泉州湾赤潮藻类优势种演替影响因子探讨

于2006年5—11月对东海泉州湾赤潮监控区设定4个采样站位,进行赤潮常规监测。结果表明,泉州湾藻类优势种由中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、太平洋海链藻(Thalassiosira pacifica)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)及旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)等赤潮生物组成,虽然中肋骨条藻为最主要的优势种,但有3个站位出现了上述优势种的演替。通过深入分析该海域水质营养盐含量及组成结构的动态变化对赤潮藻类优势种演替的影响,发现由于不同的赤潮藻类种群具有各自的生态习性及适应环境的生长增殖策略,海域水质营养盐含量和组成结构的变化,会引起赤潮藻类种群增殖竞争力间强弱的相对变化,而种群增殖竞争力强的种类有可能迅速增殖取代原有的优势种而演替为新的优势种,这是一个动态的过程。     

基于高光谱数据的赤潮检测方法

在讨论海水高光谱数据波形波峰和波谷产生机理的基础上,通过对高光谱数据波形结构形态的分析,提出了一组描述吸收峰和反射峰的特征参数,并且设计了一种计算这组特征参数的算法,然后基于其中的中心波长、强度和对应中心波长的值提出了3种赤潮识别的方法。试验证明这种方法可以成功地提取出吸收峰和反射峰的特征参数,3种赤潮识别方法可以进行赤潮的识别与预测。     

江苏海域赤潮分布特征研究

利用1997-2014年江苏海域赤潮发生记录资料,系统分析了江苏海域赤潮的分布特征,并对赤潮生物的种类和特征进行研究。结果表明,江苏海域赤潮发生平均2次/年,年发生频率并没有明显的趋势性变化。赤潮发生具有显著的季节特征,多发生在5-9月,又以5月份发生频率最高,7月份次之。赤潮发生区域主要集中在连云港海州湾海域和南通以东海域。连云港海域爆发的赤潮多为有毒的甲藻赤潮,少数为硅藻;南通海域赤潮种多为硅藻。连云港附近海域赤潮优势种的变化很可能与该海域营养盐的变化有关。     

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。     

藻种和悬浮物光谱辨别算法研究

海洋浮游生物和悬浮泥沙对光都有一定的物理、化学反应,通过纯种藻试验和悬浮泥沙试验可以得到相应的交流谱线,以及浓度与特征参数的关系,本文提出一种辨别算法,并进行了相关的推理、探讨.     

LED单色光谱及复合光谱对赤潮优势种中肋骨条藻生长的作用

以赤潮优势种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为研究对象,荧光灯和自制LED(light-emitting diode)控制灯为光源,研究不同LED单色光谱及复合光谱(蓝光,绿光,红光,白光,蓝红光,绿红光)对中肋骨条藻生长的作用。实验结果表明,在相同的光合有效量子通量密度条件下,对于单色光,中肋骨条藻在蓝光下生长较快,红光次之,在绿光下生长最慢;对于复合光,中肋骨条藻在荧光灯下生长最快,而在蓝红光下生长略高于在绿红光下生长。各光源下中肋骨条藻生长速率的顺序为:荧光灯>蓝红光LED>绿红光LED>蓝光LED>红光LED>绿光LED。通过比较在不同光照条件下中肋骨条藻的生长速率,表明不同光谱对中肋骨条藻生长的作用不同。     

基于植被指数的赤潮高光谱敏感波段确定方法初探

为满足赤潮遥感监测业务的需要, 将植被指数的表达形式引入高光谱遥感研究领域,提出了用于判别图像分类效果的量--显著性度量,并以显著性度量的大小为判据,遴选出用于赤潮探测的敏感波段.     

