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1、浙江近岸海域赤潮发生特征研究叶双根 (浙江海洋学院海洋科学与技术学院,浙江 舟山316004)摘要 赤潮是一种海洋生态异常现象,是海洋生态系统受损与退化的表征与警示。近20a来,浙江近岸赤潮濒发,且影响范围不断扩大,持续时间增长,并且呈逐年上升趋势,在一定程度上制约了本省海洋经济的发展。本文系统回顾和总结了近20年来浙江近岸海区赤潮发生特点,以及在浙江海域开展的赤潮监视监测工作,并对21世纪浙江近岸的赤潮监视监测进行了简要的展望。关键词浙江近岸海域; 富营养化; 赤潮; 特征;Studies on red tide occurrence characteristic in Zhejiang c
2、oastal waterYe Shuang-gen(Marine Science and Technology college of Zhejiang oceans university,Zhoushan 316004 China)Abstract: Harmful algal blooms(HABs)is one kind of abnormal phenomerna of marine ecology as a token early warning of degradation in marine ecosystem. In the last 20 years, HABs occurre
3、d frequently and increased year after year in ranges and lasting duration in ZheJiang coastal water, to some extent, HABs restricted the development of marine economies of zhejiang provinces. Both occurrence characteristics of HABs and related conductions and achievements of surveillance and monitor
4、ing in the last 20years in ZheJiang coastal water. In addition, a brief prospect on surveillance and monitoring for HABs in 21 century in ZheJiang coastal water is also provided.Key word : Zhejiang coastal water; eutrophical;red tide;characteristics;1前言浙江沿海港湾众多,有杭州湾、象山湾、三门湾、台州湾、乐清湾等优良港湾,是许多经济鱼、虾、蟹、贝
5、类的产卵和索饵场所,还有世界著名的渔场舟山渔场,是我国重要的渔业基地。近20年来,由于沿岸工业迅速发展和农田化肥的大量使用及陆域水土流失的加重,进入海域的氮、磷和有机污染不断加重,海域富营养程度日趋加重;浙江沿岸又受长江冲淡水及沿岸上升流的影响1 ,交汇处形成羽状锋面,产生辐聚带,有利于浮游生物的大量繁殖,使得浙江近岸海域成为我国赤潮灾害的多发区之一。统计表明,在过去的70年间,浙江近岸海域曾有155次赤潮记载。其中80年代之前仅有3次,80年代27次,进入90年代达到了59次之多,2000及以后仅有的4年中更是达到了前所未有的66次。这一方面反映了90年代以来,由于加强了赤潮的监测监视,以及
6、近岸海域各种海洋调查活动的频繁展开使得发现赤潮的机会相对增加;另一方面也说明随着近岸海域环境污染程度的加重,赤潮发生的频率有明显的上升甚趋势,已经对浙江近海渔业和养殖业构成了严重的威胁。因此,通过对浙江近岸海域环境质量的现状及变化分析,找出赤潮发生的特征和规律,对加强海域环境管理,减少赤潮带来的危害具有重要的现实意义。2材料与方法本文根据浙江省舟山海洋生态环境监测站19922002年的监测资料,收集了历年来有关浙江近岸海域发生的赤潮记载,对浙江近岸海域的环境质量进行了初步的分析评价,对赤潮的发生特征进行了简要的综述分析。水质有机污染评价采用蒋国昌(1987)提出的水质指数法2:A=CODi/C
7、OD0+Ni/N0+Pi/P0-Doi/DO0,式中CODi、Ni、Pi和Doi分别为化学耗氧量、硝酸盐、磷酸盐和溶解氧的实测值,COD0、N0、 P0、 DO0为水质标准值。此处采用海水一类水质标准3,其值分别为3 mg/L、0.1 mg/L、0.015 mg/L和5mg/L;A的临界值为2,若大于2,说明水质已经受到有机物污染,有机污染评价标准见表1。富营养状况采用邹景忠等(1983)修正后的富营养化评价指数法即4:E=COD×TIN×TIP×106/4500,当E>1时,水体为富营养化,且E值越大,程度越高,富营养化标准见表2。表1:有机物污染评价分级
