有害赤潮对浮游动物摄食的影响

藻华是指水体中藻类大量繁殖的一种现象,有时这种浮游植物的爆发性增殖会造成海洋生物死亡,生态环境恶化,通过藻毒素污染海洋产品,从而对人类健康甚至生命构成威胁,国际科技界目前称这类藻华（赤潮）为有害藻华（harmful algal blooms HABs）,也称有害赤潮。近年来,有害赤潮爆发的频率和规模都在逐渐增加,造成的危害越来越大,赤潮现象有在全球蔓延的趋势。赤潮对海洋生态系统造成的影响越来越受到关注,世界各国也相应展开了研究。     

有害赤潮藻赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo研究进展

浮游植物不仅在食物链中充当贡献者,也在生物地球化学循环过程中扮演着重要角色,然而一些种类在某些条件下暴发性增殖或聚集,形成有害藻华,对人类健康和生态系统构成威胁。赤潮异弯藻是形成有害藻华的典型物种,其藻华发生时会造成养殖鱼类大面积死亡,给水产养殖业造成巨大损失。近年来,随着全球气候变暖、水体富营养化程度日趋严重,有害藻华发生的规模和频次总体呈增加趋势,且相关研究表明气候变暖和二氧化碳水平升高均能刺激赤潮异弯藻的生长。本文主要从赤潮异弯藻物种鉴定、基础生物学研究、生态学研究等几个方面综述了该物种的研究进展,并对其未来研究方向进行了相关展望,以期为赤潮异弯藻的藻华形成机制研究、藻华防治等工作提供参考。     

赤潮的研究和预报

赤潮灾害对我国沿海养殖业造成了巨大的经济损失，对海洋生态环境也产生了极大的破坏，威胁了滨海旅游业的发展。为了更全面地了解赤潮灾害，防治赤潮灾害，本文对赤潮灾害的特点进行初步研究并总结了目前使用的赤潮预报方法。     

虾塘赤潮灾害的防治对策

本文报道了一次虾塘赤潮的防治过程，结合国内外有关赤潮防治的动态和作者的经验，提出了一些为避免虾塘内发生赤潮的防治对策。     

影响赤潮的化学因素研究进展

赤潮是海洋中某些微藻、细菌或原生动物爆发性增殖引起的生态异常现象。近年来,赤潮发生频率不断升高、范围不断扩大、有毒有害赤潮不断增加,已成为严重的世界性海洋环境灾害。其中,有害赤潮不仅恶化海洋生态环境、破坏海洋渔业资源和生产、严重影响滨海旅游业,而且还会危害人类健康。赤潮产生的原因与机理非常复杂,其发生和发展的外因是合适的水文、气象、物理、化学和生物等条件。     

胶州湾海域浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展

胶州湾是我国的一个典型近海海湾,也是近海生态系统的缩影.历史上胶州湾海域赤潮频发,因此也是研究赤潮暴发机制(包括赤潮物种组成、时空动态变化及对环境因子响应)的理想实验场所.迄今,几代科学家对胶州湾浮游植物和赤潮物种开展了长期而系统的调查研究,获得了大量的研究成果.为了系统跟踪胶州湾海域浮游植物群落组成,尤其是赤潮物种的...     

《海洋有害藻华(赤潮)监测技术导则》的技术要点

本文对HY／T063-2003《海洋有害藻华(赤潮)监测技术导则》的若干技术问题作了扼要阐述，着重说明应用“有害藻华”概念的必要性与依据、《导则》的特点、“有害藻华”监测方案设计的基本原则及其监测技术与质量控制。     

胶州湾海域浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究

胶州湾是我国一个典型的近海海湾,也是近海生态系统的缩影。历史上胶州湾海域赤潮频发,因此也是研究赤潮暴发机制(包括赤潮物种组成、时空动态变化及对环境因子响应)的理想实验场所。迄今,几代科学家对胶州湾浮游植物和赤潮物种开展了长期而系统的调查研究,获得了大量的研究成果。为了系统跟踪胶州湾海域浮游植物群落组成,尤其是赤潮物种的组成变化,解读基于分子标记的宏条形码分析结果,本文对近84年间(1936年-2019年)胶州湾海域涉及浮游植物调研的54个调查数据进行了系统的统计和比较分析。文献共报道了549种浮游植物,包括硅藻326种、甲藻164种、绿藻21种、金藻9种、隐藻9种、淡色藻6种、定鞭藻5种、蓝藻3种、黄藻3种、下睫虫2种、裸藻1种和针胞藻1种。其中只有不到一半(40.29%)的浮游植物的全长18S rDNA序列得到解析,表明分子标记数据库需要继续完善,促进宏条形码分析的有效应用。胶州湾海域的优势浮游植物随时间发生了较大变化,但是甲藻与硅藻数目的比例没有显著的变化。统计表明,胶州湾共鉴定到153种赤潮物种,包括硅藻79种、甲藻67种、定鞭藻2种、金藻2种、淡色藻1种、黄藻1种和针胞藻1种。胶州湾海域典型的优势赤潮物种包括中肋骨条藻、短角弯角藻、旋链角毛藻、加氏星杆藻、日本星杆藻、星脐圆筛藻和尖刺拟菱形藻。本文通过系统综述胶州湾浮游植物和赤潮物种的生物多样性,为利用宏条形码和宏基因组等方法跟踪研究胶州湾和其他海域的浮游植物和赤潮物种的演化奠定了基础。     

