性最低。

2006年夏季渤海湾赤潮重点监控区的赤潮生物

2006年5月至8月渤海湾赤潮重点监控区共发生3次赤潮,引发赤潮的赤潮生物分别为赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、赤潮异弯藻-海洋卡盾藻(Heterosigma akashiwo- Chattonelta marina)、夜光藻(Noctiluca scintillans)。本文研究了赤潮生消过程中赤潮生物的变化和发展情况,揭示赤潮生物的生长特性及其危害,为赤潮的预警提供基础资料。

黏土组合芽孢杆菌Ba3控制赤潮甲藻研究

基于细菌溶藻和黏土吸附的特性,探索了溶藻菌Ba3与黏土组合控藻技术。正交实验确定了投加量为1.0%Ba3无菌滤液和100 mg·L^(-1)黏土为最佳组合,该组合技术在24 h内对米氏凯伦藻的溶藻率达到94.0%。分别对比了单独投加无菌滤液、黏土、黏土+Ba3无菌滤液、黏土+PAC、黏土+H_(2)O_(2)的控藻效果。结果显示,黏土+PAC、黏土+H_(2)O_(2)组合在12 h后出现了藻密度“回弹”现象,黏土+Ba3无菌滤液在48 h后的溶藻效果达到95%以上显著高于其他组合,检测试验前后叶绿素a浓度的变化,进一步验证了Ba3无菌滤液组合黏土的高效控藻效果,有望在赤潮甲藻控制中应用推广。

遥感技术在海洋赤潮的监测与防治方面的应用

随着工农业生产的发展,人口增多,近200年来,赤潮已成为世界性的年度自然灾害,是海洋三大公害之一。虽然其发生的原因尚未完全查明,但通过一些手段仍然可以监测和防治赤潮。由于海洋现象具有空间尺度大、变化周期长、直接观测难的特点,传统监测方法的周期太长、精度不够高,具有很大的局限性,且效果并不十分理想。而利用卫星遥感技术的实时性、大尺度、快速和长时间连续的特点,则可以比较快速地监测赤潮,从而尽可能地降低赤潮的危害。本文从最新的遥感技术出发,结合国际国内形势,阐述了应用遥感技术进行赤潮监测和防治的方法及原理,重点介绍了高光谱遥感影像处理技术,同时对各种方法的优缺点作一比较,提出了一些建议。

海洋赤潮生物检测技术研究进展

赤潮是我国近海主要的多发性海洋生态灾害,加强赤潮生物检测技术研究,对于赤潮预报与治理工作具有重要的现实意义.本文综述了海洋水色遥感监测技术、赤潮生物光学检测技术及赤潮生物生物学分析技术的研究现状及其发展趋势.

尿素合铁改性粘土:一种多元控制赤潮的新型矿物复合材料

赤潮暴发不仅会导致水体中积聚过量微藻细胞,还常常伴随出现氮磷等富营养化污染因子超标的问题。随着生态环境治理要求的提升,有害赤潮治理不仅需要高效除藻来控制灾害,还需要同时净化水体中的其他污染物质,对受污染水环境进行综合治理。该研究面向有害赤潮综合治理需求,以现有改性粘土法为基础,探究了在粘土中引入尿素合铁材料制备功能性赤潮治理材料的方法可行性,实验测试了新制备尿素合铁改性粘土(ferric carbamide complex-modified clay,FMC)的除藻降磷效果,分析了控制FMC性能的关键制备条件。结果表明,原位表面合成法更适于功能性FMC的制备,该方法获得的FMC具有良好的稳定性,不仅除藻能力强、环境友好,还对水体中活性磷酸盐有良好消除效果,是一种多元治理赤潮的有效材料。尿素与铁离子比例R_(U-Fe)、尿素合铁与粘土的质量比R_(F-C)、反应温度、滴加速度、熟化时间等条件共同影响所制备FMC的除藻能力;借助正交实验法、以提升除藻率为目标获得了最佳制备条件,其中R_(U-Fe)为1:1.1、R_(F-C)为1:1、反应温度30℃、滴加速度1 mL/min、熟化时间1h。该条件下制得的FMC在0.2 g/L用量下3 h除藻率可达90%以上,同时可以去除水体中约84%的活性磷酸盐。该研究为有害赤潮综合治理中功能性改性粘土材料的制备提供了新思路。