8、表 Tab.1:The Tab of assessment and rank with pollution A值污染程度分级水质质量评价<00良好011较好122开始受到污染233轻度污染344中度污染>45严重污染表2:海域富营养化标准 Tab.2: standard of eutrophical in coastal water项目COD(mg/L)无机氮(mg/L)(mg/L)无机磷(mg/L)贫营养型(黑潮)<10.050.150.01富营养型(阈值)130.20.30.054超营养型310-3结果与讨论31海域富营养现状31.1水质现状及有机污染程度浙江省近岸海域受
9、长江影响明显,长江年入海平均径流量约为9600×108 m3,占流入东海总径流量的87%,其次沿岸还有钱塘江、甬江等7大水系入海,每年由这些迳流带来的大量营养盐及有机物,使海域的水质明显呈富营养状态,有机污染较为严重。2002年浙江省近岸海域已无一类海水,水质以超四类海水为主,占63.3%,四类海水占24.5%,三类海水占8.1%,二类海水占4.1%。水质指标中,无机氮、活性磷酸盐和铅超标普遍,部分水样化学需氧量、溶解氧、汞和石油类超标(图1)。图1 2002年浙江近岸海域海水超标指标超标率比较 Fig.1 comparatively of overtake sign rate in
10、 Zhejiang coastal water in 2002浙江近岸海域的有机污染指数见表3。由表可以看出,除了浙江南部海域的A值在34之间,为中度污染外,其余各海区均超过4,有机污染程度较严重。最严重的杭州湾,有机污染指数高达13.22,其次为长江口,为9.87。表3 19922002年浙江近岸海域各项营养盐指标的年际平均值5 Tab.3 The average data of eutrophical index in Zhejiang coastal water in 1992-2002 地点无机氮硝酸盐氮磷DOCODN/PEA长江口0.9410.8850.0318.2441.81531
11、.03312.759.87杭州湾1.1251.1170.0438.4132.60426.26830.2213.22舟宁港0.5110.4860.0347.5931.23915.3124.876.02舟山海域0.3960.370.0267.4481.20415.4082.894.35象山港0.4820.4560.0327.7210.66215.5672.335.37三门湾0.4790.4680.0437.4360.77112.3783.526.32乐清湾0.4690.450.0357.2990.79313.9272.655.64浙江中部0.4120.3810.0317.1240.70413.78
12、2.084.69浙江南部0.3180.290.0267.5490.59112.671.143.32浙江北部0.5650.5380.0317.7551.26918.35.156.3231.2富营养化状况赤潮的发生是一个复杂的生态过程,是由许多因素诸如水文、气象、物理、化学和生物因子综合作用的结果。迄今为止,国内外对赤潮的发生机理尚未搞清楚,而且不同的赤潮种类引发的因素又有着很大的区别。但是,就工业化以来,从赤潮发生的区域及频率来看,富营养是赤潮引发的最重要因素,只有在含有丰富的营养盐条件下,赤潮生物才有可能大量繁殖起来,丰富的营养盐是形成赤潮的必要条件。目前国内外普遍认为赤潮的发生与海水中磷、氮
13、等营养盐含量密切相关,但是国际上迄今为止尚未有一个统一的“营养化”的评价原则、方法及标准可循。本文采用单项指数评价法和综合评价指数法来评价海域的富营养状况,单项指数标准值参考国内外对防止赤潮发生而提出的富营养化临界值,拟定COD13mg/L、TIN0.20.3mg/L、TIP0.0150.02mg/L为富营养化阈值6;综合指数法采用邹景忠等(1983)修正后的富营养化评价指数法即4:E=COD×TIN×TIP×106/4500,当E>1时,为富营养。单项富营养指数评价:浙江沿海无机氮主要以NO3-N形式存在,铵氮含量很低,这主要与消化过程充分有关。杭州湾NO
14、3-N含量在1.117mg/L以上,达到超营养水平,整个浙江近岸海域的NO3-N含量都达到或超过富营养化的阈值;PO4³-P含量也都超过或处于0.20.3mg/L,已经到了富营养和过营养程度;化学耗氧量相对较好,其中象山港、三门湾、乐清湾、浙中和浙南海域含量<1,未达富营养化,但其余海域都已经达到了富营养化。由上表显示,浙江南部海区的水质相对较好,NO3-N含量0.29 mg/L,PO4³-P含量在 0.026mg/L超过富营养化的阈值不多,且COD含量未达到富营养化。综合指数评价:浙江近岸海域各区域的富营养化指数表4。由表可见,浙江近岸海域各区域近十年的富营养化平均
