利用MODIS遥感数据探测长江口及邻近海域赤潮初步研究

针对2004年6月11日和2005年5月25日发生在长江口及邻近海域的赤潮,利用EOS/MODIS遥感数据进行监测研究。采用海表温度19°C及叶绿素a浓度6mg/m3经验数据作为阈值,结合多波段差值比值法对MODIS遥感图像中长江口及邻近海域的赤潮进行综合检验。研究结果表明,利用MODIS遥感数据探测赤潮是可行的,并建立了运用多波段差值比值法、海表温度及叶绿素a浓度的阈值综合判定法对赤潮灾害进行探测的方法。     

海洋预报工作朝“精、准、细”进发

正风暴潮、海啸、海浪、海冰、赤潮……海洋灾害性质复杂,一秒钟,海啸可以吞噬一整片沙滩,它给人们的反应时间极短,事前的预报工作显得尤为重要。2018年6月,广东省副省长叶贞琴在听取省防总队防汛备汛工作汇报时,充分肯定了深圳、江门在风暴潮灾害精细预报预警的做法和成效,并强调沿海各市,尤其是珠三角大湾区城市要积极借鉴相关经验,加强预测预报工作。近日,《海洋与渔业》记者走访国家海     

近年福建海域赤潮的特点及防治对策

赤潮是由小型的浮游植物、浮游动物和原生动物大量繁殖和聚集引起的。引发赤潮的浮游生物有数十种,每种不同赤潮生物引起的赤潮,其特点和所需的环境条件都有差异。必须对我省的主要赤潮生物的生态习性利大量繁殖的规律,逐一进行研究,才能预测预报赤潮,减轻赤潮火害。自祸建省海洋与渔业局成立以米,赤潮监控已成为海洋环境保护和减灾防灾的重点,目前闽尔四(石霜)海域、三沙湾、厦门湾已列入赤潮重点监测海域,其它海域也全面开展赤潮监视监测,努力减轻赤潮灾害。全省有福建省渔业环境监测站、厦门海洋环境监测中心站、宁德海洋环境监测站、宁德海洋与渔业环境监测站、闽东海洋环境监     

基于BP神经网络模型的福建海域赤潮预报方法研究

赤潮往往给渔业生产和人类的生命安全造成极大的危害,但由于赤潮的成因十分复杂,对其进行预报非常困难。本研究收集了福建海区2000年至2016年发生的219个赤潮案例有效数据,应用BP神经网络人工智能模型建立了其与气温、降水、风速、气压和日照5个气象因子的非线性关系,并将这些赤潮案例数据与相应的气象指标按闽东、闽中和闽南3个海区,分别输入模型进行学习、训练与预测。结果显示:1)闽东海区53个训练样本45个预测正确,正确率达84.91%,3个模拟预测样本全部正确;2)闽中海区69个训练样本58个预测正确,正确率达84.06%,4个模拟预测样本全部正确;3)闽南海区85个训练样本的运算预测结果63个正确,正确率74.12%,5个模拟预测样本全部正确,达到预期的结果。研究表明,以气象因子为自变量采用BP神经网络模型对赤潮的发生进行预测是可行的,该方法可为赤潮的预测提供新的途径。     

厦门同安湾硅藻赤潮与理化环境条件的关系研究

通过对厦门同安湾2003年5月28日至7月21日以地中海指管藻为主的硅藻赤潮的跟踪监测,研究了赤潮发生前后,海域水环境中水温、盐度、pH值、DO、COD、无机氮(D IN)、活性磷酸盐(PO4-P)、叶绿素a含量与赤潮种群细胞密度之间的关系,并对此次赤潮发生的机理进行了探讨。结果表明,海水中丰富的无机氮和PO4-P为赤潮的发生提供了营养基础,适宜的水温和盐度的变化可能是诱发硅藻赤潮的原因之一,海水中PO4-P则是硅藻赤潮的主要限制因子之一,海水中DO含量变化可作为赤潮预报的主要特征指标。     