我国的赤潮研究现状与分析

1 我国赤潮研究工作的回顾在1977年之前,我国最早记载赤潮的报道是在1933年原浙江水产实验场的出版物上,称:在镇海至台州、石浦一带发现夜光藻赤潮。1952年费鸿年报道渤海沿岸的夜光藻赤潮。1962年有周贞英报道东海平潭岛附近海域发现束毛藻赤潮等。

赤潮生物及赤潮毒素

赤潮是由于海域环境改变,促使某些浮游生物爆发性繁殖,引起水色异常的现象。赤潮主要发生在近海水域,又称红潮。形成赤潮的生物为赤潮生物,主要是一些单细胞浮游藻类以及少数种类的原生动物。据统计,目前国内外已记录形成赤潮的生物种类有260余种。

赤潮成因及预报方法概述

随着沿海工业、农业的迅速发展,赤潮作为海洋灾害之一出现频率越来越大,造成的损失也日益严重,已经引起人们的特别关注。本文拟就赤潮的特点与产生机理进行分析并结合实例及国内外研究经验与结果对其预报方法作了初步概括与探讨。

基于色相角算法的珠江口赤潮遥感识别

为实现珠江口高分辨率赤潮遥感识别,科学支撑赤潮灾害防灾减灾工作,利用海洋一号C/D卫星搭载的海岸带成像仪高空间分辨率数据,在分析珠江口近岸浑浊水体、干净水体和赤潮水体遥感影像光谱特征基础上,通过计算水体色相角并结合目视解译识别珠江口赤潮。利用该方法成功识别2020年10月26日—11月6日在珠江口海域发生的双胞旋沟藻赤潮。利用色相角能够很好地识别出珠江口海域的赤潮;赤潮水体的色相角在58°~61°变化;该方法对形成初期的小范围赤潮、低密度赤潮和条带状赤潮具有很好的识别效果。

上海近岸海域赤潮特征分析及其对海表温度变化的响应

本文对1980—2019年上海近岸海域发生的164次赤潮灾害事件进行统计和分析,并采用Spearman秩相关系数法对40年间上海近岸海域赤潮与海表温度变化之间的关联性进行研究。结果表明,上海近岸海域赤潮的发生具有明显的时间和区域特征:20世纪80年代—21世纪10年代,上海近岸海域赤潮发生次数呈现先增加后减少的趋势,年均赤潮面积呈波动式减小-增大-减小趋势;赤潮发生时间主要集中在4—8月,且高发区域主要位于嵊泗列岛附近海域。引发赤潮的生物种类具有年代际演变规律,夜光藻(Noctiluca scintillans)逐渐被中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)所取代,同时还不断有新的赤潮藻种出现。相关性分析结果表明,上海近岸海域赤潮发生次数与海温异常和海温暖异常天数均呈显著的正相关关系,即区域平均海表温度越高赤潮发生次数越多。本研究通过对上海近岸海域赤潮灾害的多年统计分析,结合赤潮发生与海温增暖的相关性,清晰地描述了该海域赤潮的时空变化特征,为上海赤潮预警预报和防灾减灾工作提供了一定的参考。

赤潮预报技术进展及在秦皇岛海域的应用前景

从预报实践的角度,介绍了海洋赤潮预报领域的研究进展和技术方法,总结了赤潮暴发预测方法、迁移扩散预测方法、赤潮预报中的多源监测及综合预报体系的发展现状,并对赤潮高发区秦皇岛海域的赤潮特点和环境特征进行概述,评述预报现状,提出针对该海域的赤潮预报技术应用展望。