有害赤潮显微图像识别的三级分类器设计

传统的赤潮藻鉴定主要依赖经验丰富的藻类专家依据种的生物形态学特征在显微镜下通过人工目视判读、分类,该方法存在专业水平高、分类人员断层、耗时费力等问题。基于赤潮藻类细胞生物形态学分类特征,通过对藻类细胞3种细节特征(有无角毛、横纵沟、尖顶刺)进行有效的自动提取和描述,提出了显微图像自动分类识别的思想。设计三级两类分类器,建立树状判别体系,将大样本集有效划分为小样本集,构建赤潮藻显微图像自动诊断识别系统,结果表明:多级分类器的设计思想减少了训练时间,提高了识别准确率。     

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。     

A numerical model study on multi-species harmful algal blooms coupled with background ecological fields

Based on systematized physical, chemical, and biological modules, a multi-species harmful algal bloom （HAB） model coupled with background ecological fields was established. This model schematically embod-ied that HAB causative algal species and the background ecological system, quantified as total biomass, were significantly different in terms of the chemical and biological processes during a HAB while the inter-action between the two was present. The model also included a competition and interaction mechanism between the HAB algal species or populations. The Droop equation was optimized by considering tempera-ture, salinity, and suspended material impact factors in the parameterization of algal growth rate with the nutrient threshold. Two HAB processes in the springs of 2004 and 2005 were simulated using this model. Both simulation results showed consistent trends with corresponding HAB processes observed in the East China Sea, which indicated the rationality of the model. This study made certain progress in modeling HABs, which has great application potential for HAB diagnosis, prediction, and prevention.     

象山港水体的磷酸盐及其对赤潮的潜在影响

根据2012年5月和2017年10月在象山港海域的调查结果,研究了象山港磷酸盐的来源、分布和消耗。磷酸盐浓度在两次的调查中均呈现由港顶向湾口逐渐降低的趋势,说明港顶区有较高浓度磷酸盐的输入,可能主要来自生活污水和海水养殖。磷酸盐、硝酸盐和盐度在象山港外湾的分布特征说明长江和钱塘江是外湾水体磷酸盐的一个重要来源;此外,磷酸盐、硝酸盐和盐度在牛鼻山水道和佛渡水道的差异分布说明,陆地径流可能经由佛渡水道向象山港贡献了一部分的磷酸盐。内湾水体的磷酸盐分布受控于内外湾水体混合和浮游植物的同化作用,磷酸盐在水体停留时间较长的内湾发生了明显的消耗,相比于保守混合模型的估算值,磷酸盐在象山港内湾中的净消耗比例在2012年5月和2017年10月分别约为20%和9%。2017年秋季观测到的磷酸盐浓度[（1.88±0.31）μmol/L]与2002-2005年在同季节观测到的结果相比增加超过了50%,N/P值下降明显,这一变化可能会导致象山港内引发藻华的藻类种群发生变化,同时也可能会引发更为严重的赤潮。     

Assessment of the consecutive harmful dinoflagellate blooms during 2015 in the Izmit Bay (the Marmara Sea)

A series of red tides were observed during 2015 in the Izmit Bay(the Marmara Sea) which is located in the most industrialized and populated region of Turkey. Six samplings were carried out in this area following the red tides.Nitrite-N, nitrate-N, ammonia, silica and orthophosphate concentrations were analyzed spectrophotometrically.Physicochemical conditions were measured by CTD probe. Plankton quantification was performed using counting chambers under microscopes. Prorocentrum micans was the most abundant species, except on May 14,2015, when Noctiluca scintillans was dominant. The abundance of P. micans reached average 18×10~6 ind./L on May 3, 2015 in the Karamürsel station, simultaneously with elevated levels of NH_3 and o-PO_4~(3–). The sample was also abundant in dead amphipods((72±12) ind./L) that had been covered by mucilage aggregates produced by P.micans. The highest biomass(calculated by carbon) was recorded as(268±26.0) mg/L on May 14 in the Hereke station. Beside the anthropogenic wastewater discharges, unknown sources and resuspensions caused increases in nutrient levels. After long term northeaster gusts(35 km/h for 5 d) an upwelling occurred on November 6, 2015 after wind-induced sediment resuspension. Although nutrient discharges remarkably decreased over 30 years through established wastewater treatment plants, harmful phytoplankton blooms still occur. Comparing the present results with other studies in nearby Mediterranean seas reveals that the most intense harmful dinoflagellate bloom in recent years occurred in the Izmit Bay. Therefore, additional protection measures necessary for a cleaner Izmit Bay. These incidents also demonstrate that contaminants, accumulated in sediment,may have long-lasting effects on enclosed marine ecosystems.     