赤潮灾害风险评估方法研究——以辽宁近岸海域为例

以赤潮灾害风险理论为依据,结合辽宁沿海城市近70年长期赤潮灾害历史资料数据,建立了辽宁近岸赤潮灾害风险评估指标体系,运用熵权法及层次分析法分析指标权重,构建了危险度指数、承灾体脆弱性指数灾害风险评价模型,最后,利用自然灾害风险分级矩阵方法进行灾害风险分级。风险评估结果显示,辽宁沿海城市大连市属于极高风险等级,丹东市、营口市、葫芦岛市属于中风险等级,盘锦市和锦州市处于较低风险等级。评价结果与近十年赤潮灾害历史统计数据基本吻合,该方法的建立对辽宁近岸海域赤潮灾害风险界定及防治具有重要意义。     

赤潮灾害对水产养殖业损失的分级评估

通过分析赤潮灾害损失的构成，建立了一套新的赤潮灾害对水产养殖业损失的评估方法，分别对养殖业的直接经济损失，间接经济损失，赤潮恢复费用等3个方面进行评估，并根据对灾害评估时间要求的不同，将赤潮灾害对养殖业的经济损失评估由粗评到细评，由定性到定量划分为3个等级，即灾前损失预评估，灾时损失评估和灾后损失实评估。最后利用2005年6月发生在浙江南麂列岛赤潮造成水产养殖业灾害损失的实地调查资料，运用建立的分类分级标准进行灾害损失评估。结果表明，此次赤潮属于中型鱼毒赤潮，其直接经济损失为3 100万元，总损失为4 290万元。     

国家海洋局南海预报中心发布今年南

国家海洋局南海预报中心发布《2014年南海区海洋灾害趋势展望意见》（以下简称《意见》），对2014年南海区可能发生的灾害性海浪、台风风暴潮、赤潮等海洋灾害的发生频次和大致时间进行了预测。《意见》显示，在灾害性海浪方面，2014年南海海域因冷空气影响所造成的灾害性海浪将与2013年相当，因受热带气旋影响造成的灾害性海浪将比常年平均值略多，预计全年南海海域将会出现80～90天灾害性海浪，受强台风影响时最大波高在10m以上。今年南海海域可能出现10～12次台风浪过程，其中4N6次将直接影响华南沿岸。     

青岛近海赤潮灾害分级与时空分布及赤潮生物的变化

根据赤潮发生面积和赤潮藻类的危害类型,将青岛近海发生的赤潮划分为特大、重度、中度、轻度和轻微共计5个灾害级别。结果表明,1990-2013年青岛近海共计发生赤潮33次,以轻微灾害和轻度灾害为主,其它级别尚未发生;其中,发生面积小于10 km2赤潮占总数的51.5%,60.6%的赤潮由基本无害的赤潮种类引起,发生范围以胶州湾和浮山湾近海为主;赤潮次数和面积基本呈现4~5年的波动周期,高发期集中在每年的6-8月;主要赤潮生物种类是红色中缢虫(Mesodinium rubrum)和夜光虫(Noctiluca scintillans);引发赤潮的生物种类逐渐增多,甲藻比例升高,罕见种类逐渐出现。赤潮种类的变化反映出青岛近海浮游植物的种类组成发生了改变,与期间青岛近岸海洋环境的变化密切相关。     

基于RF特征选择和XGBoost模型的赤潮等级预测

赤潮的发生是各种自然因素综合作用的结果,涉及物理、化学、生物等方面的因素。针对赤潮预测中影响因子选取难、准确率不够等问题,本文提出一种基于随机森林(RF)特征选择方法的极端梯度提升树(XGBoost)赤潮等级预测模型。以三沙湾赤潮监控区为研究区,将2005—2019年间湾区内发生的赤潮事件数据作为模型输入数据,结合随机森林算法的特征重要性和皮尔逊相关性分析得出特征最终排序。其次,根据RF算法在各特征下的AUC值求得模型最佳特征数并结合特征重要性选出XGBoost模型所需的最佳特征集合。最后,利用最佳特征集合对XGBoost分类模型进行训练。实验结果表明,该方法相比其他分类方法可以达到较高的分类精度,能够为三沙湾赤潮等级预测提供新的解决方法。     