基于MODIS影像的2016—2017年东海赤潮高发期水体时空分布及其气象控制因子分析

近年来,东海区域赤潮灾害频发,对沿海地区的经济发展和海洋生态环境造成了极大的破坏。本研究基于赤潮暴发年2016—2017年夏季MODIS影像数据,采用半经验多光谱识别算法对东海夏季赤潮暴发期的水体类型分布特征进行反演。结果表明,赤潮高发期东海水体类型从近岸向开阔海域呈现浑浊水体-赤潮水体-混合水体-干净水体的时空分布特征。其中,硅藻和甲藻赤潮水体在空间分布上具有相互演替变化的特征。此外,通过对浙江省近岸的大陈站、石浦站和嵊泗站3个站点的气象因子进行主成分分析发现,气温、风速和天空云量对赤潮的生消演替起着积极的促进作用。

一类新的赤潮藻源——微塑料附生赤潮藻

全球海洋中持续增长的微塑料(microplastics,MPs)为微藻提供了新的栖息生境和传播载体,附生在MPs表面的微藻被称为微塑料附生微藻(epimicroplastic microalgae,EMP-MA)。有关EMP-MA的研究可以追溯到1971年,但直到2022年才正式提出EMP-MA的概念,并且由于MPs污染加剧,EMP-MA也逐渐受到了关注。硅藻、甲藻、蓝藻、绿藻等藻类均会在MPs表面附生,其中硅藻是最丰富和最多样的类群,常见的附生硅藻有曲壳藻属(Achnantes)、双眉藻属(Amphora)、卵形藻属(Cocconeis)、舟形藻属(Navicula)和菱形藻属(Nitzschia)等。值得注意的是,在EMP-MA群落中还发现了多种赤潮藻类,如卵形蛎甲藻(近似种)(Ostreopsis cf.ovata)、太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)、具刺膝沟藻(Gonyaulax spinifera)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)等。这些赤潮藻类可能随着MPs一起在风、海流等外力的驱动下向四处扩散,从而为赤潮的发生提供种源,增加赤潮的暴发和扩散风险,并且随着MPs污染加剧和全球气候变化,这种风险可能会随之增加。然而,目前尚未有直接证据证明MPs表面附生的赤潮藻类确实引发了赤潮或造成了赤潮扩散。为此,我们应当持续关注MPs附生赤潮藻类的时空动态并积极建立MPs附生赤潮藻类扩散风险评估体系,对其引发赤潮的可能性或诱发赤潮的关键环境因子开展深入研究,以期完善赤潮暴发和扩散机制,为海洋防灾减灾工作提供理论依据。

广东省海域赤潮灾害的基本特征分析

文章通过收集《广东省海洋灾害公报》中2013—2022年的赤潮灾害数据,运用统计学方法对近10年广东省海域的赤潮灾害时空分布等基本特征进行综合分析,以期为赤潮灾害的预警、防治等工作提供参考依据。分析结果表明:时间分布上,近10年间广东省海域共发生赤潮95次,年平均9.5次,共发生面积3624.76km2,主要发生时间集中在1-4月,平均每次赤潮持续时间为8.8d;空间分布上,赤潮发生次数最多的主要位于珠三角海域,赤潮面积发生最大的则位于粤西海域。引发赤潮的生物共有26种,其中硅藻门13种、甲藻门10种、定鞭藻门、黄藻门和原生动物门各1种,引发赤潮次数最多的是夜光藻和红色赤潮藻,引发赤潮面积最大的是球形棕囊藻,近年来引发赤潮的生物种类呈现多样化的趋势。

赤潮相关因子的卫星遥感探测与赤潮预报的可行性探讨

讨论遥感探测赤潮相关因子的技术方法以及现阶段遥感观测手段的不足之处 ,认为赤潮的监测和预报须依靠多层次的海洋观测系统和多学科的综合研究才能实现 ,其中 ,多层次的海洋观测手段是关键 ,建立有效的海洋综合观测系统是预报赤潮的必要条件 (如正在建设中的珠江口、上海海洋立体观测示范技术系统 ) ,利用已有的综合技术实现赤潮的预报是完全可能的 .