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)。     

洱海浮游植物群落结构及季节演替

2011年4月至2012年3月对洱海浮游植物群落结构及季节演替进行了周年调查.结果表明,洱海常见浮游植物有7门、80属、115种;其中,蓝藻门24种,硅藻门16种,绿藻门65种,金藻门和隐藻门各2种,甲藻门和裸藻门各3种.春季以钝脆杆藻(Fragilaria capucina)、直链藻(Melosira sp.)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)为优势种;夏季以直链藻、小环藻(Cyclotella sp.)、转板藻(Mougeotia sp.)、尖尾蓝隐藻、惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)、乌龙藻(Woronichinia sp.)为优势种;秋季以乌龙藻、游丝藻(Planctonema lauterbornii)为优势种;冬季以游丝藻、水华束丝藻(Aphanizonmenon flos-aquae)、钝脆杆藻为优势种;浮游植物生物量的季节变化表现为秋季最高、夏冬季次之、春季低,最高值出现在11月,达5 899.17×104个/L,最低值出现在2月,为339.21×104个/L.与历史资料相比,近年来洱海浮游植物生物量呈上升趋势,多样性指数降低,蓝藻水华优势种由鱼腥藻转变为微囊藻和乌龙藻,绿藻门细胞数量占浮游植物细胞总数量的比例持续增加.     

黄渤海夏季微藻调查

根据2011年夏季在黄渤海的采样调查分析了该海域网采浮游微藻的多样性,并从71个站位的采水样品与12个站位的拖网样品中分离了大量可培养的藻种。调查区拖网样品中共发现浮游微藻4门30属44种藻,以硅藻门(Bacillariophytas)为主,甲藻门(Dinophytas)次之。在实验室内利用毛细管法、平板法和稀释法分离纯化获得92株可培养微藻,经分子学鉴定为19种,包括9种硅藻、3种褐藻、3种不等鞭毛藻、2种绿藻、1种甲藻、1种定鞭藻。这些可培养微藻个体较小,多为微微型藻类和微型藻类,其中伪菱形藻(Pseudonitzschia sp.)和舟形藻(Navicula sp.)既能在固定样品中观察到,又能在实验室培养。圆筛藻(Coscinodiscus sp.)、梭角藻(Ceratium fusus)和夜光藻(Noctiluca scintillans)等小型藻类虽然在固定样品中所占比例较大,但是难以培养。此外,本次调查还首次在中国海域发现了Pseudobodo tremulans。黄渤海藻株的鉴定与培养不仅补充了中国微藻种质资源,还为促进微藻的研究和开发利用提供了重要材料。     

秦皇岛海域赤潮期间浮游植物的生态特征

2010年5月下旬,秦皇岛海域暴发了多次赤潮,其影响一直持续至当年的8月份。通过2010年5–9月对秦皇岛近岸海域进行的5个月份调查,对赤潮期间该海域浮游植物的种类组成、时空分布、群落结构特征及浮游植物与夜光藻的依存关系、浮游植物与环境因子的关系进行了分析。结果表明,调查海域共检出浮游植物46属96种,主要隶属硅藻门(Bacillario phyta)和甲藻门(Pyrroptata),生态类型多数为广温广盐的广布种或近岸性种类,少数为暖海性物种或远洋性种类。主要优势种有夜光藻(Noctiluca scintillans)、斯托根管藻(Rhizosolenia stolterfothii)、角毛藻(Chaetoceros sp.)、圆筛藻(Coscinodiscus sp.)和辐杆藻(Bacteriastrum sp.)等。共鉴定赤潮生物48种,占浮游植物种类数的50%。浮游植物丰度均值的变化范围为6.20×104~4 129.53×104 cells/m3,其丰度均值的高峰出现在9月份,低谷出现在7月份。调查海域浮游植物5个月份的多样性指数均值都大于1,生物多样性状况良好,群落结构比较稳定;聚类分析表明,5个调查月份群落相似性程度较高,相似性范围为40%~71%。相关性分析表明,浮游植物平均丰度与盐度存在显著的负相关关系(r=–0.734,P0.01,N=37);与无机氮营养盐(DIN)存在显著地正相关关系(r=0.753,P0.01,N=37),推测调查期间该海域浮游植物生长繁殖的主导环境因子为无机氮营养盐。浮游植物物种与环境因子的典范对应分析表明,N/P、盐度、硝酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐和水温是影响秦皇岛海域浮游植物群落结构特征的主要环境因子。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)工厂化养殖系统微藻的群落特征分析

