水體富營養(yǎng)化和赤潮養(yǎng)殖水域生態(tài)學

水體富營養(yǎng)化和赤潮養(yǎng)殖水域生態(tài)學第1頁/共49頁養(yǎng)殖水域生態(tài)學

第2頁/共49頁第一節(jié)

水體富營養(yǎng)化

一、富營養(yǎng)化問題的歷史與現(xiàn)狀

1.什么是富營養(yǎng)化?2．富營養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀

二、富營養(yǎng)化的主要原因

1.與富營養(yǎng)化有關(guān)的主要營養(yǎng)物質(zhì)

2．營養(yǎng)物的主要來源

三、富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價

四、富營養(yǎng)化的危害

五、富營養(yǎng)化的防治

第3頁/共49頁1.什么是富營養(yǎng)化?富營養(yǎng)化現(xiàn)象很早就有，我們可以從古代書藉中找到一些線索。關(guān)于富營養(yǎng)化的第

一個確實的、科學的觀察應在19世紀20年代。當時瑞士的莫爾登湖(Murtensee)湖水變成紅褐色。周圍居民認為是二百多年前德瑞戰(zhàn)爭中法國土兵血跡的回溯。經(jīng)過植物學家的觀察，發(fā)現(xiàn)是由于大量紅色顫藻[Oscillatoriarubencens(D．C．)Gom.]的生長，而它的大量出現(xiàn)可能與畜牧業(yè)中大量施用肥料有關(guān)。

第4頁/共49頁概念的理解因此，目前認為湖泊中營養(yǎng)物的緩慢增加不應稱為富營養(yǎng)化，或者可稱之為天然富營養(yǎng)化；而只有突然的、迅速的營養(yǎng)物增加(而這種增加都是由予人為的原因)，才可稱為真正的富營養(yǎng)化，或人為富營養(yǎng)化(cultural或anthropogeniceutrophication)。對于人為富營養(yǎng)化在湖泊演替中的地位，過去大都認為是加速了演替過程，使湖泊走向衰老．但現(xiàn)在有人認為從生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程中一些主要趨勢來考慮，把它看作是演替過程的逆轉(zhuǎn)，使湖泊由衰老走向“年青化”。是一個屬于環(huán)境污染范疇的問題．也就是專指“人為富營養(yǎng)化”。富營養(yǎng)化作為污染問題又與一級的污染不同。一般的污染大多導致生物生產(chǎn)力的降低，而富營養(yǎng)化卻是營養(yǎng)物質(zhì)的增加，往往提高了初級生產(chǎn)力(但也非總是如此)，甚至提高了終產(chǎn)品(魚)的生產(chǎn)量，但嚴重時也導致魚產(chǎn)量的下降以及引起其他的環(huán)境問題。因而，作為環(huán)境問題來討論富營養(yǎng)化問題，我們考慮的是它的危害方面。

第5頁/共49頁水體富營養(yǎng)化的定義“由于人類活動，水體中營養(yǎng)物質(zhì)增加，引起植物過量生長和整個水體生態(tài)平衡的改變，因而造成危害的一種污染現(xiàn)象”。

