大鹏湾夜光藻赤潮发生风险率的随机过程分析

本文以春季大鹏湾夜光藻种群等间隔采样序列作为随机过程变量,运用随机过程理论,构造了夜光藻种群超阈值风险的成丛随机点过程复合模型,对夜光藻赤潮风险率的随机过程进行分析,得到夜光藻赤潮的风险估算,并进行拟优合度检验.认为研究结果对预测夜光藻赤潮发生具有一定的指导意义.     

夜光藻有性繁殖研究进展

夜光藻是全球最主要的赤潮生物之一,也是我国近海常见的浮游甲藻。根据营养方式分为异养的红色夜光藻和混合营养的绿色夜光藻,前者广泛分布于温带和亚热带近岸水域,后者仅分布于热带西太平洋、阿拉伯海、阿曼湾和红海。夜光藻的生活史包括无性繁殖和有性繁殖过程。少部分营养细胞自发转变为配子母细胞,启动了有性繁殖。每个配子母细胞可形成大量配子,具有横沟、纵沟和2根鞭毛,形态与裸甲藻接近。配子两两融合形成合子,合子不经过休眠孢囊阶段直接发育成新的营养细胞。目前,对配子母细胞形成的调控机制、合子发育的影响因素的认识还存在分歧。研究发现,营养细胞经过一定次数的二分裂后都会转变为配子母细胞,而配子的存在能够中止此过程,使营养细胞继续进行二分裂。因此,有性繁殖可能通过产生新个体对种群增长做出贡献,还可能通过释放配子维持无性繁殖,进而促进种群增长。配子在相模湾水域全年都有分布,其丰度峰值与营养细胞丰度峰值同步或提前出现,配子的大量出现可能是赤潮形成的必要条件。对有性繁殖的研究佐证了夜光藻在甲藻的系统进化中处于较为古老的地位。此外,还简单介绍了研究夜光藻有性繁殖的主要方法,回顾了国内的夜光藻研究,并对相关研究进行了展望。     

大鹏湾海水环境要素与夜光藻增殖的灰关联模型｛GM（1,n）｝

1　前　　言夜光藻(Ｎｏｃｔｉｌｕｃａｓｃｉｅｎｔｉｌｌａｎｓ)是我国海洋赤潮的主要发生藻。作者曾运用时间序列模型、回归分析及微分方程的变分模型和灰关联等对夜光藻种群增殖和形成赤潮的原因进行过分析和研究[1～5]。作者有关夜光藻种群动态时间序列模型研究[1],已确定了夜光藻种群3天内暴发性增殖的必要条件:在适宜生长的环境条件下,夜光藻种群细胞密度应大于10×106ｃｅｌｌ·ｍ-3。在海水环境要素对夜光藻种群密度增殖的影响的研究[5],认为温度、溶解氧、营养盐(可溶性氮盐和可溶性磷盐)与夜光藻增殖有明显的相关性,并确定了夜光…     

大鹏湾沙头角海域富营养化与赤潮发生的初步研究

报道南海大鹏湾沙头角海域由于工业废水和生活污水的大量流入,使该海域氮、磷和化学需氧量逐年升高,使其富营养化程度值达１．４９７～１１．７７３,因而近年来冬春季节赤潮发生频繁。主要的赤潮生物有夜光藻ＮｏｃｌｉｌｕｃａＳｃｔｕｔｌｌａｍｓ、裸甲藻Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉｕｍｓｐ．,中肋骨条藻Ｓｋｅｌｅ－ｔｏｎｅｍａＣｏｓｔａｔｕｍ、海洋原甲藻Ｐｒｏｒｏｃｅｎｔｒｕｍｍｉｃａｎｓ、海链藻Ｔｈａｌｓｓｉｏｓｉｒａｓｐ．和角毛藻Ｃｈａｅｌｏｃｅｒａｓｓｐ．等。由于该海湾是半封闭性海域,因而赤潮发生的强度较大,其数量为２．７×１０￣６～８．４×１０￣４个／ｍ￣３,生物多样性指数为０．１４６～０．２５０．其毒性较大,危害沿岸渔业生产。     

海水中胞外酶及其与赤潮发生关系研究进展

胞外酶在水生生态系统的物质循环和能量转化过程中具有重要作用,其研究对深入了解海洋中碳的生物地球化学循环过程及赤潮藻在赤潮发生过程中的应对机制具有重要意义．本文综述了海水中胞外酶的研究方法、活性分布特征、粒径分布特征、影响调控机制及生态学意义等方面的研究进展,同时介绍胞外酶作为一项新型营养状况指标的意义．     