15、值均大于1。其中,杭州湾的富营养化最严重,达到了30.22,长江口次之,也达12.75,浙江中部海域的富营养化指数最低,但均值也大于1。结果表明,浙江近岸海域的富营养化程度已经非常严重,100%的海域呈现富营养状态。2002年浙江近岸海域富营养化指数高达7.4,在全国沿海省份处于第三,仅次于上海和广东(图2),为赤潮生物的大量繁殖和赤潮的形成提供了良好的物质条件。各区域比较,杭州湾最高,富营养指数达到了63.22,属严重的富营养状态;长江口次之,也达到了24.23。长江口和杭州湾海域富营养化指数较高一是由于长江、钱塘江等径流带来的巨量的营养盐;二是由于此两地沿岸分别有上海、杭州两个工业城市,市
16、区内人口众多,产生大量生活污水;同时由于工业密布,沿岸有多处工业废水排放口、市政污水排污口所致。而象山港、舟山海域、舟宁港和三门湾的富营养指数也较高,这是由于象山港、舟山海域、舟宁港和三门湾是浙江省重要的海水养殖基地,工农业废水和生活污水的直接排放入海和陆源污染物的河流径流入海以及海水养殖基地废水和废物的排放,例如象山港是半封闭性海湾,水流和波浪动力弱,与外海水的水体交换周期长,海水自净能力差,自身的生态环境比较脆弱。近年来港内海水养殖业和沿岸工农业的迅猛发展,使海域生态环境受到了严重威胁。相比而言浙江中部的海水水质最好,南部次之,北部水质最差,这是因为浙江北部和南部由于杭州、宁波、温州等重要
17、工业城市的污水排放有关,浙江中部由于台州地区的经济相对欠发达一些,污水排放量相对较少,但也已经是超过营养阈值,因此也需要引起重视。图2 2002年浙江省近岸海域富营养化指数与全国其它海域比较Fig.2 Eutrophical index of Zhejiang coastal water compare with other provinces in 2002表4 19922002年不同区域富营养化指数 Tab.4 Eutrophical index of different areas in 1992-2002 长江口杭州湾舟宁港象山港舟山海域三门湾乐清湾浙南浙中浙北19923.5012.0
18、53.061.150.692.3819935.4512.283.111.181.353.8719946.5218.144.831.462.205.0019956.7814.733.151.291.483.6419968.1226.344.251.921.721.501.431.000.492.98199714.7828.884.523.843.501.644.301.260.755.02199810.6537.907.774.045.386.943.302.572.327.39199916.7636.553.703.093.983.721.113.600.395.97200026.3054.1
19、89.652.356.303.752.361.731.398.51200117.1328.134.892.212.182.082.351.731.044.56200224.2363.224.683.124.034.983.702.651.607.34平均12.7530.224.872.332.983.522.652.081.145.1531.3富营养化的变化趋势19922002年浙江近岸海域的富营养变化趋势见图3。由图3可以看出,近十年来富营养指数虽然有所起伏,但总的趋势是增加的,特别是杭州湾和长江口海域呈明显的上升趋势。80年代以来,由于长江沿岸化肥量使用量基本上保持在年增长18%的速度,加
20、上近十几十年来大陆生态环境的破坏严重,水土流失严重,导致该海域营养盐增长明显,据1996年世行杭州湾环境资助研究项目研究成果表明7,长江口、杭州湾及舟山海域的入海无机氮的75来自粪肥和化肥,20来自和生活和其他(非人为的陆上污染源),而只有5来自工业;入海总磷的27来自粪肥和化肥,14来自生活,59来自其他(指由于水土流失而进入水中附着于土壤上的磷),工业来源极少。同时,该项目还认定,研究海域内88的无机氮、94的总磷均来自长江。另外,每年有19万吨油污从河流和陆上污染源排入上述海域。由此可见,该海域及邻近区域在短时间内,其海域的富营养状况仍将呈上升趋势。目前随着我省海水养殖业的迅速发展,网箱
21、养殖的普及必将会对浙江近岸海域的水质环境带来更大的压力,同时水土保持工作短时间内也不可能有根本性的扭转,整个浙江近岸海域富营养状况仍将面临严重的压力。从19922002年的10年间,浙江近岸各区域的富营养指数增加倍数来看(图4),长江口、舟山海域和杭州湾的富营养指数分别比10年前增加了7、5.8、5.2倍,最小的宁波舟山港也增加了1.5倍。图3:19922002年浙江近岸海域各区域富营养指数的年际变化 Fig.3 : The change of eutrophical index of different areas in Zhejiang coastal water in 1992-2002