第6頁/共49頁2．富營養(yǎng)化研究的現(xiàn)狀

上世紀下葉和本世紀上葉．水體的主要污染是有機物污染，為此建立了一級和二級

污水處理場。但有機物的生物降解帶來了無機營養(yǎng)物質(zhì)的增加，引起了廣泛的水體富營

養(yǎng)化。特別是60年代后，已成為一個突出的、全球性的問題。

(1)對湖泊進行富營養(yǎng)化程度及原因的調(diào)查

美國、日本、意大利、原蘇聯(lián)、北歐、東歐等均進行過，我國也有調(diào)查和統(tǒng)計。

(2)召開了各種國際會議和進行合作研究。如美國、歐洲共同體、加拿大、日本、原蘇聯(lián)。我國也已召開過專門的國際學術(shù)討論會。

(3)出現(xiàn)了一些專門的、有關(guān)富營養(yǎng)化的著作。第7頁/共49頁二、富營養(yǎng)化的主要原因

水體富營養(yǎng)化的根本原因是營養(yǎng)物質(zhì)的增加。是哪些營養(yǎng)物質(zhì)呢?一般認為：主要磷，其次是氮?？赡苓€有碳、微量元素或維生素等。Schindler受控生態(tài)系統(tǒng)裝置和試驗湖區(qū)的研究結(jié)果，表明磷是主要“限制因子”。Vollenweider等關(guān)于磷負荷和初級生產(chǎn)關(guān)系的研究，也表明磷的重要性。用藻類生長潛力(AGP)方法來判斷湖泊中藻類繁殖的限制物質(zhì)，結(jié)果也表明受磷限制的湖泊至少占一半以上，見表13．3。在氮磷比低于10：1時，或在某個季節(jié)，氮也有可能成為限制因子。

第8頁/共49頁2．營養(yǎng)物的主要來源

可分為“天然源”和“人為源”，但這種分法在實際工作中難以區(qū)分。一般分為點源和非點源(散在源、面源)。前者指排放量集中，位置固定的污染源，都屬“人為源”．如通過管道排放的生活污水和工業(yè)廢水。點源污染較易測量。非點源污染系通過地表徑流、降水、地下水等進入水體。它可以是天然來源，也可以是人為來源，較難測定和控制。(1)地表徑流：富營養(yǎng)化現(xiàn)象的加速，大量施用肥料是重要的原因。(2)畜牧業(yè)、漁業(yè)

在一些畜牧業(yè)發(fā)達的國家，因畜牧業(yè)而產(chǎn)生的營養(yǎng)物質(zhì)量超過了由人口產(chǎn)生的量。漁業(yè)的污染源主要是強化養(yǎng)殖時，由于投喂各種肥料、飼料而產(chǎn)生。有資料報道，在網(wǎng)箱養(yǎng)魚時．每生產(chǎn)一噸魚每年要產(chǎn)生15kg的磷和1．037kg的BOD，因而引起水體富營養(yǎng)化。北歐國家因此對網(wǎng)箱養(yǎng)魚加以控制，需經(jīng)批準。第9頁/共49頁第10頁/共49頁第11頁/共49頁第12頁/共49頁營養(yǎng)物的主要來源（3)

生活污水：生活污水可以是點源排放，也可以非點源排放。它是主要的營養(yǎng)物來源。

(4)

工業(yè)廢水有些工業(yè)廢水有較高的氮、磷含量。其中排污量較高的是食品、化工和毛皮。（5）大氣降水

雨水中含有氮、磷與氣候帶及地區(qū)有關(guān)。氨態(tài)氮大于硝酸態(tài)氮。

(6)地下水

地下水將巖石或土壤中的氮、磷物質(zhì)溶解后帶入水體。日本琵琶湖資料表明地下水中氮的濃度為1．268mg/L,磷為0.087mg/L。

第13頁/共49頁第14頁/共49頁第15頁/共49頁第16頁/共49頁

三、富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價

1．物理學指標(1)AC／V指標，AC——總集水區(qū)：V——湖泊容積。

(2)形態(tài)土壤指數(shù)

MEI＝TDS／Z。TDS——總?cè)芙夤腆w(mg/L)；Z——平均水深(m)。

(3)透明度由于測定簡單，—較為常用的指標。2．水化學指標

(1)溶解氧：由于嚴重富營養(yǎng)化時易造成缺氧．特別在深水湖泊，因此也是一常用指標。

(2)營養(yǎng)物質(zhì)：這是最重要的指標。過去都以氮、磷(各種狀態(tài))的濃度為指標，現(xiàn)則更多應用年單位面積負荷。第17頁/共49頁富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價3．生物學指標：包括指示種類(藍藻中幾個種類)，種類組成，生物現(xiàn)存量(數(shù)量、生物量、葉綠素量等)，初級生產(chǎn)量，細菌等。4．綜合性指標

（1)美國環(huán)保局標準

貧營養(yǎng)

中營養(yǎng)

富營養(yǎng)

總磷(n18／m3)＜1010—20＞20

葉綠素a(nlg／m3)＜44—10＞10

透明度(m)＞3．72.0一3.7＜20

深水層溶解氧(飽和度％)＞8010—80＜10（2）Wetzel綜合的湖泊營養(yǎng)類型劃分標準(表13．12)。

（3）饒欽止、章宗涉根據(jù)東湖數(shù)十年工作提出的標準主要以藻類的數(shù)量、種類組成、初級生產(chǎn)力、透明度等為指標，見表13.13。（4）太湖、西湖、大伙房水庫等也都提出了評價的指標和標準，見表13．14。