天津沿海赤潮发生的基本特征研究

使用《天津市海洋环境状况公报》中的数据,分析天津沿海赤潮发生的特征。通过分析发现2005—2017年天津海域共发生赤潮30次,累计发生面积4 695 km2。天津沿海赤潮发生主要集中在夏季,又以8月最多,占赤潮发生总数的30%。通过赤潮优势种的分析发现近年来天津海域赤潮生物的优势种类有不断增加的趋势。同时本文从水文气象条件诱发赤潮的角度分析得出了天津沿海最易发生赤潮的天气形势,天津沿海25～27℃水温范围内赤潮发生较多,最适宜赤潮发生的风速为3、4级风,风向为东南风、西南风。     

东海赤潮高发区水体光谱吸收特性分析

赤潮是海洋中一种复杂的生态异常现象。赤潮的爆发、不仅严重影响近海景观,破坏水产养殖,危害人体健康,还对海洋生态平衡造成破坏,给人类造成惨重经济损失。近年来,在我国的赤潮观测记录中,赤潮的年发生次数逐渐增加,且面积不断增大,因此,对赤潮的发生发展机理及预测治理研究是科学家刻不容缓的研究课题。 赤潮发生时,赤潮生物大量聚集,使水体颜色发生明显变化,进而赤潮水体的光谱特征发生变化,且存在差异,使利用水色遥感监测赤潮成为可能,还可以用来区分赤潮种类的不同。水体光谱的变化特性(包括吸收与散射特性)是水色赤潮遥感监测的基础,是水色遥感生物光学算法开发的重要组成部分。因此对赤潮水体进行光谱吸收特性的分析研究对于发展研究海区的水色遥感生物光学算法及赤潮遥感监测方法都有重要意义。     

后赤潮过程中现场水样的三维荧光光谱特征分析

对发生在青岛近岸水域的后赤潮过程中赤潮藻密度、藻种进行鉴别的同时,对现场水样的三维荧光光谱进行了测量,获得了一套三维特征荧光数据。分析结果表明,1）当海水中生物密度达到或接近赤潮密度时,Ex最高峰值波长位于245nm,Em最高峰值波长在445nm,激发转折波长在260nm,荧光转折波长在245nm;2）在非赤潮区,Ex...     

湛江港浮游植物与赤潮植物的初步研究

于1987年8月在湛江港设13个点采样。鉴定表明，共有浮游植物37属94种和变种；优势种类有中肋骨条藻、日本星杆藻、佛氏海毛藻等。湛江港浮游植物密度较高，港内外平均达1．3×104cell／L和7．3×105cell／L。经单项营养指数和营养状态结合指数分析表明，除两个点无机氮浓度略超标外，所有站位均未达到富营养化水平。调查期间，共发现赤潮生物31种，其中主要有中肋骨条藻、日本星杯藻、佛氏海毛藻、尖刺菱形藻和夜光藻等，中肋骨条漠和日本星杆藻曾形成水华。     

天津港驴驹河附近海域的浮游植物与赤潮植物

于 2 0 0 3年 7月在天津港驴驹河附近海域设 5个点采样。鉴定表明 ,共有浮游植物 19属 31种 ;优势种类有星脐圆筛藻 (Coscinodiscusasteromphalus)、太阳双尾藻 (Ditylumsol)、菱形海线藻 (Thalassionemanitzschioides)、链状亚历山大藻 (Alexandriumcatenella)等。天津港浮游植物密度较高 ,各站点平均总生物量为 1.2 16× 10 5个 /m3,各站点生物量与叶绿素含量变化规律基本一致。经单项营养指数和营养状态综合指数分析表明 ,除一个站点的COD和两个站点的无机磷略高外 ,所有站位均未达到富营养化水平。调查期间 ,共发现赤潮生物 14种 ,其中主要有星脐圆筛藻、链状亚历山大藻、叉状角藻 (Ceratium furca)、窄隙角刺藻(Chaetocerosaffinis)等。     

赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo的生长特性

采用多因子实验设计 ,经三维ANOVA统计分析 (TukeyTest) ,研究了温度、盐度和光照强度对鱼毒类赤潮藻———赤潮异弯藻Heterosigmaakashiwo生长的影响。结果表明 ,在实验范围温度 (1 2℃、1 9℃、2 5℃、3 2℃ ) ,盐度 (1 0、1 8、2 5、3 0、3 5 )和光照强度 0 0 2× 1 0 1 6、0 0 8× 1 0 1 6、0 3× 1 0 1 6、1 6× 1 0 1 6quanta/(cm2 ·s)内 ,各温度和光照强度、以及低盐度 (1 0 ,1 8)和高盐度 (3 5 )之间 ,藻生长率有极显著差异 (P <0 0 0 1 )。光照强度和温度、盐度和温度以及这三个因子之间存在极显著的相互作用 (P <0 0 0 1 ) ,而光照强度和盐度之间无显著的相互作用 (P =0 0 74>0 0 5 ) ,藻生长的最适温度、光照、盐度条件分别为 2 5℃、1 6× 1 0 1 6quanta/(cm2 ·s)、1 0— 3 5 ,这时生长率为 0 .85d- 1 。     

