Environmental effects of mariculture in China: An overall study of nitrogen and phosphorus loads

Eutrophication in coastal area has become more and more serious and mariculture potential is a main cause.Although there are some quantitative research on nutrient loads in national and global perspective, the calculation method problems make the results controversial. In this paper, the farming activities are divided into fed culture types（include cage culture and pond culture） and extractive culture types（e.g. seaweed, filter-feeding shellfish culture）. Based on the annual yield of China in 20...     

中国近海海平面变化与ENSO的关系

利用中国沿海台站潮位和中国近海及赤道太平洋的卫星测高、海表温度、风及气压资料,分析了中国近海海平面变化与ENSO的关系。分析结果表明:中国沿海海平面季节变化受ENSO影响明显,在厄尔尼诺事件期间,中国沿海海平面Sa分潮的振幅明显减小,其中年振幅的历史极小值均出现厄尔尼诺年,不同区域历史极小值出现的年份不同;另外,中国沿海Sa分潮的振幅对厄尔尼诺事件的响应与其强弱有关,在强事件中,响应区域和幅度较大,弱事件中,响应区域和幅度偏小。在厄尔尼诺年,中国沿海海平面多低于相邻年份,并且其年际变化存在明显的2~3a、4~7a、准9a、11a和准19a的周期,其中4~7a的周期在冬春季节震荡最显著,其震荡幅度接近2cm。中国近海海平面与赤道东太平洋区域的海表温度年际变化之间存在反相关关系,其相关系数为-0.42;同时与Nio4和Nio3.4指数序列也呈现反相关关系。针对典型的1997/1998年尼诺事件发生前后的风场和气压场分析发现,尼诺发生前的冬半年,冬季风偏强,气压梯度加强,中国沿海海平面偏低;到了厄尔尼诺的盛期,出现较强的南风异常,气压梯度反向,季风转向,过渡到了厄尔尼诺事件的衰减期,为拉尼娜事件做准备,此时海平面偏高。     

2000—2018 年福建近岸海域赤潮分布特征

收集2000—2018 年福建近岸海域224 次赤潮事件资料,通过综合分析结果表明：2000—2018 年福建近岸海域赤潮发现数量和面积分别占全国的17.3%和6.1%。2015—2018 年相对于2000—2004、2005—2009、2010—2014 年赤潮年均发现数量和面积有明显下降。赤潮发现月份和空间特征明显,5—6 月为高发期;宁德、福州、平潭、厦门、泉州海域是赤潮高发区;4 个时间段比较宁德和厦门海域年均发现赤潮数量下降明显,平潭海域略微下降,泉州海域增加。由甲藻门生物引发的赤潮数量、面积和损失均最高,诱发赤潮的生物类群存在南北差异,有毒赤潮占总赤潮数量的14.3%。根据提出的赤潮等级划分标准,福建近岸海域以小型赤潮为主。建议在宁德至平潭近岸海域、泉州近岸海域加强赤潮立体化监测系统的建设,5—6 月为监测的关键时期。     

2010—2020年宁德近岸海域赤潮时空分布特征分析

文章收集整理2010—2020年发生在宁德近岸海域的赤潮事件,综合分析该海域赤潮的时空分布和种类特征,结果表明:①近11年来宁德近岸海域共发生赤潮16起,年均1.5起;总面积高达1 468 km2,年均133.5 km2;持续时间共169天,年均15.4天。②从月份上看,赤潮发生在4—6月,高发期为5月。③发生赤潮的种类共有3种甲藻和1种硅藻,其中发生次数、面积和持续天数最高的均为东海原甲藻,其次为米氏凯伦藻,最低为中肋骨条藻。④从空间分布上来看,福宁湾及其周边海域（A区）赤潮次数和持续天数最长,三沙湾外海域（D区）赤潮面积最大,三沙湾内海域（C区）的赤潮种类最多。⑤米氏凯伦藻引发的有毒赤潮共4次,主要集中在霞浦近岸海域。适宜的温度、盐度、丰富的营养盐和良好的天气是米氏凯伦藻形成赤潮的前提条件。     

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。     

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3 624.76 km²,主要发生时间集中在1-4月,平均每次赤潮持续时间为8.8 d;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。     