香港及珠江口海域有害赤潮发生机制初步探讨

回顾了香港及珠江口海域赤潮发生和藻毒素污染的历史及研究状况,结合3种代表赤潮藻种最适光温盐生长实验,4种不同形态氮营养盐对几种常见赤潮藻种生长影响实验,以及不同营养盐,温度,盐度条件下赤潮藻群落变化过程实验,初步探讨了物理,化学,生物等环境因子在香港和珠江口海域赤潮发生中的作用机制。     

一种有效去除赤潮生物的粘土复合体系

以粘土为主要成分,通过添加A、B两组分制备出能有效去除赤潮生物的粘土复合体系．设计了三因子三水平正交实验,考察了该体系对锥状斯克里普藻(Scrippsiella trochoidea)、强壮前沟藻(Amphi-dinium carterae)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiuo)的去除率,探讨了具有较高去除赤潮生物效果的复合体系对日本对虾(Penaeus japonicus)仔虾(体长1～1．5cm)的影响．结果表明,该体系对3种赤潮生物的去除能力为：锥状斯克里普藻>强壮前沟藻>赤潮异弯藻,各因子中粘土对赤潮生物去除效果的影响最大．日本对虾仔虾急性毒性实验结果表明,96h时对照组日本对虾仔虾死亡率高达80％,加入粘土和组分A、B的Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组死亡率均低于40％,适当浓度的组分A、B可以提高赤潮生物的去除率而对养殖生物无害,表明该复合体系具有较好的推广和应用前景．     

南海大鹏湾甲藻孢囊分布研究

甲藻及其它赤潮生物孢囊被认为是赤潮发生的种源,其分布特征是赤潮发生预测的重要依据。本研究对南海大鹏湾赤潮发生密集海区底泥进行了采集分析。在调查的12个站位中,共发现甲藻抱囊29种,针抱藻抱囊1种,其中以锥状斯氏藻（ScriPPsiellatrochoidea）为最优势种,多边膝沟藻（GonyaulaxPolyedra）、褐色原多甲藻（ProtoPerdiniumavellana）和塔马亚历山大藻（Alexandriumtamarense）为优势种。抱囊的水平分布以水深最深的S2和水流最缓的S4两站位抱囊的种类、数量最为丰富,且两站位的营养盐含量高于其他站位。对抱囊的垂直分布的调查显示,大多数生活抱囊集中于NP和活性磷酸盐丰富的0-5cm底泥中,5cm以下抱囊数量骤减。根据样品中各类抱囊的比例与分布特征,对大鹏湾水域抱囊形成、沉降、水底运动和分布机制进行了推测。     

山东海域赤潮灾害特征及预警报管理

掌握赤潮灾害时空分布规律是科学设计赤潮监控方案、提高防灾管理效率的基础和依据。本文统计分析了1990—2010年间山东海域的76次赤潮灾害事件数据。结果表明:赤潮灾害频率显著地分为4个波段,且峰值呈递增趋势;灾害面积呈现周期性倒U型曲线变化;每年的5—10月是赤潮灾害的多发期,其中,8月的灾害次数和灾害面积均占全年总数的30%以上;灾害空间分布集中在莱州湾海域、青岛近海、庙岛群岛的北隍城海域,烟台四十里湾的赤潮灾害最频繁;夜光藻(Noctiluca scintillans)和球型棕囊藻(Phaeocystis globosa)引发的赤潮灾害面积最高,夜光藻和红色裸甲藻(Gymnodinium sanguineum)致灾次数最多。本文从赤潮监测与信息采集、赤潮预报方法以及赤潮灾害预警报管理机制3个方面分析总结了山东海域赤潮灾害预警报业务化管理现状,结合山东海域赤潮灾害特征和预警报管理实践,提出了以控制污染和修复生态环境为根本的赤潮防控建议。     

