《中国海洋湖沼学报》（英文版，SCI-E收录）2011年第4期论文导读

Harmful algal blooms and eutrophication： ＂strategies＂ for nutrient uptake and growth outside the Redfield comfort zone P M GLIBERT,J M BURKHOLDER：作者对有害赤潮和水体富营养化之间的复杂关系进行了回顾,阐述了为何营养盐的输入并不总是遵循Redfield比值而变化的,而许多有害藻华种类具有能在偏离经典的Redfield比值范围的营养盐条件下快速生长和增加毒素产量的能力：作者还对不同藻类在营养盐失衡条件下吸收营养盐与快速生长的生理机制进行了综述。     

2012年冬季南海西北部营养盐浓度分布及结构特征

通过分析2012年12月南海西北部海水中营养盐和叶绿素a浓度的数据,讨论了南海西北部海域冬季营养盐分布与结构状况.结果表明:南海西北部冬季A区(粤西沿岸)表层营养盐浓度受到冲淡水和沿岸流的影响较大,表层水的N/P、Si/N和Si/P比值均略高于Redfield比值.而B区(琼东海域)和C区(外海海域)营养盐浓度较少受到河流输入的影响.B区表层水的N/P、Si/N和Si/P比值均低于Redfield比值;B区较低的N/P比值可能与海水中的脱氮作用有关.而C区N/P比值则是Redfield比值的2倍,这可能与该区真光层(75 m以浅)固氮生物的固氮作用有关;C区也存在缺硅现象,尤其是在C区的真光层(75 m以浅)缺硅更显著.     

《中国海洋湖沼学报》（英文版，SCI-E收录）2011年第4期论文导读

Harmful algal blooms and eutrophication： ＂strategies＂ for nutrient uptake and growth outside the Redfield comfort zone P M GLIBERT,J M BURKHOLDER：作者对有害赤潮和水体富营养化...     

加拿大海盆北部营养盐限制作用研究

利用2008年夏季中国第三次北极科学考察获得的营养盐、叶绿素a、温度和盐度等数据资料,结合现场营养盐添加实验的结果讨论西北冰洋加拿大海盆北部营养盐对浮游植物生长的限制作用。结果表明:由于融冰水稀释作用,加拿大海盆B80站约20m深度存在较强的盐跃层,阻碍了水体上下混合。较低浓度的溶解无机氮(DIN)和硅酸盐(分别为0.31μmol/L和0.94μmol/L)以及严重偏离Redfield比值的N/P、N/Si比值(分别为0.42和0.32)表明加拿大海盆表层水体存在N和Si限制。根据现场营养盐加富实验各培养组叶绿素a浓度变化、营养盐吸收总量差异和浮游植物种群结构,进一步表明氮是北冰洋海盆首要限制营养盐,而Si则抑制了硅质生物的生长。同时,较小的硝酸盐半饱和常数(Ks)证明即使在营养盐充足的情况下北冰洋海盆浮游植物生长速率也处于较低水平。计算得到各培养组营养盐吸收比例(N/P比值)均大于Redfield比值,可能是培养实验过程中以微型、微微型浮游植物为主,硅藻等小型浮游植物为辅造成的。     

台湾海峡西部营养盐变化特征——Ⅳ.水系混合及浮游植物摄取对Si:N:P比值的影响

本文取自福建海岸带及台湾海峡西部硅酸盐、无机氮与磷酸盐的调查数据进行相关分析,结果表明各季ΔSi:ΔN:ΔP比值是比较固定的,现场的Si:N:P浓度比值是变化的,秋、冬季ΔN:ΔP比值接近Redfield比值.并通过各季N:P比值的平面分布,来探讨台湾海峡水系交错混合,浮游植物摄取转移对N:P比值的影响,结果表明沿岸大陆水中N:P比值高,外海水中N:P比值接近Redfield比值;在浮游植物生长繁殖旺盛的局部海区,磷酸盐几乎被消耗殆尽出现N:P比值极大区.在营养盐中磷是浮游植物生长繁殖的限制因素.     

台湾海峡西部营养盐变化特征——Ⅳ.水系混合及浮游植物摄取对Si:N:P比值的影响

本文取自福建海岸带及台湾海峡西部硅酸盐、无机氮与磷酸盐的调查数据进行相关分析,结果表明各季ΔSi:ΔN:ΔP比值是比较固定的,现场的Si:N:P浓度比值是变化的,秋、冬季ΔN:ΔP比值接近Redfield比值.并通过各季N:P比值的平面分布,来探讨台湾海峡水系交错混合,浮游植物摄取转移对N:P比值的影响,结果表明沿岸大陆水中N:P比值高,外海水中N:P比值接近Redfield比值;在浮游植物生长繁殖旺盛的局部海区,磷酸盐几乎被消耗殆尽出现N:P比值极大区.在营养盐中磷是浮游植物生长繁殖的限制因素.     