基于地理探测器的我国海水养殖产量的影响因素分析

为促进我国海洋养殖业的可持续发展,文章基于我国海水养殖产量的统计数据,选取19个影响因子,利用地理探测器方法实证分析我国海水养殖产量和主要海水养殖品种产量的影响因素,并提出发展建议。研究结果表明:我国鱼类海水养殖产量主要分布在广东和福建,甲壳类海水养殖产量主要分布在广东,贝类海水养殖产量主要分布在山东和福建,藻类海水养殖产量主要分布在福建;我国海水养殖产量的主要影响因素为市场需求、技术推广和设备,鱼类和甲壳类海水养殖产量的共同主要影响因素为技术推广、科技创新和经济,贝类和藻类海水养殖产量的共同主要影响因素为市场需求和技术推广;相关沿海地区应高度重视科学技术的作用,提高海水养殖产品的附加值和竞争力,并进一步开发利用其生态价值。     

中国沿海赤潮灾害时间序列特征的模拟与预测

对赤潮灾害时间序列的特征分析是进行赤潮灾害防灾减灾工作的基础,对未来赤潮灾害的预测具有重要意义.通过观察发现中国沿海赤潮灾害年发生频次和分布面积的时间序列(2004-2019年)均呈现出趋势项和周期项并存的特征,因此利用灰色-周期外延组合预测模型对两个序列中的趋势项和周期项进行提取,模型的拟合度分别达到95.20％和9...     

福建沿岸海域主要赤潮生物的生态学特征

福建沿岸海域是中国的赤潮多发海区之一.据统计,1962～2008年间,福建沿岸海域共发生赤潮180起以上,潜在的赤潮生物有124种,已经引发过赤潮的种类有27种.本文对中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、角毛藻（Chaetocerosspp.）、夜光藻（Noctiluca scintillans）、东海原甲藻（Proro-centrum donghaiense）、米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）、裸甲藻（Gymnodinium spp.）和球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）等福建沿岸海域主要赤潮生物的生态学特征和发生原因进行了分析和探讨,评述了福建沿岸海域赤潮发生的特点.福建沿岸海域引发赤潮频率最高的赤潮生物是夜光藻,米氏凯伦藻造成的水产养殖损失最大.其赤潮多发季节在春夏季的4～7月.其赤潮多发区主要分布在3个区域：宁德沿岸海域（以四礵列岛为中心）、厦门西港海域和平潭沿岸海域.对福建沿岸海域几种主要赤潮生物的研究表明,赤潮的发生与水温、盐度、气象、水动力、营养盐等环境条件密切相关.     

Ecological features of harmful algal blooms in coastal upwelling ecosystems

Upwelling regions are the most complex habitats in which dinoflagellates produce red tides, but the flora is not unique. Many species also bloom in nutrient-enriched, non-upwelling systems, share the collective dinoflagellate trait of low-nutrient affinity, and can achieve relatively fast growth rates. Blooms occur over the range of nutrient – mixing – advection combinations found in upwelling habitats, rather than being restricted to the high-nutrient high-irradiance low-turbulence conditions posited by Margalef's classical Mandala and its Bowman et al. and Pingree versions. The bloom species are primarily ruderal strategists (R-species), which typify "mixing – drift" life-forms adapted to the velocities associated with frontal zones, entrainment within coastal currents, and vertical mixing during upwelling relaxations. Collectively, dinoflagellates appear capable of surviving fairly high turbulence spectra formed at representative Kolmogorov length scale – wind speed conditions. This biophysical protection might be the result of cell size-facilitated entrainment within the micro-eddies formed during turbulent energy dissipation. The swimming speeds of 71 clones of dinoflagellates are compared and related to reported rates of vertical motion in coastal upwelling systems. There are slow and fast swimmers; many exhibit motility rates that can exceed representative in situ vertical and horizontal water mass movements. At least four dinoflagellates from upwelling systems form chains leading to increased swimming speeds, and may be an adaptation for growth in coastal upwelling habitats. Red tides are frequent and fundamental features of upwelling systems, particularly during intermittent upwelling relaxations, rather than dichotomous (sometimes catastrophic) interruptions of the diatom blooms characteristically induced by upwelling. Successional sequences and the "red tide" zone may differ between upwelling and non-upwelling systems. In the latter, red tides diverge from the main sequence and are appropriately positioned in the Mandala's ecological space of high nutrients and low turbulence. An amended Mandala based on Pingree's S-kh model and the Smayda and Reynolds life-form model is presented to accommodate the range of red tide development and their successional routing found in coastal upwelling systems. Ecophysiological data support the Pitcher and Boyd seeding mechanism model, which can lead to red tides in upwelling systems. Nutrients, phyto-stimulation and grazing pressure as triggering factors in upwelling-system red tides are considered. Some red tides may be stimulated by nutrients and growth promoting factors excreted by migrating shoals and "boils" of c1upeoid stocks, with selective zooplankton grazing contributory. Substantial collapses in grazing pressure may be essential in anoxic red tide events. The mass mortalities that accompany anoxia, common to the Benguela and Peru upwelling systems, may be a trophic control mechanism to maintain biogeochemical balance and regional homeostasis, which are vital to upwelling ecosystem dynamics. Some traditional concepts of phytoplankton ecology may not completely apply to dinoflagellate bloom events in coastal upwelling systems.     