22、图4 19922002年浙江近岸海域不同海区富营养化指数增加倍数Fig.4 Amplitude of eutrophical index of different areas in Zhejiang coastal water32主要的赤潮生物种类32.1主要的赤潮生物种类及生态特征已记录的浙江近岸海域赤潮生物种类有101种(表5),其中硅藻为60种,甲藻35种,蓝藻4种,金藻2种。曾引发生过赤潮的种类有25种,分别为:夜光藻(Noctiluca scintillans)、红色中缢虫(Mesodinium rubrum)、束毛藻(Trichodesmium sp.)、长耳盒形藻(Biddulp
23、hia aurita)、威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、浮动弯角藻(Eucampia zoodiacus)、短弯角藻(Eucampia zoodicacus)、柔弱角毛藻(Chaetoceros debilis)、聚生角毛藻(Chaetoceros socialis)、角毛藻(Chaetoceros sp.)、尖刺菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、地中海指管藻(Datyliosolen mediterrancus)、二角多甲藻(Protoperidinium bipes)、具齿原
24、甲藻(Prorocentrum dentatum)、短裸甲藻(Gymnodinium abbreviatum)、红色裸甲藻(Gymnodinium sanguineum)、微型裸甲藻(Gymnodinium mikimotoi)、菱形裸甲藻(Gymnodinium rhomboides)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella )、海洋原甲藻(Protoperidinium oceanicum)、原甲藻(Protoperidinium sp.)、三叉角藻(Ceratium trichoceros)、微型蓝藻(Cyanophyta sp.)、棕囊藻(Phaeocystis s
25、p.),主要的赤潮种为中肋骨条藻、夜光藻和具齿原甲藻,这三者占了有记录种赤潮的82.4%。现将主要的赤潮种的生态特点简述如下:表5 浙江近岸海域赤潮种类名录 Tab.5 Species of red tides in Zhejiang coastal water 蓝藻门 CYANOPHYTA柔弱根管藻 Rhizosolenia delicatula 铜绿微囊藻 Microcysis aeruginosa 半棘钝根管藻 Rhizosolenia hebetata f.semispina铁氏束毛藻 Trichodesmium thiebauti覆瓦根管藻 Rhizosolenia imbricat
26、a红海束毛藻 Trichodesmium erythraeum 笔尖形根管藻 Rhizosolenia styliformis Brightwell 汉氏束毛藻 Trichodesmium hildebrandtii脆弱根管藻 Rhizosolenia fragilissima金藻门 CHRYSOPHYTA 刚毛根管藻 Rhizosolenia setigera六异刺硅鞭藻 Distephanus speculum斯托根管藻小等棘硅鞭藻 Dictyocha fibula优美旭氏藻硅藻 BACILLARIOPHYTA中肋骨条藻 Skeletonema costatum日本星杆藻 Asterion
27、ella japonica 掌状冠盖藻锤状中鼓藻 Bellerochea malleus菱形海线藻 Thalssionema nitzschiodes长耳盒形藻 Biddulphia aurita圆海链藻 Thalassiosira rotula长角盒形藻 Biddulphia longicruris太平洋海链藻 Thalassiosira pacifica高盒形藻 Biddulphia regia诺氏海链藻 Thalassiosira nordenskioldi中华盒形藻 Biddulphia sinensis细弱海链藻窄隙角毛藻 Chaetoceros affinis伏恩海毛藻 Thala
28、ssiothrix frauenfeldii大西洋角毛藻Chaetoceros atlanticus甲藻 DINOPHYTA扁面角毛藻Chaetoceros compressus链状亚历山大藻 Alexandrium catenella旋链角毛藻 Chaetoceros curvisetus塔马亚历山大藻 Alexandrium tamarense丹麦角毛藻Chaetoceros danicus短角藻 Ceratium breve柔弱角毛藻Chaetoceros debilis偏转角藻齿角毛藻Chaetoceros denticulate叉状角藻 Ceratium furca双突角毛藻Chae