2015年6-9月期间,对青岛市宝荣水产科技有限公司凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)工厂化养殖车间的6个实验池进行采样调查,分析了水体中微藻的种类组成、丰度、多样性和优势种演替特征,并结合养殖情况进行了讨论.共检出微藻5门28属49种(其中优势种14种),丰度范围为5.2×105-9.4×108 cell/L,生物量范围为1.23-208.00 mg/L,多样性指数范围为0.42-2.44.多样性指数低于0.9时,生态系统稳定性差,对虾易发病.不同养殖阶段微藻优势种种类不同,前期主要是绿藻门(Chlorophyta)、硅藻门(Bacillarionphyta)和部分甲藻门(Pyrrophyta)的种类,中、后期以蓝藻门(Cyanophyta)的微囊藻(Microcystis sp.)和颤藻(Oscillatoria sp.)为主.对虾养殖密度显著影响微藻优势种演替,300 ind/m2养殖密度(A1池)藻相稳定且以绿藻和硅藻为优势种,对虾生长良好;400-500 ind/m2养殖密度(B1、C1和C2池)颤藻在中、后期演替成为绝对优势种,对虾易发病死亡.本研究为优化对虾工厂化养殖环境、指导养殖生产提供参考.     

九龙江华安段浮游植物群落特征

2013年对九龙江华安段的浮游植物种类组成和细胞密度开展为期一年的调查.调查结果表明调查水域浮游植物种类共计57种,分属于硅藻门、绿藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门和隐藻门等6个门类,以硅藻占相对优势,占总平均细胞密度的69.61％;其次为绿藻,占12.89％;隐藻和裸藻分别为7.22％和6.51％;而甲藻、蓝藻最少,分别为1.98％和1.80％.优势种主要有颗粒直链藻最窄变种(Melosira granulata var.angustissima)、菱形藻(Nitzschia sp.)、尖针杆藻(Synedra acus)、裸藻(Euglena sp.)、布纹藻(Gyrosigma sp.)、隐藻(Cryptomonas spp.)、多甲藻(Peridinium sp.)等.各调查站位的浮游植物细胞密度变动范围为3 700 ～12 500 cells/L,平均为28 232 cells/L.3个调查库区浮游植物细胞密度年平均值分别为西陂29 113 cells/L、绵良31 863 cells/L、城关23 721 cells/L.浮游植物多样性指数和均匀度指数的平均值分别是2.91和0.76,二者变动情况基本一致,存在一定的相关性.浮游植物细胞密度全年变化情况明显与水温和汛期有关,以1月、5月和7月最低,3月最高.多甲藻在3月部分站位形成优势种,存在水华的可能性.根据浮游植物细胞密度变化情况及控制冬春季水华的需要,认为秋季是增殖放流的适宜时间.     

日照紫菜养殖海域营养盐的时空分布特征及其与浮游植物群落结构的相关性分析

2016年11月～2017年3月对山东日照阜鑫渔港紫菜(Pyropia sp.)养殖海域开展调查,分析该海域浮游植物群落结构和营养盐的时空分布特征及其相关性。结果显示,调查海区中无机氮(DIN)、磷酸盐(PO_4~(3–)-P)及硅酸盐(SiO_3~(2–)-Si)浓度均表现为自近岸海区到外海区逐渐降低的趋势;硝酸盐、SiO_3~(2–)-Si、PO_4~(3–)-P、DIN和溶解有机氮(DON)等营养盐的浓度均因月份的不同具有显著差异;调查海区营养水平总体为中营养型,浮游植物丰度为(0.049～3.031)×10~4 cells/L,浮游植物的生长受控于SiO_3~(2–)-Si和PO_4~(3–)-P的几率较大;该海区共检出硅藻门27属37种,甲藻门7属8种,金藻门1属1种,主要优势种为骨条藻(Skeletonema sp.)、角毛藻(Chaetoceros sp.)、圆筛藻(Coscinodiscus sp.)等;盐度的大幅降低和丰富的营养盐、氨氮(NH_(4+)~(-N))和PO_4~(3–)-P浓度的显著变化可能分别是导致1、3月浮游植物多样性指数显著降低的主要原因;调查海区NH_(4+)~(-N)浓度和DIN/P值与浮游植物多样性指数均呈负相关关系,其中,非紫菜养殖区的负相关程度达到显著水平,而养殖区的负相关程度不显著,表明条斑紫菜(Pyropiayezoensis)养殖可能有利于降低该海域的NH_(4+)~(-N)水平和DIN/P值、提高浮游植物群落结构稳定性及物种多样性,从而有利于防止赤潮的发生。研究结果可为该海域环境保护、赤潮防治以及水产养殖活动的开展等提供基础数据。     