赤潮研究中圆海链藻实时荧光定量PCR检测方法的建立

为建立快速、准确的鉴定和定量检测赤潮生物的方法,以圆海链藻为例，以其18S rDNA序列为寻找种特异性引物的靶区域，通过分析18S rDNA序列，设计出适合用于RFQ-PCR的引物与探针，并通过引物PCR验证确定其特异性，进而以圆海链藻荧光定量PCR的引物和探针（Primer Thalassiosira rotula和Taqman Thalassiosira rotula），建立了定量检测圆海链藻的实时荧光定量PCR检测方法（RFQ-PCR）。与传统的显微镜计数方法比较，两者所获结果无显著性差异，证明了本方法的可行性，从而为我国沿海水域赤潮问题的研究提供了良好的技术检测途径。     

赤潮与海洋劳动者收入关系探析

赤潮是影响海洋劳动者收入最经常、最直接的因素，赤潮直接或间接地影响海洋劳动者的就业和收入水平，涉及的数额很大，范围很广，主要表现在海洋赤潮通过赤潮水体和赤潮生物毒素经由海洋各产业影响海洋劳动者收入。文章基于海产品市场、海产品经营者市场和海产品消费者市场，将赤潮与海洋劳动者收入的关系通过经济学分析细节化、系统化和全面化地展现出来，为研究作好整体的铺垫。     

2000－2013年中国南部近海赤潮发生规律及影响因素研究

利用历年中国海洋环境质量公报、灾害公报、南海海洋环境质量公报以及相关统计数据,以2000-2013年广东省、广西壮族自治区和海南省发生的赤潮事件为对象,研究了中国南部近海赤潮发生的时空动态、赤潮生物的生态演替以及与温度、营养盐、地理水文要素和厄尔尼诺-南方涛动事件(ENSO)的关联。结果表明:(1)时间分布上,赤潮高发期为2月和8月,9月和12月发生频次较低;(2)空间分布上,赤潮集中发生在珠江口以及大鹏湾、大亚湾、深圳湾3个海湾,汕头港、汕尾港、湛江港以及涠洲岛、硇洲岛附近也是赤潮频发海域;(3)引发赤潮的生物共检出31种,包括甲藻20种、硅藻5种、金藻2种、蓝藻2种、黄藻1种、原生动物1种,共检出149次,其中以金藻门的球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、甲藻门的锥状施克里普藻(Scrippsiella trochoidea)、夜光藻(Noctiluca scintillans)、红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)以及硅藻门的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)出现次数较多;(4)赤潮生物存在着明显的季节演替现象,温度和营养盐结构对赤潮爆发及其优势种演替起关键作用,高通量的陆源污染物与弱化的水动力相互叠加为诱发赤潮提供了条件,而厄尔尼诺效应强度与赤潮发生面积呈显著正相关(P<0.05)。     

两种常见外来入侵赤潮藻的PCR鉴定

米氏凯伦藻与环状异帽藻为日本海域流入我国的两种外来入侵赤潮藻。利用核糖体ITS区分别设计出针对该两种藻的特异性PCR引物。通过prmier5.0软件设计多对引物,经PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳检测、以筛选目标藻的特异性引物,并以链状亚历山大藻、立玛原甲藻、牟氏角毛藻、赤潮异弯藻作为阴性对照,做进一步PCR验证。筛选到米氏凯伦藻最佳引物Ki1F3/Ki1B3和环状异帽藻最佳引物YiF3a/YiB3a。两对特异性引物成功鉴定了两种外来入侵藻,而对其它藻种则是阴性反应,可为赤潮的预测预报提供分子鉴定基础。     