29、toceros didymus马西里亚角藻垂缘角毛藻Chaetoceros laciniosus三叉角藻洛氏角毛藻 Chaetoceros lorenzianus三角角藻 Ceratium tripos假弯角毛藻 Chaetoceros pseudocurvisetus渐尖鳍藻 Dinophysis acuminata秘鲁角毛藻Chaetoceros peruvuanus具尾鳍藻 Dinophysis caudata冕孢角毛藻 Chaetoceros subsecundus倒卵形鳍藻 Dinophysis fortii聚生角毛藻 Chaetoceros socialis 透镜翼藻星脐圆筛藻 C
30、oscinodiscus asteomphalus粗刺膝沟藻中心圆筛藻 Coscinodiscus centralis多边膝沟藻 Gonyaulax polyedra辐射列圆筛藻 Coscinodiscus radiatus具刺膝沟藻 Gonyaulax spinifera巨圆筛藻 Coscinodiscus gigas深绿裸甲藻格氏园筛藻 Coscinodiscus granii红色裸甲藻 Gymnodinium sanguineum琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus 米金裸甲藻 Gymnodinium mikimotoi威氏圆筛藻 Coscinodiscus wa
31、ilesii螺形旋环藻条纹小环藻 Cyclotella striata多面异沟藻地中海指管藻 Datyliosolen mediterrancus夜光藻 Noctiluca scintillans布氏双尾藻 Ditylum brightwelii 海洋原甲藻 Prorocentrum micans浮动弯角藻 Eucampia zoodiacus具齿原甲藻 Prorocentrum dentatum萎软几内亚藻 Guinardia flaccida微型原甲藻 Prorocentrum minimum北方娄氏藻Lauderja borealis曲形原甲藻丹麦细柱藻 Leptocylindrus d
32、anicus尖叶原甲藻 Prorocentrum triestinum拟货币直链藻 Melosira nummuloides锥形原多甲藻 Protoperidinium conicum长菱形藻 Pseudo-Nitzschia longissima海洋原多甲藻 Protoperidinium oceanicum长菱形藻弯端变种 Pseudo-Nitzschia longissima Var.reversa二角原多甲藻奇异菱形藻 Pseudo-Nitzschia paradoxa叉状原多甲藻尖刺拟菱形藻 Pseudo-nitzschia pungens 扁形原多甲藻 Protoperidiniu
33、m depressu优美伪菱形藻 Pseudo-nitzschia delicatissima五角原多甲藻 Protoperidinium pentagonum成列伪菱形藻 Pseudo-nitzschia seriata灰甲原多甲藻翼根管藻 Rhizosolenia alata Brightw钟扁甲藻 Pyrophacus horologicum印度翼根管藻 Rhizosolenia alata f. Indica 斯氏扁甲藻 Pyrophacus steinii e细长翼根管藻 Rhizosolenia alata f. Gracillima 夜光藻:藻体近于圆球形,体形较大,细胞直径可达
34、150 2000m,肉眼可见。细胞壁透明,由两层胶状物组成,表面有许多微孔。口腔位于细胞前端,上面有一条长的触手,触手基部有一条短小的鞭毛,靠近触手的齿状突为横沟退化的痕迹,纵沟在细胞的腹面中央。细胞背面有一杆状器,使细胞作前后游动。细胞内原生质淡红色,细胞核小球形,可见油滴,由中央原生质包围。夜光藻有眼点,能产生生物荧光。夜光藻的食性较广,主要以硅藻、纤毛虫、桡足类卵等为食,夜光藻几乎遍布世界各地,是热带、亚热带海区发生赤潮的主要生物之一。本种对环境的适应能力很强,在水温7.428.6,盐度14.7532.90的范围内均能生存,长江口夜光藻的适温范围为1227,最适温度为25,适盐范围253
35、0,最适盐度为278。本种在表层异常增殖,细胞密度超过10000个/L时,海水呈红色,可判断发生赤潮。20世纪80年代在长江口邻近水域几乎每年58月都爆发夜光藻赤潮,该水域半数以上有记载的赤潮是夜光藻造成的,夜光藻本身无毒,但其密度过高,夜间和死亡分解时能造成海水缺氧,同时它分泌的氨类物质会恶化水质。 东海区曾记录到28次夜光藻引发的赤潮。中肋骨条藻 :细胞圆柱形,壳环面直径622m,壳面圆而鼓起,着生一圈细长的连结刺,连结刺的数量8-30条不等,多数细胞靠连结刺与相邻细胞组成链状群体。色素体数目110个,通常只有2个,位于壳面,各向一面弯曲。中肋骨条藻细胞弱硅质化,有圆形增大孢子,直径为母细