中国近海有害藻华研究现状与展望

海洋或淡水环境中的一些藻类生物量暴发性增长会形成有害藻华(harmfulalgalblooms,HAB),对人类健康、生态安全和社会经济发展构成威胁。近50年来,近海有害藻华问题不断加剧,已经成为一类全球性的海洋生态环境问题。在"全球有害藻华生态学与海洋学研究计划(GEOHAB)"和"全球变化下有害藻华研究计划(GlobalHAB)"支持下,有害藻华研究不断深入,在"有害藻华原因种多样性、生物地理分布特征与适应策略"、"典型有害藻华的生态学与海洋学研究"、"富营养化和气候变化对有害藻华的影响"、"藻毒素与人类健康"、"有害藻华的监测、预警和防控"等方面取得了重要进展。有害藻华是我国近海最突出的生态灾害之一,自2000年以来,我国近海大规模有害藻华不断出现,藻华原因种表现出多样化、小型化和有害化的演变趋势,对沿海地区社会经济发展和生态系统健康构成严重威胁。针对我国近海的有害藻华,本文从有害藻华原因种基础生物学研究、有害藻华生态学与海洋学研究、近海有毒藻和藻毒素研究、有害藻华监测与治理研究等四个方面对主要研究进展进行了总结和分析。综合国内外有害藻华现状和相关研究进展,建议进一步深化对我国近海有害藻华形成及演变机理的研究,高度关注全球变化和人类活动对我国近海有害藻华的影响,推动有害藻华监测预警体系建设,持续提高对藻华灾害的防控能力,积极参与有害藻华领域国际合作,更好地应对有害藻华问题。     

长江口浮游植物生长的磷酸盐限制

通过生物培养试验发现,长江口海区春夏季的三角褐指藻、双突角毛藻、钙质角毛藻和异胶藻等浮游植物,在N:P=8-30的海水培养液中其生长同时受到N和P的限制;大于此比值范围,浮游植物生长受P限制;小于此比值范围受N限制长江口海区水体N:P一般高出Redfield比值1倍以上,利用高N:P比值的长江口水样进行生物试验,结果表明浮游植物生长明显受P限制所试验浮游植物都显出对P优先吸收,而其水体最佳适宜生物生长的N:P为18.     

基于XML的有害藻华监测数据交换机制及灾害预警聚类方法的研究

有害藻华监测数据具有复杂性、数据来源的多源性、数据平台异构、数据格式不规范等特点.而XML具有可扩展性、简单性、开放性、互操作性及支持多国语言等优势.基于此,运用XML技术建立了有害藻华监测数据交换机制模型HABML,有效解决了有害藻华监测数据的管理、传输及交换等问题,为有害藻华的高效预警奠定了基础.同时,将对FCM聚类分析算法进行改进,引入到有害藻华灾害预警中,直观地反映了海洋要素样本的分布规律,为有害藻华的灾害预警提供了一种新的思路.     

渤黄海营养盐结构及其潜在限制作用的时空分布

根据2006-2007年4个季节的现场调查资料,分析探讨了渤海和黄海营养盐结构分布变化特征及其对浮游植物生长的潜在的限制状况.结果表明,渤黄海水体 Si/N/P 比值均偏离 Redfield 比值,季节变化明显;春夏冬季 N/P和 Si/P比值由近岸向远岸海域递减,高值区主要分布在黄河口、鸭绿江口及苏北近岸,秋季上层水体N/P和Si/P比值的分布趋势有所不同,高值区主要分布在南黄海的中部海域.受陆源输入的影响,近岸特别是河口区 N/P和 Si/P比值均较高,温跃层的生消变化和生物活动调控着黄海中部海域营养盐结构的变化.渤黄海浮游植物生长主要受P的潜在限制,部分季节受N、Si的潜在限制;营养盐限制状况存在着明显的时空变化及不同营养盐的同时或交替限制的现象.     

氮磷营养变化对钦州湾球形棕囊藻藻体生长的影响

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)是我国北部湾海域主要的有害藻华原因种,囊体的生长是藻华发生和持续的关键。为了研究在富营养化日趋严重的钦州湾海域中营养盐输入对球形棕囊藻藻华形成的影响,采集钦州湾含球形棕囊藻的表层海水进行了添加不同营养盐的室内培养实验。根据钦州湾历史调查数据,进行了不同营养盐、不同氮磷比和不同添加方式的培养。结果表明,同时添加氮和磷显著促进浮游植物的生长,球形棕囊藻囊体继浮游植物细胞密度高峰期后大量形成。一次性添加磷对囊体生长的刺激作用较添加氮时强,丰度最高可达4.8×10³ colonies·L^-1,囊体平均直径为(115±84)μm,且具有较高囊体细胞密度,但囊体衰退较快。单独添加氮时,囊体细胞分布稀疏,囊体数量及直径皆较低。每天添加磷的方式相比一次性添加更有利于囊体丰度的维持。总体上,磷营养的添加能刺激囊体数量、囊体细胞数和囊体直径的生长。在具有较高N/P比值的钦州湾,应加强磷的排放管理,避免突发性磷污染对球形棕囊藻囊体生长的刺激作用。     