厚游仆虫(Euplotes crassus)对有毒赤潮藻的清除效应研究

原生动物是水生食物网中主要的植食性生物, 在自然水体中能够有效控制浮游植物的生物量, 具有预防及延缓赤潮发生的潜在应用价值。在福建沿岸分离筛选出一种常见的原生动物—厚游仆虫(Euplotes crassus), 通过研究其对三种常见有毒赤潮藻类的毒素耐受性、抑藻率及自身在赤潮压力下的生长速率, 评测厚游仆虫对常见有毒赤潮藻类的抑制作用, 挖掘其作为控藻生物的应用潜力。将厚游仆虫分别接种于不同浓度的剧毒卡尔藻(Karlodinium veneficum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)及米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)中, 在温度20 ℃、光照度100 μmol·M–2 ·s–1和光暗比12 h: 12 h 的条件下进行共培养。结果显示, 厚游仆虫对剧毒卡尔藻和赤潮异弯藻具有明显的抑制作用, 持续抑藻时间可达72 h以上, 且未见藻细胞数量的明显反弹, 而对于米氏凯伦藻则没有明显的抑制能力。说明厚游仆虫在一定条件下可作为一种有效可行的控藻生物, 但其对赤潮藻类的抑制作用具有一定的种类特异性。结果证明, 在赤潮形成初期厚游仆虫对赤潮藻类的摄食压力可能有助于抑制或延缓剧毒卡尔藻及赤潮异弯藻赤潮的发生与发展, 其在赤潮治理中的实际应用还需结合野外水体做进一步研究。     

杉木粉对塔玛亚历山大藻生长的抑制作用

近年来 ,世界范围内赤潮 (HABs)发生的频次有明显增长的趋势。尽管已发展了多种控制赤潮的方法 ,但真正能推广应用的方法寥寥无几 ,寻找新的、高效、经济、无污染的赤潮防治方法仍然是赤潮领域研究的热点。本文研究了杉木粉对赤潮藻———塔玛亚历山大藻 (Alexandriumtamarense)生长的影响 ,并对其机制进行了初步探讨。结果显示 ,杉木粉能明显抑制塔玛亚历山大藻的生长 ,杉木粉对藻细胞有明显的沉降作用 ,其多酚提取物具有显著的抑藻作用。这些结果提示 ,杉木粉可能是一种潜在的控制赤潮藻生长的新材料 ,其抑藻机制可能与杉木粉中的多酚类活性物质和杉木粉对藻的沉降作用有关。     

浅论赤潮

近年来,我国南北沿海赤潮频发,先后在黄河口(1952年)、辽河口(1957、 1967) 、大沽河口(1977) 、大连湾(1979、 1980、 1981) 、东海(1972) ,湛江(1980) 、香港(1971、 1980、 1986) 等近海水域分别发生夜光藻、中肋骨条藻、毛丝藻、微形原甲藻、颤藻等形成的赤潮。据不完全统计,70年代前,在我国有文字记载的赤潮仅有3次。70年代后,在黄、渤、东、南海近岸海域,发现并有记载的赤潮近30次。不仅给海洋渔业资源和生产造成重大损失,而且给人类健康带来严重影响。如今,随着海洋污染日趋加剧,世界各地赤潮的发生已有与日俱增的趋势。太平洋、大西洋沿岸居民因误食由赤潮污染的     

中国东南沿海赤潮发生机理研究已论证通过资助

由暨南大学、中国科学院海洋所、国家海洋局南海分局和中山大学等联合申请的国家自然科学基金重大项目“中国东南沿海赤潮发生机理研究”已论证通过资助。亦潮是由甲藻、硅藻、蓝藻和夜光藻等海洋浮游生物在适宜的条件下,短时间内突发性地大量增殖,密集于海面,使海水相应地变成红色、褐色或其他颜色的一种自然现象。科学家认为赤潮是至今尚难预测的一种海洋生物性的自然灾害。赤潮的危害毒化水质而导致海洋生物大量死亡。如果赤潮恰好发生在水产养殖区、     

深圳湾海域赤潮生物演变及赤潮预警关键因子分析

2020年5月初,深圳湾海域发生近5年来首次赤潮, 面积达到6 km2, 前期赤潮优势种为中肋骨条藻(Skeletonema costatum), 后期转变为赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)。布放于深圳湾海域的海洋环境综合浮标自动监测到了赤潮发生过程的海水水质和生态数据变化: 赤潮发生前(4月底)硝酸盐和磷酸盐均大幅升高; 赤潮发生期间, 叶绿素a浓度迅速升高, 最高值达到127.1 μg·L-1(5月2日), 海水温度持续升高, 盐度整体下降; 5月4日开始, 赤潮逐渐消散, 当日水温日均值达到28 ℃以上, 风力也开始升高, 盐度则继续降低。经研究分析, 本次深圳湾赤潮的主要调控因素可能是水温, 活性磷酸盐大幅升高可能是引发中肋骨条藻大规模增殖的诱因, 而赤潮后期的陆源水体输入导致的悬浮物增加导致了赤潮快速消亡。本次赤潮优势种从硅藻到针胞藻的转变, 主要原因可能是赤潮前期磷酸盐快速消耗导致的磷供应不足。通过数据分析发现, 近十几年来, 深圳湾海域赤潮生物逐渐从硅藻转变为甲藻及其他藻类, 其原因与海域氮磷比持续升高、磷成为限制因子有关, 故海域赤潮监测预警应重点关注磷酸盐的变化。     