洞头县重点养殖海域水质监测及分析

洞头列岛海域是浙江省重要的海洋水产养殖基地,近两年来频繁发生赤潮,为了保护洞头县规模化水产养殖产业的优良生态环境,2003年9月至2004年7月对洞头县重点养殖海域水质的时空变化趋势和质量状况进行了研究和分析.结果表明,洞头列岛海域海水综合质量总体上处于轻污染水平,富营养化明显,DIN和IP是水质富营养化的主要因素,而油类是需要重点控制的污染物.     

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...     

基于熵权TOPSIS法的我国养殖海域承载力评价研究

养殖海域承载力是衡量海水养殖业可持续发展水平的重要判据。文章构建包含压力、状态、响应3个准则层共14个评价指标的养殖海域承载力评价指标体系,基于2008-2019年我国沿海地区数据,运用熵权TOPSIS法确定指标权重并计算养殖海域承载力综合得分。研究结果表明：我国养殖海域承载力逐年提高,综合得分从2008年的0.342升至2019年的0.458;压力层和状态层得分较高,年均值分别为0.689和0.799,响应层得分较低,年均值仅为0.318;响应层得分较低是我国养殖海域承载力综合得分较低的最重要原因。研究期间,我国沿海地区社会经济活动对养殖海域产生的资源环境压力先下降、后持平、再上升,近岸海域的健康状态和受污染程度呈波动趋势。我国养殖海域承载力具有明显的区域差异,其中综合得分平均值最高的是广东,其次是海南、山东和江苏;水产技术推广机构数量、海洋科研教育管理服务业占比、海水养殖业绿色全要素生产率是影响养殖海域承载力的最重要指标,海水养殖产值占GDP比重、工业废水中化学需氧量排放量、近岸海域水质等指标也对养殖海域承载力有较大贡献。     

广西北部湾海域赤潮演变趋势分析及其防控思路

伴随广西北部湾经济区的建立与开发,北部湾海域污染加剧,赤潮灾害愈发严重。文章综述1984—2015年广西北部湾海域赤潮演变趋势,结果表明:①赤潮发生频率和发生面积逐年增加;②赤潮种类呈现增多趋势。通过分析赤潮演变趋势,提出防控的思路:①加强广西北部湾入海流域及沿海地区污染防治和近岸海域环境保护;②利用生物技术进行赤潮生物防控;③加强科技支撑和提升赤潮科学研究能力。     

莱州湾南岸海水入侵特征及基于WA-NARX混合模型的动态预测

随着我国海岸带经济的快速发展与人类活动的加剧,地下水超采现象十分严峻,由此引发的海水入侵已成为滨海地区普遍存在的地质问题.本研究以莱州湾南岸海水入侵区为研究对象,根据地下水连续监测数据分析了地下水位和电导率的动态变化特征.在此基础上,基于降雨、蒸发、潮汐及农业排灌用电量等影响地下水动态变化的因素,建立了小波分析(WA)...     

东亚气候的年代际变化对中国近海生态的影响

回顾了近几十年来中国近海赤潮的发生,利用长时间序列NCEP、ERA-40、HadISST和SODA等大气海洋高分辨率的再分析资料以及经验正交函数（EOF）方法,分析了近50a来东亚气候的异常变化,包括东亚夏季大气环流的年代际变化,东亚大气环流散度场、中国近海表层海温（SST）和经向海面风应力的时空特征及其与中国近海环境和生态异常的联系.结果表明,20世纪70年代末以来,中国大陆东部和东海近岸从长江口至台湾海峡附近海域上空的低层大气辐合表现为年代际增强,与该海域赤潮的发生在气候态时间尺度上有显著的对应关系,而低层大气辐合的偏强则有利于该海域上升流的形成和加强,易促使沉积于海底的营养盐和蛰伏的赤潮藻孢囊（休眠细胞）运移至海水表层;并且,近30a来中国近海出现了SST持续上升和经向海面风应力不断减弱等有利于赤潮发生以及海洋生物地理分布变化的年代际气候异常现象.这表明东亚海洋大气的年代际异常可能是该海域20世纪70年代末以来赤潮等生态灾害频发和中国近海海洋生物地理分布变化尤其是鱼类物种北移的重要原因之一.     