海洋中Redfield比值的研究

总结并评述了对海洋中的Redfield比值进行修正的研究成果。通过对文献结果的综合分析,获得了一些规律性认识：N／P=16这一传统的Redfield比值被广泛接受,个别大洋深层水中N／P比值小于16可归因于脱氮作用;海洋中实际的-O2／P和C／P比值大于传统的Redfield比值;海洋中浮游生物的实际元素组成中C／H、C／O比值显著高于Redfield给出的浮游生物元素组成中的比例。     

广西近岸海域营养盐时空分布及潜在性富营养化程度评价

根据广西近岸海域2015年3、5、8、11月4个航次的海水中营养盐监测数据,分析了广西近岸海域海水中营养盐的时空分布特征,应用潜在性富营养化评价模式对整个海域水质富营养化程度进行了评价。结果表明:广西近岸海域富营养化状态总体良好,时空分布受陆源污染的影响,营养盐质量浓度呈湾内-湾口-湾外递减趋势。多数站位点氮磷比常年大于Redfield比值,处于磷限制状态。钦州湾内和大风江口是富营养化最为严重的水域,其次是防城港湾内、廉州湾内和铁山港湾,呈磷限制状态,容易在磷污染增高时,爆发富营养化,应特别加以监测与控制。     

入海泥沙的减少对长江口赤潮增加有贡献吗?

过去几十年来全球近海有害藻华（又称赤潮）发生频率持续增加。人类活动造成的河口-近海富营养化程度的加剧,被认为是导致全球有害藻华增加的主要原因。但是,富营养化程度的加剧可能不是全球有害藻华增加的惟一原因。河流入海的非营养盐类的其他物质通量变异（如泥沙）,也可能显著影响河口-近海的生物活动乃至赤潮的发生。过去40年来随着长江入海营养盐通量的增加,长江入海泥沙通量减少了70%。长期观测资料显示,由于泥沙减少使得长江口羽状流区光照条件显著改善,长江口浮游植物生物量最大值区已扩展至更低盐度的区域。此外,过去40年来长江口赤潮发生频率变化与长江入海泥沙通量变化呈现镜像关系,且二者呈显著的负相关关系。因此认为,长江入海泥沙的剧烈减少降低了羽状流区水体浊度,从而对长江口区赤潮频率的增加有一定贡献。     

长江口及其邻近海域有害藻华的发生情况、危害效应与演变趋势

长江口及其邻近海域是我国近海有害藻华高发区之一。自2000年以来,由东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和亚历山大藻(Alexandrium spp.)等甲藻形成的大规模有害藻华连年暴发,对海水养殖业、人类健康和生态安全构成了严重威胁。以往调查和研究工作表明,长江口及其邻近海域藻华优势类群近年来已由硅藻逐渐转变为甲藻,同时,有害藻华原因种也表现出明显的年际变异特征和有毒有害藻种增多的态势,亟待解析其演变机理、趋势和驱动因素。长江口及其邻近海域受长江径流影响,富营养化问题突出,是大规模有害藻华形成的重要原因。同时,该海域也受到来自台湾东北部黑潮分支的影响,但对其与有害藻华的关系所知甚少。在中国科学院战略性先导科技专项"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"支持下,针对这一问题开展了较为系统的调查和研究工作,本文对研究中得到的科学认识进行了初步总结。结果表明:东海黑潮分支能够到达长江口及其邻近海域赤潮区,影响该海域赤潮生物多样性状况;黑潮分支对长江口及其邻近海域甲藻赤潮发生过程具有重要调控作用;长江冲淡水和黑潮分支的共同作用决定了长江口及其邻近海域有害藻华的发生过程和演变趋势。在现有结果基础上进一步分析和讨论了未来长江口及其邻近海域有害藻华的研究方向,以期为进一步解析有害藻华演变趋势、提升有害藻华的监测和预警能力提供依据。     

微生物治理有害藻华研究进展

近年来,全球近海海域有害藻华频发,导致严重的环境问题与经济损失,如何有效地治理有害藻华引发全球关注。抑藻微生物可以通过细胞接触等直接方式及分泌胞外活性物质等间接方式破坏藻细胞的细胞结构、生理过程和遗传功能,进而抑制藻细胞的生长。本文总结了抑藻微生物控制有害藻华的主要作用原理和研究进展,综述了当前以微生物为基础的控制藻华的方法和技术,探讨了其在有害藻华治理方面的发展方向与应用前景,以期为有害藻华的防控提供参考。     