36、胞的23倍。在河口内湾水域,冬春季细胞大而强壮,暖水期细胞小型化。本种为广温广盐种,常为沿岸生。其生态性质比较复杂,是在我国普遍出现的近岸性硅藻,其生态型可分为北方型和南方型,长江口水域本种密集在25左右、盐度为1420的夏季,是常见的赤潮种。中肋骨条藻在密度超过5000个/mL时即可认为已发生赤潮,1987年7月该水域发生中肋骨条藻赤潮,范围为7001000km2,在水面和水层中呈带状或片状不均匀分布,海水呈现土黄色,有藻腥味,赤潮发生过程和夜光藻交替成为优势种7。本种赤潮无毒,增殖速率很快,目前该水域枯水期和丰水期的丰度分别为100和100000个/L,如营养盐充分、水文和气象条件相对稳定
37、,在春、夏、秋3季均能形成繁殖高峰。赤潮敏感度较高。中肋骨条藻是东海区最常见的赤潮生物之一,曾记载19次该种引发的赤潮。 具齿原甲藻 :细胞体积小,无顶刺。具齿原甲藻细胞长度在10m左右,多数呈椭圆形,且有链状群体,固定后部分细胞呈圆形,部分圆形细胞与极小原甲藻(Prorocentrum minimun)很相似,椭圆形细胞与陆斗定在浙北海域发现的一新种东海原甲藻(Prorocentrum donghai LU)类似11。活体观察发现具齿原甲藻运动能力较强,营二分裂生殖。在赤潮消亡前细胞体积约为赤潮维持期的2/3,体积明显缩小,有明显的昼夜垂直移动。细胞密度超过1000000个/L可判断发生赤潮
38、,赤潮水体呈浅褐色至红褐色。近年在东海区连续出现大规模具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)赤潮。2000年5月在舟山海域出现持续20天、最大范围达7000 km2的红褐色赤潮,2001年的5月在舟山海域和长江口海域分别发生3000 km2和1000 km2的红褐色赤潮,其优势种均为具齿原甲藻。在东海海域,本种5月份易在长江口外和舟山海域一带形成赤潮,适温适盐范围分别为1422、1432,最适温盐度分别为1821、2131。主要分布于水体上层,底层较少出现。具齿原甲藻具有明显的昼夜垂直移动,中午在表层水体中,夜间在下层水中,东海区5月份该种在06:3018:30时段内主要聚集
39、在表层水体中。5月份该种在长江口外水域和浙江中部沿海易异常增殖发生赤潮。 三角角藻:本种前后角都很发达,前角较长,2个后角不向后伸,而是直接自基部向前弯曲,与前角平行或略倾斜,底部基本斜平。本种为近岸性暖温种,在长江冲淡水及以外水域四季都有分布。1982年8月在长江口外曾发生赤潮,面积约40km2。目前赤潮敏感度较低。 铁氏束毛藻:藻丝体放射状排列成球形或中部扭曲成绳状。中部藻丝体的排列较乱,但顶端游离。在同一藻丝体上相邻两细胞间无明显的凹缢,束端或较细小,或变粗大,藻丝直径6-16m,长与宽相等或2-8倍于宽。球状群体通常由30-50条藻丝组成,多时可达160条。藻体死亡后呈暗绿色。1972
40、年8月11月中旬在长江口以东外海曾发生小规模赤潮。目前赤潮敏感度低。海洋原甲藻 :1991年6月和1992年6月在浙南沿海北麂山列岛海域、2001年6月在浙南温岭海域都发生过海洋原甲藻赤潮,但范围不大。该种6月份易在浙江南部海域形成赤潮。 亚历山大藻:属有毒藻类,能分泌麻痹性贝类毒素,过去在采样中出现较少,近几年来出现的数量较高。2000年5月和2002年5月在舟山海域发生的具齿原甲藻赤潮中,亚历山大藻在局部区域都成为第二优势种,数量可高达10000个/升12。红色中缢虫:浙江近岸海域唯一的原生物动物赤潮种,2002年5月19日在嵊泗海域发现几百平方公里红色条带状赤潮,每条面积约0.1平方公里
41、,赤潮生物为红色中缢虫,其数量超过5×106个/升。3.2.2赤潮种类的变迁不同年代的赤潮发生记录种见表6。80年代记录有13种赤潮种,以中肋骨条藻引发的赤潮占绝对优势;90年代有8种,中肋骨条藻赤潮仍占优势,但甲藻比例有所提高;2000年以后甲藻占绝对的优势地位(图4),尤其是以小型的具齿原甲藻为主的赤潮,2000年在舟山海域曾引起面积超过7000km2 的世界上也较为罕见的赤潮13,14。在80年代以及之前发生的有种类记载的23次赤潮中,有13次是由夜光藻引起的。有6次是由中肋骨条藻引发,短湾角藻、三叉角藻、原甲藻、束毛藻各引发一次,所以可以这么说,80年代的主要赤潮种是夜光藻。