第18頁/共49頁第19頁/共49頁第20頁/共49頁富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價(5)Carlson營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TSI)根據(jù)透明度、葉綠素a、總磷、COD等單項指標間的相關(guān)性建立的綜合指標。有Carlson的TSI法和Aizaki修正的TSIm法。其中TSI法的基礎(chǔ)是假定水中的懸浮物全部為浮游植物，即湖水透明度主要受浮游植物豐度的影響，這一方法忽略了浮游植物以外的其他因子（如水色、水中溶解物及其他懸浮物）對透明度的影響，因而具有一定的局限性，而TSIm則是以葉綠素a含量為基準，較好地解決了這一問題。對Carlson指標中的三個因子，相對重要性可定義為：Chla>SD>TP,對應的權(quán)重分配為：W(Chla)=0.540,W(SD)=0.297,W(TP)=0.163將其與TSI及TSIm指數(shù)結(jié)合起來，便可得到水體營養(yǎng)狀況的綜合評價公式。例如：

TSI(SD)＝10(6-1nSD/ln2)，SD-透明度（m）。TSI(chla)＝10[6-(2.04-0.681nchla)／l.2]，chla一葉綠素a（μg/L）。修正的TSI是將上述以透明度為基準的TSI改為以葉綠素a含量為基準。即TSIM(chla)=10(2.46+1nchla/ln2.5)TSI計算結(jié)果為0-100之間的數(shù)值，該方法的評價標準為：TSI<37為貧營養(yǎng)型，37≤TSI≤54時為中營養(yǎng)型，TSI>54為富營養(yǎng)型。

第21頁/共49頁富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價（6）綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)MTSI利用總磷(TP)、葉綠素a（Chl.a）、透明度（SD）反映湖泊營養(yǎng)狀態(tài)，公式如下：MTSI=[STSI(TP)+STSI(CHLa)+STSI(SD)]/3

其中：STSI(TP)=6.67f(TP)+7.21STSI(CHLa)=3.05f(CHLa)+0.95STSI(SD)=4.82f(SD)+5.66式中：

f(TP)=log[log(TP+0.025)+1.7]f(CHLa)=log(CHLa+0.5)f(SD)=log(SD)MTSI值與總磷相關(guān)系數(shù)為0.98,與葉綠素a相關(guān)系數(shù)為0.80，與透明度相關(guān)系數(shù)為0.95。評價標準為：MTSI<1極貧營養(yǎng)型；1～3貧營養(yǎng)型；2～5中營養(yǎng)型；4～7富營養(yǎng)型；6～10極富營養(yǎng)型。

(7)還有層次分析——主成分分析營養(yǎng)度法(AHP-PCA)，相關(guān)加權(quán)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法。

第22頁/共49頁四、富營養(yǎng)化的危害

從水產(chǎn)養(yǎng)殖來說，富營養(yǎng)化意味著水肥、飼料豐富，有其有利的方面。但從環(huán)境保護角度來看，富營養(yǎng)化會給水和水體的利用帶來多方面的問題。

第23頁/共49頁1.供水方面

富營養(yǎng)化后、藻類、特別是大型群體藻類的大量生長，使水廠在過濾水時效率降低。如東湖水廠，原來濾池12h反沖洗一次，現(xiàn)縮短至2—3h，沖洗水量最高可達出水量的20％。增加新的處理裝置，又使成本提高。同時，還影響水質(zhì)。許多形成“水華”的藻類能產(chǎn)生不好的氣味。如魚腥藻(Anabaena)、微囊藻(Microcystis)、束絲藻(Aphanizomenon)均可產(chǎn)生腐臭味；腔球藻(Coelosphaerium)可產(chǎn)生草腥味；小球藻(Chlorella)和直鏈藻(Melosira)能產(chǎn)生霉腐味等。還有報道說，藻類的溶解性有機物在自來水加氯后可氯化產(chǎn)生弱的致癌物質(zhì)。