澜沧江囊谦段夏秋季浮游植物群落结构初步研究

2011年夏季(6月)和秋季(9月)对澜沧江囊谦段的浮游植物进行初步研究。结果表明,澜沧江囊谦段浮游植物共计4门、57种(属);其中,硅藻门种类最多,为33种(属),占总种类数的57.9%;其次是绿藻门,为13种(属),占22.8%,蓝藻门10种(属),占17.5%,甲藻门仅检到1种,占1.8%。夏秋两季澜沧江囊谦段均以喜低温的硅藻为主,绿藻、蓝藻种类秋季多于夏季,甲藻仅在夏季出现。浮游植物优势种以硅藻为主,占75.0%,种类有尖针杆藻(Synedra acus)、普通等片藻(Diatoma vulgare)、舟形藻(Navicula sp.)、桥弯藻(Cymbella sp.)、曲壳藻(Achnanthes sp.)、异极藻(Gomphonem sp.)、颤藻(Oscillatoria sp.)和席藻(Phormidium sp.)。浮游植物数量为13.26×104～375.59×104个/L,平均数量99.36×104个/L;生物量为0.0445～1.9972mg/L,平均0.4915mg/L。浮游植物数量和生物量均以硅藻最高,分别占总数量的61.2%和总生物量的71.3%。分析显示,各采样点浮游植物多样性指数、均匀度指数较高,均值分别为2.24、0.48;表明该河段浮游植物群落比较稳定,种类分布较为均匀,体现了贫营养型河流的特征,水域环境良好。     

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。     

云贵高原渔洞水库浮游植物群落结构及季节演替

2009年11月至2010年10月对云南省昭通市渔洞水库浮游植物群落结构及季节演替进行了周年调查。结果表明,常见浮游植物共7门、96种;其中,绿藻门52种,硅藻门22种,蓝藻门13种,甲藻门3种,隐藻门、金藻门和裸藻门各2种。浮游植物生物量的季节变化表现为春、冬季较低,夏、秋季较高,且在8月达到浮游植物生物量(以细胞数计)最高峰值1.19×107个/L,叶绿素a最高峰值可达28.6μg/L。渔洞水库全年以硅藻门的钝脆杆藻(Fragilaria capucina)和尖针杆藻(Synedra acus)为主要优势种;另外,3-5月甲藻门的角甲藻(Ceratium hirundinel-la)及金藻门的分歧锥囊藻(Dinobryon divergens)是显著的亚优势种。将周年调查结果进行RDA分析,可见影响浮游植物季节演替的主要因素是水温,水温变化与浮游植物生物量成极显著正相关关系(r=0.762,P<0.01);与浮游植物种类数成极显著负相关关系(r=-0.721,P<0.01),与浮游植物生物多样性成显著负相关关系(r=-0.638,P<0.05)。     

黄渤海春季甲壳类群落结构的空间变化

为了解黄渤海甲壳类动物资源状况, 于2010年5月采用底拖网调查, 对黄渤海甲壳类动物的群落结构进行了研究。结果显示,黄渤海共捕获甲壳类32种, 其中虾类18种, 蟹类13种, 口足类1种; 不同海区优势种类组成差异较大, 脊腹褐虾在各海区均为优势种, 是黄渤海生态系统中最重要的甲壳类物种之一; 对黄渤海各海区甲壳类平均相对资源密度组成进行研究, 各海区甲壳类生物量均以蟹类密度最高, 黄渤海蟹类平均相对资源量为2.97 kg/h, 丰度均以虾类密度最高, 黄渤海虾类平均资源密度为1 825 ind/h; 对黄渤海甲壳类生物量的空间分布进行研究, 各海区生物量排序为黄海北部>黄海南部>黄海中部>渤海; 对黄渤海各海区甲壳类的生物多样性进行研究, 无论根据生物量还是丰度, 黄海南部的多样性指数最高, 黄海中部的多样性指数最低; 对各海区甲壳类群落结构相似性进行研究, 毗邻海区甲壳类群落结构的相似性指数相对较高。     