42、90年代发生的有种类记载的13次赤潮中,有5次是由夜光藻引发的,有4次是由中肋骨条藻,其余的是由东海原甲藻、海洋原甲藻、中缢虫、尖刺菱形藻和二角多甲藻等引发。因此,90年代主要赤潮种是夜光藻和中肋骨条藻。2000年的引发赤潮的种类以具齿原甲藻占绝对优势(7次有种类记载的赤潮中有6次由其引发),2001年的主要赤潮种也是具齿原甲藻,2002年赤潮主要优势种同2001年,同时在具齿原甲藻的赤潮发生过程中,伴随数量较高的夜光藻和中肋骨条藻出现,但是经常作为具齿原甲藻赤潮的第二优势种发生。进入2003年,有种类记载的10次赤潮全是由东海原甲藻引发的。所以从2000年开始,浙江近岸海域的赤潮以具齿原甲藻
43、占据绝对的优势。3.3赤潮事件浙江省近岸海域是赤潮的多发区域,从1933年至2003年,共记录赤潮155次,80年代前频次极少,仅为3次,以后逐渐增加,80年代为27次,90年代为59次,2000年至2003年底记录高达66次,变化趋势见图6。浙江近岸海域也是东海赤潮的主要发生地,2002年东海共发生赤潮51次,浙江省近岸赤潮就占了东海赤潮的58.2%16。表6 浙江近岸海域不同年代赤潮种类的变动情况15 Tab.6 Species variations of red tides of different year in Zhejiang coastal water20世纪80年代20世纪90
44、年代2000年2001年2002年138258威氏海链藻夜光藻具齿原甲藻角毛藻夜光藻夜光藻中肋骨条藻尖叶原甲藻中肋骨条藻亚历山大藻中肋骨条藻二角多甲藻具齿原甲藻具齿原甲藻裸甲藻原甲藻长耳盒形藻中肋骨条藻地中海指管藻海洋原甲藻海洋原甲藻红色中缢虫短弯角藻棕囊藻短裸甲藻菱形藻微型蓝藻聚生角毛藻原甲藻具齿原甲藻红色裸甲藻浮动弯角藻柔弱角刺藻聚生角刺藻微型裸甲藻三叉角藻图5 不同年代赤潮发生的种类比较Fig.5 Species variations of red tides in different decades in Zhejinag province 图6 浙江省历年来赤潮发生的频次变化Fig6
45、 Frequency trend of red tides from past years in Zhejinag province3.3.1赤潮的时间变化浙江近岸海域赤潮发生有明显的季节变化,主要时间为每年的49月,赤潮的发生是在45月间的这一“转季”的时候骤然增多的,以5月发生的频率最高,约占全年的60%; 8月以后发生概率大大降低,9月以后就难以见到赤潮了,121月仅在1988年的象山港有赤潮发生记录,2、3月份均未有赤潮发生记录(图7)。近十几年来赤潮发生的时间有逐渐提前的趋势,80年代赤潮发生时间主要集中在68月;90年代集中在57月,以5月最高;2000年以后集中在46月,以45月
46、最高;每一个年代基本上提前了一个月(图8)。 图7 浙江近岸海域赤潮的发生时间分布(19332003年)Fig.7 Month variations of red tides from 1933 to 2003 in Zhejinag province图8 不同年代浙江近岸海域赤潮的发生时间分布Fig.8 Month variations of red tides in different decades in Zhejinag province3.3.2赤潮的空间变化浙江近岸海域赤潮一般发生在长江口至嵊泗北部海域、中街山列岛、六横东南海域、象山港、台州列岛附近及南麂列岛附近海域(图7)。将浙
47、江省分成3个区域统计,80年代以浙北海域占绝对的优势地位,发生比例高达74.1%(图9),90年代浙北海域有所下降,浙南比例大大提高,从7.4%提高到17.2%,2000年以后浙中海域的发生比例从八九十年代的18%左右提高到22.7%,赤潮发生的密集区在东矶列岛至中街山列岛一带,且每年均有大小不等的赤潮发生。图9 赤潮发生的主要区域分布Fig.9 Main area of red tide events in Zhejiang province图10 浙江近岸海域赤潮的发生空间分布Fig.10 Space distribution of red tide events in Zhejiang
48、Province3.3.3赤潮规模变化浙江近岸海域赤潮发生的面积从102000km2不等,将赤潮的规模按面积进行分类17,1000km2为特大型赤潮,500km2 <1000km2为大型赤潮,100km2 <500km2 为中等赤潮,<100km2 为小型赤潮。在有面积记录的120次赤潮中,浙江近岸海域特大型赤潮共发生21次,占17.5%,大型赤潮11次,占9.2%,中等赤潮33次,占27.5%,小型赤潮共发生55次,占45.8%(图11)。2000年以后大于1000km2的特大规模赤潮有增加的趋势,2000年以前特大型赤潮共有8次,而2000年至今就有13次,比上世纪的总和