第24頁/共49頁2.旅游方面

藻類的大量生長，使水的透明度下降，水色不好，有臭味等，從而使水體的旅游價值降低或消失，這是國外對富營養(yǎng)化問題感到危害嚴重的一個主要方面。我國的一些有名的風景游覽湖泊，如杭州西湖、武漢東湖、南京玄武湖、長春南湖等也都已面臨這樣一個問題。宮營養(yǎng)化嚴重后也帶來了水的衛(wèi)生學指標的下降。東湖已有幾個天然游泳場為此而關(guān)閉。

第25頁/共49頁3.漁業(yè)方面

水體富營養(yǎng)化雖然對漁業(yè)有有利的方面，如水體富營養(yǎng)化直接引起浮游植物數(shù)量增加，提高水域的初級生產(chǎn)力，從而使一些漁業(yè)品種的產(chǎn)量增加。但也同樣有不利的方面，國外因湖泊較深，養(yǎng)殖魚類又以對氧要求高的冷水性魚類為主，因此，富營養(yǎng)化引起的缺氧常使魚類大批死亡，并使魚類組成變?yōu)樗麄儾幌矚g食用而稱之為野雜魚的鯉科魚類。我國類似的問題也有。如浮游植物，尤其是微囊藻、夜光藻、有毒裸甲藻(Gimnodinium)、漆溝藻（Gonyaulaxpolygramma）、褐胞藻和小三毛金藻等能形成有毒有害赤潮，對淡水、半咸水和海洋漁業(yè)都有不利影響。氮磷在近海的大量增加，大幅度近海水中N:Si和P：Si的比例。使海洋生態(tài)系統(tǒng)從需要硅的硅藻主導群落向不需要硅的鞭毛藻、小型藍藻等主導群落轉(zhuǎn)移，最終導致整個海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的本質(zhì)改變。

第26頁/共49頁4．其他方面

不少藍藻在某種條件下能產(chǎn)生毒素。澳大利亞、南非、美國等曾報道因藻毒引起家畜、家禽、水鳥等的大批死亡事件。赤潮藻類產(chǎn)生的貝毒可直接危害人類生命。

第27頁/共49頁五、富營養(yǎng)化的防治

（1）清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)（cleanproduction）是指在生產(chǎn)過程中采用清潔的能源，無或少廢料以及生產(chǎn)無公害產(chǎn)品等。如生產(chǎn)過程中減少廢水中磷的含量。洗滌劑中把支鏈型烷基苯磺酸鈉改為直鏈型。改用磷酸鹽的代用品。農(nóng)業(yè)上合理控制施肥。

(2)深海排污

華盛頓湖用五年時間修建管道，把經(jīng)過兩級處理后的出水不排人湖中而改為排人海中。

7年后完全恢復，表現(xiàn)在磷量下降，浮游植物數(shù)量下降，種類改變。這是一個成功的典型。

(3)深層排水

深水湖泊或水庫中，底層水中營養(yǎng)物含量高于表層水，當水流轉(zhuǎn)時．進入湖上層，往往引起“水華”現(xiàn)象。而一般流出水均是表層水，為此設(shè)法將深層水排出，可降低富營養(yǎng)化程度。如波蘭一湖中，用此法得到較好效果。奧地利一湖中采用一“虹吸裝置”進行深層排水。第28頁/共49頁五、富營養(yǎng)化的防治(4)挖除底泥

截流和其他措施，用以減少外部營養(yǎng)物負荷。但富營養(yǎng)型湖泊中的底部沉積物常是一個營養(yǎng)庫，在一定條件下可不斷釋放磷。這稱為內(nèi)部負荷。當外部負荷減少后，內(nèi)部負荷可補償，使宮營養(yǎng)化現(xiàn)象繼續(xù)存在。例如瑞典的Trumman湖、因生活污水嚴重污染而出現(xiàn)藍藻水華，采取截流措施后10年仍未恢復。主要原因是底泥釋放營養(yǎng)物。經(jīng)研究后決定挖去底泥。挖除的底泥相當于去除了50t磷和450t氮。隨之該湖恢復到接近貧營養(yǎng)湖的水平。杭州西湖每年挖泥3—6萬噸，耗費比引水法高，但去除的氮、磷亦高于引水法。(5)泥水隔離

