2012年渤海湾赤潮监控区赤潮发生及富营养化状况

分析了2012年2次赤潮发生过程中水文气象因子、水质理化因子与浮游植物细胞的变化过程可知,水文气象因子和海水理化因子是赤潮发生的推动力量,诱发赤潮的发生,海水的富营养化促进了藻类的生长,最终导致赤潮的爆发;通过2009-2012年赤潮监控区富营养化分析可知,赤潮监控区在近4a来均处于"富营养化状态",且富营养化程度呈现增加趋势,浮游植物生长繁殖的主要限制因子为活性磷酸盐,到2012年赤潮监控区由磷限制状态逐渐转为氮磷均未限制的富营养化状态。     

闽三角海域赤潮发生的时空特征

赤潮是海洋生态系统异常的重要指标。本文收集1986～2017年闽三角海域的赤潮事件,基于GIS技术分析赤潮的时空分布特征。结果表明:32年来,闽三角海域赤潮发生98次,赤潮高发区在厦门西海域、同安湾和泉州湄洲湾海域;闽三角海域赤潮年际发生次数呈波动变化,一年中赤潮高发期集中在5～8月;中肋骨条藻、角毛藻及旋链角毛藻是闽三角海域的赤潮优势种,具有一定的区域分布特征;有毒赤潮事件发生频率有增加趋势。本文系统性地总结了闽三角海域赤潮时空特征,为该区域的赤潮风险分析和预防提供依据。     

赤潮的监测和防治简介

近海水域有机物污染,引起海水富营养化,是形成赤潮的主要原因。赤潮不仅给渔业生产、海水养殖业带来重大损失,而且破坏了海洋环境,危及人民的健康。近年来,我国沿海赤潮时有发生,应加强对有发生赤潮潜在危险海区的经常性观测和监测;切实控制沿海工业和生活污水的任意排放;科学、合理地开发利用海洋资源;推广科学养殖技术,防止海水养殖自身污染;大力开展有关赤潮科学的研究,特别是赤潮的防治方法和技术研究,避免或减少赤潮造成的危害     

有利于赤潮消亡的水文气象条件

本文收集整理了1980～2004年期间南海历次赤潮事件,以及这些赤潮事件结束前后对应的水文气象观测要素;结合学术界关于赤潮消退前后水文气象变化的研究成果,统计分析了南海赤潮消亡前后在气温、海温、气压、降雨、风向风速等方面的变化特征.研究显示:与有利于赤潮发生发展的水文气象变化相反的趋势是有利于赤潮消亡的环境条件;大部分赤潮事件在赤潮消亡前后有一种或多种水文气象要素出现明显的变化;赤潮持续时段天气系统的改变是赤潮消亡的有利环境条件,但不是唯一的影响因素:水温、气温过高或气压过低,同样可以抑制赤潮的维持或发展.     

浙江近岸海域赤潮事件时空分布特征研究

利用浙江省海洋灾害公报中2006—2017年的赤潮灾害数据,分析了浙江近海赤潮的年、月和季节尺度的变化规律,同时分析了浙江近海赤潮的空间分布规律。将自适应带宽核密度分析方法应用于赤潮灾害研究,分析了浙江近海不同海域受赤潮影响的程度。研究结果表明:浙江海域赤潮高发于春末和夏季,5月是发生峰值期;从年际情况看,近年来赤潮发生的累计次数和面积呈上升趋势;浙江省赤潮主要发生在5个海域,按受赤潮影响的程度由高到低依次为舟山本岛、嵊泗列岛、温州、宁波和台州。     

基于光谱差异的东海赤潮提取算法

赤潮是最严重的海洋灾害之一,它不仅破坏海洋渔业生产、恶化海洋环境、影响滨海旅游业,而且还会影响人类健康。东海是我国赤潮灾害的“高发区”,赤潮发生次数和面积均明显高于其它海区。遥感是赤潮监测的最有效的手段之一,从光谱曲线可以看出,赤潮水体和非赤潮水体光谱曲线有明显的区别,前者呈现出2个吸收峰和2个反射峰,而后者不具备该特征。基于光谱差异,本文提出了1种新的赤潮提取算法:R_rs555/R_rs488>1.5且R_rs678-R_rs667>0。该算法能有效地确定卫星数据中赤潮的位置,与公报的赤潮位置吻合得较好。因此,该算法适用于卫星数据的东海赤潮信息提取。     

近20a我国近海赤潮特点与发生规律

近年来国际赤潮研究逐步聚焦到赤潮与气候变化的关系及其预测预警等方面,长期观测资料的分析有助于了解赤潮发生的规律性变化。通过对近20a来我国海域赤潮发生情况的分析,总结得出我国近岸海域赤潮发生的特点是全年、全海域、多种类、高危害,具有显著的时间和区域特点;大面积赤潮主要集中在我国渤海和东南近海;主要赤潮生物种类为甲藻,有毒有害赤潮生物增多;灾害性赤潮以甲藻类赤潮为主。本文结论对于掌握我国近海赤潮发生规律、对赤潮爆发作出预测预警具有一定的指导意义。     

南海夜光藻赤潮概况及其对水文气象的适应条件

本文根据1980~2004年的南海历次夜光藻赤潮事件资料,对这些赤潮事件在时间和空间的分布特征以及赤潮持续时间进行了分析;发现了夜光藻赤潮在1996年后被其它种类赤潮所更替的现象,并初步探讨其原因;统计、分析了夜光藻赤潮发生前后水文气象要素的变化范围和演变特征,提出了南海夜光藻赤潮的适温范围.     