三种赤潮微藻基因组DNA快速制备方法的研究

采用超声波法、煮沸法和微波法3种方法分别对塔玛亚历山大藻、环状异帽藻和角毛藻进行细胞破碎及快速制备基因组DNA的研究。通过细胞计数和DNA浓度测定的手段对三种方法进行了比较,以选择适合不同藻种的细胞破碎方法。结果表明,塔玛亚历山大藻和环状异帽藻用超声波法破碎效果较好;角毛藻用微波法较好。对用该三种方法制备的基因组DNA做了PCR扩增,电泳检测表明,与CTAB法扩增效果一样。本文建立的微藻DNA快速制备方法有望应用在赤潮藻类的快速分子鉴定方面。     

唐海县虾池赤潮生物种类与赤潮类型的研究

1989～1992年,我们对唐海县虾池赤潮生物种类与赤潮类型进行了研究。共发现赤潮生物21种,赤潮类型4种(单相型、双相型、三相型和四相型)。研究结果表明:发生在该县虾池中的绝大多数赤潮为多相型赤潮。     

美国红鱼游泳体能分配模型及其在海区选址中的应用

以深水网箱养殖的美国红鱼为研究对象,通过研究其游泳时主要能量物质和代谢产物的变化规律,构建美国红鱼的游泳体能分配模型,最后结合特定的潮流规律,建立养殖海区最大潮流选择的理论方法。结果显示,美国红鱼游泳过程中,血糖浓度会显著提高,肌糖原有少量减少,肝糖原会显著降低,鱼类游泳接近疲劳时,肝糖原浓度亦接近耗尽;美国红鱼以较高速度游泳过程中,血乳酸和肌乳酸浓度会有较明显的增加,表明美国红鱼游泳过程伴随着无氧呼吸和有氧呼吸两种能量物质代谢过程。本实验提出以肝糖原浓度作为判定鱼类持续游泳能力的重要指标,并建立了基于肝糖原储能消耗的美国红鱼游泳体能分配模型。最后基于美国红鱼体能分配模型,结合养殖海区潮流规律,提出了美国红鱼养殖海区最大潮流流速选择的计算方法。研究表明,本实验提出的鱼类游泳体能分配模型构建方法以及鱼类养殖海区潮流选择论证方法,可为相关研究提供新的途径,为深水网箱、浅海围网等海洋养殖模式的海区潮流选址提供科学的参考依据。     

A site management system for shellfish aquaculture

Abstract

A production management and planning system has been developed for large‐scale hanging culture operations. The relational database was designed to provide a fast, reliable and versatile tool for managing large volumes of production data at a scallop aquaculture site. The application development process is described, starting with the set of management decisions to be supported by the software. Best practices used for data structure design included normalization and entity‐relationship diagramming. The process‐based design resulted in visually consistent and user‐friendly interfaces which minimize data entry errors. An integrated forecasting model, based on seasonal exponential smoothing, extrapolates stagewise mortalities and flows calculated from the database. Typical simulation results demonstrate how forecasts provide insight into the grow‐out dynamics for capacity planning, manpower planning, and dealing with seasonal fluctuations in the yields. The software generates daily production reports, weekly harvesting schedules and long‐range planning information.     

海州湾海域的赤潮生物

利用2003—2008年海州湾海域浮游植物的调查资料,对海州湾海域常见的赤潮生物进行描述、归纳及总结,为赤潮的常规监测和应急监测提供背景资料。结果表明,在海州湾海域共监测到121种赤潮生物,其中重要的赤潮生物有:中肋骨条藻、夜光藻、多纹膝沟藻、短角弯角藻、赤潮异弯藻、链状裸甲藻、海链藻属,这7种(属)赤潮生物都曾经在该海域引发过赤潮。此外,中华盒形藻、海洋原甲藻、梭角藻、三角角藻、圆筛藻属、角毛藻属等赤潮生物在海州湾海域常年分布,也具有引发赤潮的可能。