也是為了減少內(nèi)部負荷，但泥不挖出，而是就地處理。例如加入凝聚劑，塑料薄膜覆蓋。這種方法只能用于小水體，而且費用也不低，在目前我國要采用不太現(xiàn)實。(6)殺藻除草

用藥劑來除藻類和水草。美國環(huán)保局批準使用的殺藻劑有27種，其中最常用的是硫酸銅，但這種方法只有局部治標作用，而且還要考慮殘毒問題；美國用得較多，每年要使用近萬噸殺藻劑。

第29頁/共49頁五、富營養(yǎng)化的防治(7)收藻利用

富營養(yǎng)化后藻類“水華”出現(xiàn)，能否直接利用，化害為利呢?非洲乍得人有食用藍藻的習慣，目前有用作農(nóng)肥、飼料、制沼氣和提取有用物質(zhì)的試驗。但收集是一個問題。美國曾試驗過機械的藻類收集船。原蘇聯(lián)曾試驗研究過利用水庫中藍藻“水華”于農(nóng)肥、飼料及其他方面，認為花錢少、收益大，并可改善水質(zhì)。我們也曾實際測算了東湖內(nèi)可利用的藍藻“水華”量，表明數(shù)量相當可觀，且含有很高氮、磷量，如果加以利用，可減少東湖氮負荷的14.5％和磷負荷的9.1％。

第30頁/共49頁五、富營養(yǎng)化的防治(8)生物防治

過去對富營養(yǎng)化防治的措施都集中在理化方法和工程措施，對利用生態(tài)學方法，即從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)整來進行治理很少注意。70年代有不少學者強調(diào)了生物的作用，提出了生物操縱(biomanipulation)這一名詞，并舉出了不少實際觀察和試驗事例，表明這是一個有潛力的、有生命力的措施。這種觀點強調(diào)的是整個生態(tài)系統(tǒng)的管理，從營養(yǎng)環(huán)節(jié)來控制宮營養(yǎng)化，使營養(yǎng)物改變?yōu)槿祟愋枰慕K產(chǎn)品(魚)而不是“水華”。①魚類的直接吞食；②浮游動物的作用；③高等植物的克藻效應。

第31頁/共49頁第二節(jié)

赤潮現(xiàn)象

一、赤潮和赤潮生物

1．赤潮的基本概念所謂赤潮(redtide)是海洋或近岸海水養(yǎng)殖水體中某些微小的浮游生物在一定條件下暴發(fā)性增殖而引起海水變色并使海洋動物受害的一種生態(tài)異?，F(xiàn)象。和淡水中“水華”相近，但水華不一定有害。

第32頁/共49頁2．赤潮生物的類別

能形成赤潮的浮游生物稱為赤潮生物。據(jù)報道，全世界已記錄的赤潮生物有300種左右(可能個別存在同種異名)，隸屬于10個門類。我國海域分布的約有127種，隸屬于8個門類(國外已報道的10個門類中的細菌和綠藻赤潮生物在我國尚未發(fā)現(xiàn))。其中在我國沿海發(fā)生赤潮的赤潮生物有30多種，主要是甲藻類(15種)，其次是硅藻類(7種)和藍藻類(4種)(張水浸等，1994)。據(jù)國內(nèi)外的報道，最常見的赤潮生物有以下幾個屬：甲藻類—夜光藻、膝溝藻(Gonyaulax)、原甲藻(Prorocentrum)、角藻、多甲藻、鰭藻(Dinophysis)等。硅藻類——骨條藻、角毛藻、根管藻、海鏈藻、菱形藻等；藍藻類——束毛藻等。此外有些紅藻(Rhodomonas)，某些裸藻、金藻和纖毛蟲等有時也能引起赤潮。