基于空间自相关分析方法的渤海湾赤潮遥感叶绿素浓度研究

引入地学统计学中的空间数据分析方法,利用探索性分析、全局空间自相关和局部空间自相关分析对渤海湾赤潮爆发前后的遥感叶绿素浓度数据进行了研究。结果表明,渤海湾叶绿素浓度在相邻空间位置上具有高度的正空间自相关性;赤潮前渤海湾叶绿素浓度整体较低,但局部地区的叶绿素浓度表现出较大的上升随后几天又出现下降的异常现象;叶绿素浓度的全局空间自相关指数Moran's I值在赤潮爆发前变化幅度不大,在赤潮期间表现出一些不规则的异常变化;局部Moran's I的高-高型聚集在赤潮前主要分布在渤海湾南半部,赤潮期间出现分散并逐步转移到离岸区域,赤潮后期聚集在近岸区域。分析了其中的一些变化特征及异常情况,这些异常现象有可能是赤潮发生的预兆性信号,可为赤潮预报与应急提供一种新的尝试性模式。     

深圳海域红色赤潮藻赤潮在线监测数据变化及其成因分析

对2016年深圳大鹏湾海域红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)赤潮过程的浮标数据进行分析,赤潮期间叶绿素a最高达到123.0μg/L,DO和pH在赤潮期间显著升高,最高值分别达到19.78 mg/L和8.78;赤潮期间水温相对较低,变化范围为14.48~20.34℃。本次赤潮始发于盐田至大梅沙附近海域,并随潮流扩散至其他海域,前期水温升高对赤潮起到了促进作用,2016年2月营养盐(特别是氨氮)突然升高是本次赤潮的直接诱因。结合广东省近10年的赤潮发生情况,发现红色赤潮藻近几年已成为深圳及广东省海域的赤潮优势种。     

赤潮带给我们的谜团与启示

<正>题记:2014年10月30日上午的海口雨后初晴,望海国际广场上树立起一排图文并茂的宣传展板,吸引了市民驻足观看,更有不少市民被设置在广场上的一架显微镜吸引过来,好奇地观望着电脑屏幕上显示的在显微镜下缓缓蠕动的一团团棕色小球——这就是近年来在海南省西线海岸多次造成赤潮的"元凶"——棕囊藻。广场上,身披绶带的科技工作者们有的在展板旁向市民讲解赤潮知识,有的把一本本赤潮宣传册发放     

赤潮影响因素研究进展

通过对赤潮发生的生物、化学、物理等影响因素研究现状的分析,认为赤潮生物是引发赤潮的内在因素,化学因素是赤潮发生的物质基础,而物理因素则是提供赤潮发生的环境条件。在赤潮生物存在的前提下,化学和物理因素都可以限制赤潮的发生,所以,将生物学、化学与物理海洋学耦合仍旧是赤潮研究需要解决的问题。在分析了现有研究状况的基础上,从不同角度提出了赤潮的研究方向。     

福建省赤潮预警系统研究与应用

考虑赤潮预警的业务需求,基于GIS平台、C/S(Client/Server)架构和2D web GIS服务平台,研发了赤潮预警系统,该系统由赤潮监测数据库、赤潮藻种库、赤潮预警模型、赤潮动态、赤潮历史资料和系统管理六大模块组成。可实现生态浮标监测、常规现场监测、应急监测、卫星遥感监测数据的实时采集入库、查询、显示、分析;能够开展基于天气模型的赤潮预警,赤潮漂移轨迹预报,对赤潮周边海水养殖、海水浴场休闲旅游进行示警。该系统为业务人员快速制作、发布赤潮预警,赤潮防灾减灾辅助决策支持等方面提供了支撑平台。     

国内外赤潮的发展趋势与研究热点

本文以最近10多年的赤潮典型事件、研究进展为主要依据，综合论述了国内外赤潮发生的新特点。分别从组学技术、食品安全与公共健康、赤潮生物学、赤潮监测与预测预报、赤潮应急处置等几方面，介绍了目前国际上该领域的研究热点。本文还回顾了我国赤潮研究的主要发展历程，结合科技部2017年启动的国家重点研发计划"我国近海致灾赤潮形成机理、监测预测及评估防治技术"项目，展望了我国赤潮研究的未来发展趋势。     