渤海中国对虾资源增殖调查

根据2009年5～10月底的调查和统计资料,对在渤海增殖放流的中国对虾的分布、生长、资源量以及捕捞生产情况进行了调查和研究。结果显示,6月中旬放流的中国对虾多集中在水深1～2m以内和河口附近的浅水区,到7月下旬,分布水深为5～18m,密集分布区在10～15m,之后一直生活在较深水域。6月中旬,中国对虾平均体重为2.5g;7月上、中旬,平均体重为7.0g;7月下旬,平均体重为20.0g;7月底、8月初,平均体重为27.0g;8月中旬,平均体重为36.0g;9月上旬,平均体重为41.0g。8月上、中旬渤海中国对虾的资源量为1 665t;10月下旬,生产捕捞后的资源量减少为137t。8月份中国对虾的资源分布以渤海湾最高,为129.9ind/haul.h,其次为莱州湾,为7.8ind/haul.h,再次是辽东湾,为0.3ind/haul.h,渤海中部最低,为0.05ind/haul.h。2009年渤海共放流中国对虾202641万尾,据初步统计估算,截止10月中旬共捕捞中国对虾2377t,总回捕率为2.8%。     

渤海鱼类群落功能群及其主要种类

根据2009年8月和10月对渤海渔业资源的底拖网调查,采用胃含物分析、聚类分析和功能群划分的方法研究了渤海鱼类群落的功能群组成及其主要种类。结果表明,渤海夏、秋季鱼类群落包括7个功能群,分别为浮游动物食性功能群、杂食性功能群、底栖动物食性功能群、虾食性功能群、虾/鱼食性功能群、鱼食性功能群和广食性功能群;其中主要功能群为浮游动物食性功能群、杂食性功能群和虾/鱼食性功能群;主要种类有小黄鱼、蓝点马鲛、斑、赤鼻棱鳀、银鲳和黄鲫。圆筛藻、中华哲水蚤、太平洋磷虾、长额刺糠虾、中国毛虾、甲壳类幼体、日本鼓虾、六丝矛尾虎鱼、小黄鱼、双壳类和腹足类是当前渤海夏、秋季鱼类群落的主要饵料种类。     

基于COⅠ基因分析辽东湾海蜇群体遗传多样性

为研究海蜇群体的遗传多样性状况,采用PCR扩增获得20个海蜇野生群体样品的线粒体COⅠ基因部分序列,并结合GenBank上其他15个海蜇样品的同源序列,对其序列变异和遗传分化进行分析。结果显示,35条序列的A、T、C、G碱基含量分别为26.7%、36.4%、18.8%、18.1%;在长度624bp的线粒体COⅠ基因片段中共发现21个多态位点,定义了17种单倍型,单倍型多态性为0.91±0.03,核苷酸多态性为0.0056±0.0032。同其他几种大型水母相比,海蜇种群的遗传多样性处于较高或中等水平。研究结果表明,不同海蜇种群尤其是相距较远的群体在其分布范围内可能存在遗传分化现象。     

半滑舌鳎DNA的群体遗传变异

采用AFLP、RAPD和线粒体细胞色素b基因(Cytb)片段序列分析技术对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)群体遗传变异进行研究。分别采用5对选择性引物和18条随机引物对半滑舌鳎3个群体(黄海野生群体、渤海野生群体、养殖群体)进行分析。AFLP和RAPD分析结果表明,黄海群体的遗传多样性高于渤海群体,养殖群体的遗传多样性最低。利用Shannon多样性指数和基因分化系数进行遗传变异来源估算,结果表明,遗传变异主要来自于群体内。同其他鱼类相比,半滑舌鳎群体遗传多样性水平较低。对黄海、渤海野生群体共37个个体的线粒体Cytb基因片段序列进行分析,共检测出5种单倍型,渤海群体内个体序列完全相同,共享单倍型H1;在黄海群体中除检测到单倍型H1外,还检测到其余4种单倍型。Cytb序列分析结果表明,黄海群体遗传多样性较渤海群体丰富,个体间序列变异很小,个体间核苷酸差异数在0~1之间,两群体间无显著遗传差异。通过比较3种分子标记对半滑舌鳎群体间遗传差异的检测和群体间遗传距离的计算,显示AFLP标记对群体间遗传差异的检测最为灵敏,是一种理想的分子标记。     