有害赤潮数值分析研究进展

根据国内外最新文献,详细介绍了有害赤潮数值分析的各种方法,包括多元统计分析和赤潮生态数学模型,综述了多种方法在分析撮有害赤潮发生主要诱因及判别赤潮发生与否中的应用,评述了最按展起来的赤潮生态模型,总结了各种数值方法反映的赤潮不同侧面,并对不同方法在实践应用中的问题进行了探讨。     

大鹏湾的赤潮生态仿真模型

通过海洋动力学和赤潮生物动力学相结合的方法，建立了一个赤潮发生的仿真模型。模型包括水动力、扩用和生物动力学三部分，综合考虑了潮流、营养物质等环境要素的时空变化对赤潮过程的影响，并以大鹏湾夜光藻赤潮为例进行了数值模拟。模型再现了赤潮发生前海水中营养物质的浓度一次明显的增高，而在赤潮发育盛期营养物质降至低谷的现象并反映了赤潮物质容易在海湾的角落等水交换不畅的地域聚集的情况。     

围隔体内赤潮对扰动的反应

于１９９２年９－１２月，使用中尺度围隔装置（１．７ｍ＾３）研究扰动的水体对赤潮浮游植物种类演替的影响。实验结果表明，对富营养化的围隔水体进行扰动可以改变水体中赤潮生物的演替次序，即甲藻和鞭行藻往往出现在硅藻赤潮之后，本文从另一方面证明，富营养下的相对稳定水体有助于鞭毛藻类赤潮的形成。     

黄骅沿海赤潮发生机制的初步探讨

报道了黄骅沿海赤潮发生的过程和形成赤潮的生物种类及造成的危害,并对赤潮成因作了初步分析。     

实际海域的赤潮生消过程数值模拟

目前所了解的众多与发生赤潮有关的因素均非赤潮发生的充分必要条件，而且不存在稳定的赤潮诱发因子。赤潮的发生是富营养化、适合的光合作用条件和赤潮藻本身的死亡率三方面的综合结果。这3个因素以及这3个因素有关的其他因素都可能成为赤潮发生的激发因子。根据此概念建立了赤潮生消过程的动力－营养盐－赤潮藻间的耦合数值模式，成功地数值模拟了1998年3－4月在香港沿海实际发生的赤潮生消的全过程。该模式对于研究赤潮的发展过程及预报是有益的探索。     

封闭环境中赤潮发生过程的数学模纵

基于有连续注入营养基的培养室内微生物的连续培养模式,提出一种描述在封闭环境中赤潮发生过程的藻类生长的营养动力学模型。对4种不同形式的营养增长函数,讨论了营养物质增长速度对藻类生长的影响效果。利用微分方程定性分析方法,探讨了一次赤潮发生过程4个阶段的数学模拟问题,并给出具体划分4个阶段的数值计算方案。     

海上围隔羟基治理赤潮试验研究

针对化学药剂和粘土絮凝法治理赤潮存在的问题,2002年8月在胶州湾近岸进行了海上围隔杀灭赤潮生物的试验。采用强电离放电的物理方法,将空气中O2和海水中H2O电离离解成OH等自由基,溶解到一部分海水中形成高浓度的羟基溶液,喷洒在围隔内水面上,其比值浓度为4．2mg／L。当海水中羟基浓度达到0．68mg／L时,赤潮生物叶绿素α含量低于检测的最低值。24h后检测杀死灰甲多甲藻、光甲多甲藻、多纹膝沟藻等33种赤潮生物,其致死率达99．8％,其中藻类孢子的致死率达100％,海水水质亦有明显的改善。试验结果表明,羟基溶液是目前治理赤潮可行的、有效的新方法。