还原态氮源在微小原甲藻大规模赤潮中的重要性--动力学模型

1998年春末夏初,在美国的切萨皮克海湾的Choptank河出现了由微小原甲藻引发的大规模的赤潮。我们做了一系列与该藻赤潮发生机制有关的生理学特征实验。其中与氮吸收有关的生理学参数被应用于微小原甲藻赤潮发生动力学模型。为说明几个关键的生态及生理学过程在微小原甲藻赤潮发展和持续过程重的重要性,我们用该模型测试了几个关键过程点。模型测试的结果表明,河流输入充足的氮源是引起微小原甲藻赤潮的关键因素,而输入营养盐的组成结构对赤潮的发生并不起主要作用。然而在赤潮形成后,赤潮的维系依赖于还原态的氮源。在赤潮的维持过程中,微小原甲藻的倾向于吸收还原态的氮源的生理学特征起了很大作用。模型进一步表明微小原甲藻在低光照或黑暗条件下对氮的吸收仍然保持相当的吸收速率有利于该藻赤潮的发展。     

湛江港湾潜在赤潮生物的时空分布及其影响因素

2009年2月(冬)、5月(春)、8月(夏)和11月(秋)分别对湛江港湾的浮游植物和环境因子进行了调查,并对该海域潜在赤潮生物的时空分布及其影响因素进行了分析。结果表明,湛江港湾海域潜在赤潮生物共有126种,其中硅藻门26属85种,占潜在赤潮生物种类数的67.5%,甲藻门14属36种,占潜在赤潮生物种类数的28.6%,蓝藻门1属2种,占潜在赤潮生物种类数的1.6%,金藻门2属2种,占潜在赤潮生物种类数的1.6%,针胞藻纲1属1种,占潜在赤潮生物种类数的0.8%。种类数以春季最多,达89种,秋季次之,为71种,夏季61种,冬季最少,仅有58种。细胞丰度在12.36×104～43.55×104cells·L-1,春季最高,夏季次之,冬季最低,从各主要优势种的细胞丰度和细胞大小判断,该海域潜在赤潮生物的丰度均未达到赤潮发生的阈值。4季均出现的种类共有31种,季节相似性指数在0.43～0.50。优势种共有19种,全为硅藻,没有观测到甲藻。优势度最大的种类主要有浮动弯角藻(Eucampia zoodiacus)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum),没有全年优势种。中肋骨条藻、旋链角毛藻和冰河拟星杆藻(Asteri-onellopsis glacialis)为3季优势种。分析表明,潜在赤潮生物细胞丰度与叶绿素a、水温、盐度和pH值存在着极显著的正相关,与DIN和SiO32-存在着极显著的负相关,与PO43-不存在显著相关关系。     

1981—2011 年间东海赤潮发生与厄尔尼诺关系分析

分析1981—2011 年东海海域赤潮发生次数、赤潮生物种类数以及与El Niño 关系, 结果表明: 东海的赤潮发生以2000年为界可划分为2 个阶段, 1981—2000 年为第一阶段(初级阶段), 赤潮年均8 次, 赤潮生物种数年均4 种, 总体处于发生频次较低水平; 2001—2011 年为第二阶段(高发阶段), 赤潮发生的频次是第一阶段的6.4 倍, 年均引起赤潮生物种数是第一阶段的2.8倍; El Niño 次年东海赤潮生物种类数相对于El Niño 年平均增加6.6%, 赤潮生物种类数平均增加56.6%, 对El Niño 第三年影响小于第二年。El Niño 年Niño 3.4 指数与次年赤潮生物的种类数变化率相关系数为0.70, 为中等相关水平, 均高于El Niño 当年和第三年, 表明El Niño 将显著影响次年的赤潮生物种类数量。     