Characterizing the influence of tide on the physico-chemical parameters and nutrient variability in the coastal surface water of the northern Bay of Bengal during the winter season

The spatial distribution of physico-chemical parameters(sea surface temperature(SST), p H, sea surface salinity(SSS), dissolved oxygen(DO) and Secchi depth) along with filterable nutrients(dissolved inorganic nitrate(DIN),dissolved inorganic phosphate(DIP) and reactive silicate(DSi)) are measured in the winter months of November,December, January and February for four consecutive years from 2009–2010 to 2012–2013 on the shallow continental shelf(20 m bathymetry) of the coastal waters(up to 18 km away from shoreline) of the northern Bay of Bengal(n Bo B) during the highest high tide(HHT) and lowest low tide(LLT) hours for the first time. The variability of the coastal biogeochemical environment is assessed during the HHT and LLT hours and for this purpose, seawater samples are collected from seven different locations of a transect in the coastal region. Physicochemical parameters(except SST) show significant difference in magnitude during the HHT and LLT hours respectively. p H, SSS and DO are found to increase in the HHT hours and vice-versa. The data reveal that during the LLT hours, a relative increase of freshwater input in the n Bo B can have elevated the nutrient concentration compared with that observed during the HHT hours. The ratio of nutrient concentration is found to deviate significantly from the Redfield ratio. The abundance of DIP is much higher compared with that of DIN and DSi.The anthropogenic sources of DIP from the upstream flow(especially the domestic effluent of several metropolises) can be mainly attributed behind such an observation. In order to characterize and establish the trend of such variation in such an important bio-climatic region, long-term and systematic ecosystem monitoring in the coastal water of the n Bo B northern Bay of Bengal should be carried out throughout the year.     

东海赤潮遥感自动监测系统开发与应用

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。卫星遥感技术具有覆盖范围广、重复率高、成本低廉等优势,近年来已成为赤潮监测不可或缺的重要手段。本研究利用C++语言建立了一套赤潮遥感监测系统。该系统能自动接收和处理遥感数据,并利用赤潮水体的光谱和固有光学量特征自动提取赤潮信息。在实际业务化应用中,该系统被国家监测部门采用,在2013年4月至9月东海赤潮高发期间,该系统制作了55期赤潮遥感监测产品,用于指导船舶现场监测工作,取得了良好的应用效果。利用本系统对近年来东海发生的27次大型赤潮事件进行了发生位置和面积的提取,并与现场观测结果进行比较。结果显示,系统对大部分赤潮范围的识别有较好的效果,对赤潮识别准确度大概在80%左右。     

河北沿海1909号台风风暴潮过程和分析

为促进对台风风暴潮灾害的预报预警,减少灾害带来的损失,文章综合分析2019年第9号台风“利奇马”对河北沿海引发的严重台风风暴潮灾害过程。研究结果表明：台风“利奇马”是2019年以来登陆我国的最强台风和1949年以来登陆浙江的第三强台风,给河北沿海造成长时间和高强度的风暴增水过程;水体远距离输运、东北大风、天文高潮和增水相结合,使河北沿海出现3次超过蓝色警戒潮位的高潮位,其中1次超过红色警戒潮位,这在20年来是首次;其中,强烈而持久的东北风是造成增水的主要原因。     

应用实时定量PCR技术检测秦皇岛近岸海域褐潮原因种——抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)

Aureococcus anophagefferens, a small pelagophyte algae, has caused brown tide blooms in coastal waters of Qinhuangdao in recent years, presenting significant negative impacts on the shellfish mariculture industry. Under standard light microscopy, it is visually indistinguishable from other small algae in field samples due to its extremely small size. In this study, quantitative polymerase chain reaction(q PCR) based on 18 S r DNA sequences was developed and used to detect and enumerate A. anophagefferens. A linear regression(R2 = 0.91) was generated based on cycle thresholds value(Ct) versus known concentrations of A. anophagefferens. Twenty-two field samples collected in coastal waters of Qinhuangdao were subjected to DNA extraction and then analyzed using q PCR. Results showed that A. anophagefferens had a wide distribution in coastal waters along Qinhuangdao. Elevated A. anophagefferens abundance, category 3 brown tide blooms(200 000 cells/m L) occurred at Dongshan Beach and Tiger-stone Beach in August in 2013. In shellfish mariculture areas along coastal waters of Qinhuangdao, 4 stations had category 3 blooms, and 6 stations had category 2 blooms(35 000–200 000 cells/m L) in August and all stations had category 1 blooms(0 to ≤35 000 cells/m L) in October. Quantitative PCR allows for detection of A. anophagefferens cells at low levels in filed samples, which is essential to effective management and prediction of brown tide blooms.