长江口海域赤潮成因及其防治对策

对长江口海域的赤潮发生形势进行了系统总结与分析,探讨了长江口海域赤潮灾害的成因及其防治对策。长江口及邻近海域是我国赤朝高发区,自20世纪80年代以来赤潮发生越来越频繁,赤潮生物种类增加,2002年首次发生了有毒亚历山大藻(Alexandrium sp．)赤潮,赤潮危害程度在增大,这与长江口海域的环境和生物条件、河口最大军浊带、长江上游大型水利工程建设以及全球气候变化对长江口海域赤潮高发区的影响有直接关系,同时河口海域甲藻孢囊也是赤潮发生的种源。建议建立赤潮立体监测体系、赤潮信息管理系统、海产品赤潮毒素卫生检疫制度和赤潮应急响应机制,全面加强长江口海域的赤潮监控与防治工作。     

中高空间分辨率宽波段光学卫星传感器参数赤潮探测影响研究

中高空间分辨率宽波段光学卫星已成为赤潮监测的主要数据源,但与水色卫星传感器不同,中高空间分辨率卫星传感器主要面向陆地应用,其波段数量少、宽度大,由此对赤潮探测带来的影响尚待研究。为此,本文基于不同优势种赤潮实测高光谱数据、时空同步的GF-1 WFV2、GF-1 WFV3传感器影像、Sentinel-2A MSI传感器影像及GF-6 WFV传感器影像,探究了波段设置、光谱响应函数、信噪比及空间分辨率对赤潮探测的影响,并分析了红边波段赤潮探测优势。结果表明:波段设置对赤潮探测影响大,特别是红光波段和红边波段的中心波长和波段宽度;波段设置相同的情况下,赤潮探测精度受光谱响应函数的影响大,受信噪比的影响较小;空间分辨率对赤潮探测的影响较大,空间分辨率的提升有助于提高赤潮探测的精度。红边波段赤潮探测实验表明,较之红光波段,基于红边波段的赤潮探测具有明显的优势,平均F1-Score提高了11%。本文的研究结果一方面可为赤潮中高空间分辨率卫星探测的数据选取提供理论依据,另一方面可为中高空间分辨率卫星传感器的设计提供参考。     

基于C/S架构的业务化赤潮漂移扩散预报

以风场、三维海流场数值预报结果作为输入强迫,建立了赤潮漂移扩散数值预报模型,并开发了相应的软件模块。模块基于C/S(客户端/服务器端)架构,通过数值模拟技术以及GIS、WebServices等信息技术,实现"提交预报请求—数值模式计算—预报结果可视化—预报产品生成"自动化赤潮漂移与扩散预报工作流程。该预报模块具备数据预处理、人机交互参数输入、数值模式计算、预报结果可视化和预报产品制作功能。以长江口附近海域历史赤潮为例进行后报试验,预测了赤潮藻团在风与流场共同作用下的漂移路径变化,结果与实际监测情况一致。该模块的业务化应用能进一步完善现有的赤潮预报系统,将成为赤潮防灾减灾的有力工具。     

赤潮灾害处理技术概述

文中介绍了包括卫星遥感、航空遥感、船载和浮标现场观测等监测技术在内的赤潮灾害监测技术;阐述了化学方法、物理方法和生物方法等赤潮灾害消除技术;论述了赤潮灾害损失评估技术;并探讨了赤潮灾害处理技术发展趋势.     

珠江口海域条纹环沟藻赤潮的生消过程和环境特征

2002年6月4—9日珠江口海域发生了较大规模的条纹环沟藻Gyrodiniuminstriatum赤潮,面积约150—200km2。赤潮高峰期平均盐度为4.98,细胞密度最高达2.5×106cells·L-1,占浮游植物总数量的60%—77%,持续时间为2d,其后逐渐消失,优势种被中肋骨条藻Skeletonemacostatum所取代。对该次赤潮的生消过程和环境因子变化的监测分析表明,赤潮盛期表层水体各形态氮的含量较高,是本次赤潮发生的主要诱因之一。赤潮盛期叶绿素a最大值为136.78mg·m-3,高出正常海区数十倍。DO和pH均出现异常高值现象。从6月9日起出现强降雨天气,是导致本次赤潮逐步消亡的原因。     

芽孢杆菌(Bacillus)及其复合粘土对典型赤潮生物的去除作用研究

有害赤潮对海洋生态环境和沿海经济危害巨大,如何安全、有效地治理有害赤潮非常重要。文章考察了几种常见芽孢杆菌对近海典型赤潮生物——东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的去除作用,发现解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)对其去除作用最强。进一步考察解淀粉芽孢杆菌对不同赤潮生物的去除作用,发现该芽孢杆菌对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)的去除作用高于东海原甲藻。在此基础上,将解淀粉芽孢杆菌与高岭土复合,研究了微生物复合粘土对典型赤潮生物的去除效果。结果表明,解淀粉芽孢杆菌与高岭土复合后,能够有效促进该菌的生长,进而提升了其对赤潮生物的去除能力。文章对芽孢杆菌及其复合粘土去除赤潮生物的机制进行了分析和探讨,为进一步发展和优化改性粘土治理赤潮技术体系提供了重要参考。