厦门海域2011年中肋骨条藻和血红哈卡藻赤潮期间细菌群落结构变化

【目的】研究2011年8月厦门海域爆发的由中肋骨条藻和血红哈卡藻共同引发的赤潮生消过程中细菌群落结构变化。【方法】应用变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)对两个赤潮站位和一个非赤潮站位的细菌群落结构进行研究。通过DGGE图谱分析确定赤潮生消过程中细菌群落中的关键菌群,借助Canoco软件分析细菌菌群与环境因子的相关性。【结果】在赤潮起始阶段细菌的群落结构与pH、N/P的相关性较大,在赤潮消亡阶段细菌的群落结构与盐度、温度呈明显的正相关。γ变形杆菌(Gammaproteobacteria)(47.7%)在赤潮期间处于主导位置,假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、交替单胞菌属(Alteromonas)、噬氢菌属(Hydrogenophaga)、Actibacter、Oleibacter等属均为优势菌群。香农-威列多样性指数表明,赤潮站位细菌多样性随着赤潮生消呈先升高后降低趋势,而非赤潮站位细菌多样性基本保持不变。通过Canoco对细菌菌群的主成分分析发现,在赤潮开始阶段Hydrogenophaga属为优势菌群,而在赤潮消退阶段则以Pseudomonas和Pseudoalteromonas属为主。赤潮站位藻际细菌和游离细菌群落多样性在藻密度较大时均达到最大值,然而两者与环境因子的相关性有较大差别。【结论】研究结果表明赤潮站位细菌群落多样性远高于非赤潮站位,细菌丰度随着赤潮藻密度的升高而增加,细菌与赤潮藻有着密切的关系。本文首次研究了多种优势藻引发的赤潮环境下细菌群落结构的变化,这对于多种藻引发的赤潮生消过程中细菌菌群结构有了深入的了解,为赤潮调控的研究提供了理论依据。     

深圳大鹏湾海域锥状斯氏藻赤潮期间细菌群落结构变化研究

目的:近年来,赤潮在我国的发生呈增加的趋势,并造成了极大的经济损失。过去研究赤潮发生的机理主要集中在理化因素的影响,而越来越多的证据表明仅凭借营养盐等环境因素并不能解释大部分赤潮现象,藻际微生物可能发挥着重要作用。本文跟踪观测了2010年7月深圳大鹏湾海域爆发的锥状斯氏藻赤潮生消过程中细菌群落丰度种类的变化,从微生物与赤潮藻相互作用的角度探讨了赤潮的生消过程,讨论了不同时期不同关键菌群的特殊作用,为解释赤潮爆发和消亡提供了新的视角,为赤潮的监控和防治新方法的建立奠定了理论基础。方法:本文按时间顺序共采集该赤潮9次样本,利用末端限制性酶切片段长度多态性分析(T-RFLP)等分子生物学方法,通过主成分分析、克隆文库的构建,研究了微生物群落的变化过程,并探讨了特定种属的微生物在赤潮发生、发展和消亡过程中的作用。结果:从浮游细菌丰度来看,随着锥状斯氏藻细胞数量的波动,浮游细菌总数也随之呈现相应的变化。从浮游细菌的种类来看,它们主要属于变形杆菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。从浮游细菌的动态变化过程来看,赤潮生消过程中,浮游细菌群落呈现出一定的演替现象,特别是在赤潮后期,群落主成分变化尤为显著。从关键菌群的作用来看,属于γ变形杆菌门的Alteromonas sp.一直占有较高的丰度,赤潮中后期受到菌群相互作用导致比例下降,而赤潮后期其他关键菌群的丰度的增高可能是导致赤潮消亡的重要原因。结论:本文利用T-RFLP这一DNA指纹技术分析微生物群落结构和多样性特征,通过研究赤潮生消过程中藻际浮游细菌群落的动态变化,发现随着赤潮的发展,浮游细菌群落发生着相应的变化。结果说明赤潮藻体丰度数量的改变影响着浮游细菌群落的组成。相对地,细菌群落的适应调整迅速造成赤潮藻体局部生长环境的改变,从而影响赤潮的发展过程。     

有害赤潮藻对浮游动物影响的研究进展

有害赤潮藻对浮游动物的影响在赤潮危害的研究中越来越受到关注,本文综述了有害赤潮藻对浮游动物的毒害作用,主要表现为影响浮游动物的存活和生长,降低母体的产卵力、卵的受精率或受精卵的孵化率以及减慢胚胎发育或造成畸形,影响幼体的正常发育,抑制浮游动物的摄食和改变其正常行为等;这些毒害作用主要是由赤潮藻产生的藻毒素或其它一些胞外渗出物通过降低浮游动物对食物的利用率、造成生理损伤、破坏细胞膜、降低亲体产生的配子质量、抑制有丝分裂和胚胎发育等造成的．某些赤潮藻营养成分单一如缺乏多不饱和脂肪酸,也会对浮游动物的生长繁殖产生影响．