有害藻华的宏条形码分析:机会与挑战

宏条形码分析(metabarcoding analysis)是通过对野外样本的分子标记(即条形码)进行PCR扩增、测序,并利用测序结果分析野外样本物种组成、物种相对丰度,及其时空动态变化。这项在近20年里逐步发展起来的分子技术,得益于DNA测序技术的快速发展,包括测序通量的提升和测序成本的降低以及生物信息学分析方法的快速开发。基于可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)分析方法,特别是最近的扩增子序列变异(amplicon sequence variants,ASVs)方法的开发,极大促进了宏条形码分析的应用。在世界及我国的海洋生态领域,宏条形码分析的应用还处于起步阶段。随着分析方法的日趋成熟,可适用于不同应用领域的分子标记不断增加,以及参考数据库的不断完善,宏条形码分析将释放出广阔的应用潜力。可以预期,宏条形码分析将在系统分析我国近岸海域有害藻华物种(及其他浮游生物物种)的组成和相对丰度中起关键作用,通过发现新物种,辨别隐存种,跟踪物种的生物地理学,进而帮助解析有害藻华暴发机理。     

浙江近岸海域赤潮发生的趋势与特点

根据历史记载和近年调查实测资料,概述了浙江近岸海域赤潮的历史与现状,分析了赤潮的特点与发生趋势,研究结果表明:浙江近岸海域各种不同类型藻类引发的赤潮频率均呈上升趋势,其中甲藻赤潮的发生次数上升尤为迅速,赤潮出现的规模越来越大,有毒赤潮记录次数也显著增加。探讨了赤潮发生的一些原因,指出了建立科学评估有害赤潮影响体系和预警系统的意义并提出了一些对策措施与建议。     

福建沿岸海域赤潮发生特点及防治措施

根据多年来福建沿岸海域发生赤潮的情况及相关资料，概述了该海域赤潮发生的主要趋势、时间、区域、种类和危害等特点，分析和讨论了赤潮发生的自然因素和人为因素；并指出赤潮防灾和减灾工作中存在的主要问题是海洋综合管理力量薄弱，海洋法律法规不够健全，海洋执法能力有待加强，海洋事业经费投入不足．在此基础上提出了防治福建沿岸海域赤潮灾害的如下措施和建议：进一步调查和研究赤潮发生的类型并分析其主要成因；建立健全福建省近岸海域环境监测网络和海洋环境监测系统，大力开展具有福建区域特色的赤潮生物及其有害赤潮发生机理等科学研究；控制陆源污染，减少含氮污染物的排放总量和入海量，提倡和推广使用农家肥，提高生活污水的处理效率；认真研究和分析港湾的环境容量，合理开发福建的海水养殖业；加强围填海等涉海工程对海水动力学影响的研究，以及加强对船舶压仓水等带来外来赤潮生物影响的研究等．     

赤潮的高光谱监测及预警方法

有害赤潮发生频度有逐年增加的趋势, 建设赤潮的早期监测和预警系统是一个难点。文章研究表明, 珠江口赤潮前后, 叶绿素a浓度和细胞密度变化范围分别为0.9—31.1mg•m-3 和1.28×104 —1.76×106cell•L-1, 优势藻为聚生角毛藻; 高光谱辐射计获取的光漫射衰减系数、遥感反射率和荧光强度可反演叶绿素a浓度和细胞密度, 其中反演叶绿素a浓度的平均相对均方根差(RRMS)为30.6%、33.8%和77.4%, 而反演细胞密度的平均RRMS为83.6%、83.9%和136.4%。因高光谱辐射计可以获取每小时或者更短时间尺度的数据, 因此, 装备了高光谱辐射计的光学浮标可用于赤潮监测与预警系统。     

基于最大熵和广义相加模型分析厦门有害藻华影响下滨海旅游环境价值损失的关键参数

有害藻华是海洋生态灾害中最突出的问题之一,威胁着滨海旅游等海洋经济的可持续发展。有效评估有害藻华对滨海旅游环境价值损失的影响是推动生态环境保护与旅游资源开发协调发展的前提和基础。目前国内外广泛使用条件价值法,通过设置假想情景,根据受访者是否愿意为修复环境支付费用及支付多少来定量转换环境损失价值。因此,受访者支付意愿及其程度是影响环境损失价值的关键参数。但是,受访者的支付意愿和最大支付额度受多种因素影响,常规统计分析方法难以厘清其主要因素。本文创新性地引入最大熵Max Ent和广义相加GAMs模型,分别从是否愿意支付的定性分析和支付额度多少的定量分析两个方面,阐明厦门有害藻华影响下滨海旅游环境价值损失评估中影响这两个关键参数的主要因素。与传统统计分析方法相似,不论是Max Ent还是GAMs模型都认为收入水平、对景点满意程度、受教育程度以及年龄是解释游客支付意愿和支付额度的主要影响因素。但是,模型分析结果给出的显著性和重要性排序显示,游客对有害藻华的科学认知会显著影响其支付意愿,但对支付额度的影响有限。本文通过研究受访者对生态灾害的环境态度及其对支付意愿和支付额度的影响,以期为准确评估海...