渤海中部海域表层沉积物磷形态及潜在生物可利用磷分布特征

磷是海洋浮游植物生长和繁殖所必需的重要生源要素，也是海洋初级生产力和食物链的基础元素，沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷（Bioavailable phosphorus, BAP）的潜在含量取决于沉积物中磷的形态，而渤海中部区域的相关研究较少。因此本文以渤海中部海域的5个区域（唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域）为研究对象，采用分级浸取法，测定了23个采样点的沉积物样品中磷的组分、含量，并计算潜在BAP含量，研究分析了其分布特性及影响因素。结果表明：渤海中部海域表层沉积物中无机磷（Inorganic phosphorus, IP）是渤海中部海域表层沉积物中总磷（Total phosphorus, TP）的主要存在形式，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域这五个区域沉积物中IP含量平均分别占其 TP含量的78.39%、79.06%、71.46%、84.60%、81.46%，而有机磷（Organic phosphorus, OP）则均占较小的比例。IP均以碎屑磷（Detrital phosphorus, De-P）为主要赋存形态，平均分别占TP的54.02%、52.12%、33.33%、69.41%、57.28%，IP中各形态磷的含量顺序为：碎屑磷（Detrital phosphorus, De-P）>?闭蓄态磷（Occluded phosphorus, Oc-P）>铁/铝吸附态磷（Fe and Al oxidation state phosphorus, Fe/Al-P）>弱吸附态磷（Exchangeable phosphorus, Ex-P）>钙结合态磷（Calcium-bound phosphorus, Ca-P）。河流输入、沉积物粒度和沉积环境是影响渤海中部海域表层沉积物中不同形态磷含量及分布的主要因素。根据沉积物中潜在的BAP含量分析表明，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海西南部海域表层沉积物中潜在的BAP含量平均分别占 TP 的44.77%、46.94%、64.87%、40.54%，具备较强的向水体中释放磷的潜力。为渤海中部海域有效地提供沉了积物环境的相关信息。     

渤海鱼类群落结构的年际变化

基于2010年和2012–2014年每年8月渤海渔业资源底拖网调查数据,根据优势种、单位个体重、相对资源量、Jaccard种类组成相似性系数和群落结构数量生物量曲线等指标,研究渤海鱼类群落结构的年际变化,结果显示:(1)2010年和2012–2013年,总鱼类和底层鱼类种类数一直呈下降趋势,2014年有所恢复;2010年和2012–2014年暖温种种类数基本上呈下降趋势;(2)底层鱼类优势种由小个体的虾虎鱼(Gobiini sp.)代替大个体的小黄鱼(Pseudosciaena polyactis),中上层鱼类优势种则由植食性为主的黄鲫(Setipinna taty)和斑(Konosirus punctatus)转向浮游动物食性的鳀(Engraulis japonicus);(3)2010年和2012–2014年渤海底层鱼类和总鱼类年间站位相对资源量两两间都不存在显著性差异(P0.05),2013年与2014年间总鱼类及2014年与2010年底层鱼类年间站位相对资源量方差无显著性差异(P0.05),其他年份两两间都为方差不齐(P0.05),底层鱼类和总鱼类站位相对资源量年际存在极端异常值;(4)2010年和2012–2014年单位数量鱼体的个体重逐年下降,渤海鱼类这几年严重趋向小型化;(5)5种组内相似、组间相异贡献率高的鱼类种类,其年度相对资源量和分布变化较大;根据生物量与数量优势度曲线及W统计值判断,2010年渤海鱼类群落结构比较稳定,2012年相对稳定,2013年和2014年处于干扰状态,特别是2013年的鱼类群落结构处于比较严重的干扰状态。综上所述,渤海鱼类群落结构在2010年和2012–2014年发生了较大改变,处于受干扰不稳定状态。     

大连湾丹麦细柱藻赤潮的主成分分析

2002年8月，在黄海北部大连湾棉花岛海域发生的丹麦细柱藻赤潮中，跟踪测定了赤潮生消过程的生物数量及各环境要素。用主成分分析的方法，分析该海域丹麦细柱藻赤潮与环境因子的相关关系。结果表明，pH、叶绿素a、水色、DO、活性磷酸盐、COD以及透明度是指示(影响)赤潮生物细胞总量的关键因子。