海洋寄生性甲藻——阿米巴藻Amoebophrya spp.的研究进展

寄生性甲藻阿米巴藻Amoebophrya是一类广泛寄生于纤毛虫类、放射虫类、甲藻类等海水浮游生物的原生生物,在北大西洋、北太平洋和地中海等营养盐丰富、宿主密度较高的河口和近海水环境中普遍存在,是海洋浮游食物网的重要组成部分。这类寄生性甲藻能够特异性感染海洋浮游甲藻,在有害藻华(harmful algal bloom,HAB)的发生过程中起下行控制作用,将逃脱了浮游动物摄食的浮游植物补充到微食物环(microbial loop)中去。Amoebophrya在近海海洋生态系统中的独特作用日益受到国际上越来越多研究者的关注和重视,并逐渐成为国际上海洋微型生物研究的新热点之一。近年来,已有初步调查研究表明这类寄生性甲藻在我国近海海域广泛存在;然而,目前我国尚缺乏该类寄生性甲藻的相关研究。本文系统综述了国际上该类寄生性甲藻的研究进展,针对目前研究中存在的问题并结合我国有害藻华发生机制相关研究的现状做出了分析和展望,以期推动我国该类寄生性甲藻的相关研究,为进一步阐释寄生性甲藻等海洋微型生物在有害藻华消长过程和海洋微食物环中的作用奠定基础。     

北黄海营养盐结构及限制作用时空分布特征分析

根据2006-07～2007-10 4个航次的调查资料,分析讨论了春、夏、秋、冬四季北黄海营养盐结构分布变化特征及营养盐限制状况.结果表明:春夏季表层,10 m层N/P,Si/N和Si/P值分布变化较大,呈现辽东半岛和山东半岛近岸高中部海域低的分布态势,高值区分别自鸭绿江口和夹河河口向外扩散,且均高于Redfield比值.秋冬季表层N/P,Si/N和Si/P值明显降低,且分布变化不大.10 m层,底层各季节分布相近,高值区位于鸭绿江口和夹河口附近.营养盐结构的分析表明,北黄海海域春夏季大部分站位表层浓度低于浮游植物生长的最低阈值,且春、夏、秋三季主要是受P的潜在限制,冬季营养盐限制状况消失.     

有害藻华数据分析与可视化平台的设计

有害藻华是海洋中最为常见的一类生态灾害问题,对养殖业、旅游业和公众健康等造成了严重威胁,也给海洋管理带来了巨大的挑战。近年来,与有害藻华相关的生物、化学、水文、气象等观测数据以及有害藻华发生记录等统计数据不断积累,统计学方法、地理信息系统(Geographic Information System, GIS)等数据分析方法也在快速发展,为深入挖掘有害藻华时空演变特征、提高有害藻华监测预警水平奠定了重要基础。该研究综合应用数据库、地理信息系统及可视化技术,设计了一套集有害藻华多源异构数据管理、分析与可视化为一体的综合平台,能够实现对有害藻华相关数据的存储和动态关联,并集成了空间分析方法,实现了数据和分析产品的可视化。该研究以渤海有害藻华长期时空演变特征探究为案例,展示了该平台在有害藻华数据分析与可视化方面应用效果。该平台可望为公众科普、科学分析和政府决策等提供支撑。     

河北省近海有害藻华灾害分级、时空分布和优势藻华生物变化特征

为研究1989—2013年河北省近海有害藻华灾害分级、时空分布和优势肇事生物变化特征,对河北省近海累计58次有害藻华记录的发生时间、位置与范围、面积和优势有害藻华生物种类进行了统计分析。结果表明:小型(面积0~100 km2)、中型(100~1 000 km2)、大型(≥1 000 km2)和面积不详的有害藻华中,小型藻华为多发性藻华,发生次数占全省海域累计发生次数的60.35%;5-8月份是藻华多发期,发生次数占累计发生次数的86.21%;2000年后藻华发生频率大增,由原来年均发生1次演变为年均发生4次;秦皇岛海域发生藻华次数最多,占全省海域累计发生次数的57.14%,沧州海域次之,唐山海域最少;秦皇岛海域发生藻华累计面积最大,占全省海域累计发生面积的64.25%,沧州海域次之,唐山海域最小。河北省优势海洋有害藻华生物共计15种,易发性藻华生物夜光藻Noctiluca scintillans引发藻华次数最多,占全省海域累计发生次数的44.83%,2009年前是河北省近海最主要的藻华肇事生物;高发性藻华生物抑食金球藻Aureococcus anophagefferens引发有害藻华累计面积最大,占全省海域累计发生面积的55.57%,2009年后该藻和夜光藻共同成为河北省近海优势藻华肇事生物。