49、还要多出5次,且大型赤潮也占了高达72.7%的比例。特大型赤潮的分布区域已发生明显变化,80年代全都集中在嵊泗至长江口一带,90年代在长江口、中街山列岛、台州列岛外侧及南麂列岛周围各发生过一次,2000年以后其发生区主要密集于中街山列岛及东矶列岛附近海域。近几年来,大型、特大型赤潮呈明显的上升趋势,这与赤潮发生的种类改变有着明显的关系,因为2000年以后以小型的甲藻占优势,由于其个体较小,所耗的营养盐少,赤潮往往能大面积扩散并持续较长时间,导致单次赤潮发生的面积大大增加。图11 不同年代赤潮规模分析Fig.11 Scale of red tide events in different dec
50、ade3.4赤潮危害及有毒赤潮3.4.1赤潮危害赤潮对海洋环境的破坏,赤潮对水产养殖业的危害,只是人们从经济角度感受到的赤潮对海洋生物产生危害的一个方面,水产养殖的鱼、贝、虾、蟹只是海洋生态系统中的一部分。事实上,每次赤潮的发生,毫无疑问都会程度不同地破坏海洋环境,赤潮对海洋环境破坏主要表现在以下几个方面。第一,影响水体的酸碱度和光照度。大部分赤潮是由藻类的暴发性增殖或聚集形成,大量的藻类在光合作用过程中,势必消耗水体中大量的CO2,水体中的酸碱度随之发生较大的变化。一般而言,海水中的pH值通常在8.08.2之间,而赤潮时的pH值可达8.5以上,有的pH值甚至可达9.3,水体酸碱度的变化,必然
51、会影响生活在该水体中各类海洋生物的生理活动,导致生物种群结构的改变。同样地,赤潮区的水面由于漂浮着厚厚一层的赤潮生物,阻挡了阳光到达水体的深度,降低了水体的透明度,导致生长于水体深层的草、造礁珊瑚及生活于水草中的海洋动物大量死亡,底层生物量锐减。第二,竞争性消耗水体中的营养物质,并分泌一些抑制其他生物生长的物质,造成水体中生物量增加,但种类数量减少。现场调查发现,赤潮期尽管水体生物量很高,但种类少,每次赤潮通常仅为一至两种生物引起,水体中其他种类生物数量很低,这主要是生物间营养竞争及种类间相互排斥的结果。第三,许多赤潮生物含有毒素,该毒素可使海洋动物生理失调或死亡,许多海鸟、海狮、海鲸均可因赤
52、潮生物毒素的积累和食物链传递作用而中毒死亡或生长繁殖受到影响。第四,部分以胶着状群体生活的赤潮藻,可使海洋动物呼吸和滤食活动受损,导致大量的海洋动物机械性窒息死亡。第五,处在消失期的赤潮大量死亡分解,水体中溶解氧大量被消耗;同时在缺氧条件下,分解的赤潮生物产生大量有害气体,在这种情况下,海洋生态系统有可能受到严重危害。总之,赤潮对海洋生态系统的危害是多方面的。我们时常会看到这种现象,在封闭的富营养化水体,其生态系统十分简单,赤潮发生频繁,水体物种稀少,经常严重缺氧,恶臭难闻,引起人们对海洋生态环境极大的关注。 浙江省历年来危害较较严重的赤潮事件见表7。这些赤潮事件不同程度地使我省海洋生态环境遭
53、受影响,也给海洋生物资源及渔业生产、海水养殖业和滨海旅游业等造成一定的危害和经济损失,而且给大众健康和生命带来威胁。由表可见,浙江近岸海域赤潮的主要影响是危害海洋生态环境及渔业资源养殖业,引起的具体损失数据较难估计或较少,直接对人体的影响较低。实际上,近十几年来,浙江近岸海域每年均为大小不等的赤潮发生,一方面由于一般赤潮大都为无毒藻或离养殖区有一定的距离,而浙江省渔场位置的外移,导致赤潮引起的直接损失不大;另一方面,由于赤潮的损失尚没有合理可操作的方法,各基层单位缺少专门的统计,导致对赤潮的损害损失统计数据几乎为零。以后应加强这方面的研究工作。表7 浙江省历年来危害较较严重的赤潮事件 Tab.
54、7 Serious incident red tide from past years in Zhejinag province发生时间发生区域危害面积赤潮生物危害和经济损失资料来源1972.811东海北部束毛藻破坏渔场饵料,渔获量减少陈亚瞿,1982181978浙江北部织纹螺中毒事件赵瑞生,1984191986.5浙江石蒲以东海域175km2角藻、夜光藻海洋生态受到严重破坏洪惠馨,198881987.8浙江枸杞海域大片海域夜光藻造成大量扇贝、鲍鱼及贻贝死亡潘智韬,1988201988.6长江口外海域1400km2夜光藻海洋生态受到严重破坏洪君超,1989211988.7长江口外海域1700k
55、m2夜光藻海洋生态受到严重破坏洪君超,1989211988.8长江口外海域6600km2夜光藻海洋生态受到严重破坏洪君超,1989211990.5台州列岛至桃化岛海域7000km2海洋生态受到严重破坏中国海洋环境年报,19903.4.2有毒赤潮赤潮按其藻类的分泌物有无毒性可分为有毒赤潮和无毒赤潮。大部分的赤潮生物不产生毒素,这种赤潮一般无害,不对海产养殖构成巨大危害。只有当这些高数量的生物在分解过程中,消耗水中氧气,才使鱼类和无脊椎动物死亡。而有毒的赤潮通常是由于产生毒素的藻类大量繁殖,通过食物链转移到生物体内并大量积累,造成人类消化系统或神经性系统中毒。赤潮毒素(Biotoxin)是由藻类产生的一类生物活性物质的总称 ,其主要来源于海洋中的浮游植物(也有人认为是附着或共生的海洋细菌),由于人
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