第33頁/共49頁赤潮生物的類別赤潮引起海水變色可因形成赤潮的生物種類不同而呈現(xiàn)出不同的顏色。例如，夜光藻

(Noctilucascientillens)、紅海束毛藻(Trichodesmiumerythracum)、中縊蟲、紅硫菌等種類形成的赤潮可以是紅色、粉紅色的；裸甲藻赤潮呈黃色、茶色或茶褐色；綠色鞭毛藻類形成的赤潮通常呈綠色；硅藻類赤潮多為土黃、黃褐或灰褐色，就是同一種生物引起的赤潮，由于數(shù)量不同，顏色也不一樣，數(shù)量越大，顏色越深，甚至改變顏色。因此，所謂赤潮是各種色潮的統(tǒng)稱。第34頁/共49頁單相型赤潮和雙相型赤潮發(fā)生赤潮時只有一種赤潮生物占絕對優(yōu)勢的，稱為單相型赤潮，有時有兩種赤潮生物共占優(yōu)勢，則稱雙相型赤潮。另外，外海的赤潮生物種類較少，最具代表性的是藍藻門中的束毛藻(Trichodesmiumspp.)。而在近岸、內(nèi)灣、河口發(fā)生的赤潮種類很多(主要是甲藻類和硅藻類)，且具一定的地區(qū)性差別。例如，廣泛分布于我國沿海各地的種類有夜光藻和骨條藻(Skeletonemacostatum)，其次是原甲藻屬(Prorocentrum)和棵甲藻屬(Gymnodinium)的一些種類。第35頁/共49頁二、赤潮的危害

赤潮毒死魚、貝、蝦等海洋動物，甚至使人類中毒，是一種海洋災害，其危害途徑有以下幾方面：

1.赤潮生物大量死亡后，在微生物分解過程中大量消耗溶氧甚至產(chǎn)生硫化氫，使水產(chǎn)動物缺氧或因硫化氫致毒而死亡。

2.赤潮生物大量繁殖復蓋海面或粘附在魚貝類鰓上，使動物呼吸困難而窒死。

3.有些赤潮生物(主要是甲藻類)在體內(nèi)或其代謝產(chǎn)物中含有生物毒素，引起動物中毒死亡。如一種膝溝藻(Gonyanlaxmonilata)分泌毒素能使鯔魚在5h內(nèi)死亡，另一種膝溝藻分泌毒素能殺死鯊魚，一種裸甲藻(Gymnodiniumvendficum)分泌極毒的毒素，在10分鐘內(nèi)可殺死蝦虎魚。

4.人類由于攝食中毒的魚貝類而受害

第36頁/共49頁三、赤潮的毒素赤潮生物的毒素大致有以下幾類：1.麻痹性貝毒(PSP)，如鏈狀裸甲藻(G.catenatum)等分泌此種毒素。2.腹瀉性貝毒(DSP)，由鰭藻屬(Dinophysis)一些種類所分泌。3.神經(jīng)性貝毒(NSP)，短裸甲藻(G.breve)等所分泌，使肌肉發(fā)生麻醉，身體發(fā)生平衡，嚴重時因癱瘓而死；4.失憶性貝毒(ASP)，菱形藻屬某些種類分泌。5.西加魚毒素(CFP)，由一種似翼藻(Gambierdiscustacicuw)分泌。

6.藍藻毒素(CTP)，魚腥藻、節(jié)球藻等分泌。

第37頁/共49頁四、赤潮的成因赤潮發(fā)生的原因首先是具備一定的環(huán)境條件，其次是海區(qū)有赤潮生物或其孢囊的存在和擴布。

1.養(yǎng)分的增加，氮、磷、微量元素和某些溶解有機質(zhì)都是赤潮生物發(fā)育必需的營養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)日本水產(chǎn)資源保護協(xié)會(1972)的資料，氮0.1mg/L，磷0.016mg/L就可能發(fā)生赤潮，一定數(shù)量鐵、錳、鎂、銅、鉬(Mo)、鉻(Co)等微量元素和VB1、VB12等有機質(zhì)的存在，也是引起赤潮生物繁殖的環(huán)境條件。

2.適宜的溫度和鹽度高的水溫(15～33℃)是發(fā)生赤潮的主要條件。水溫突然升高常是發(fā)生赤潮的預兆，因降水引起鹽度的突然降低也常與赤潮發(fā)生有關(guān)。我國沿海赤潮多發(fā)生在水溫23～28℃，鹽度23～28之間。第38頁/共49頁赤潮的成因

3.一定的氣象條件。炎熱無風的晴天持續(xù)一段時間，有利于水層的穩(wěn)定性并形成水溫的垂直分層或水平分區(qū)，這種情形下許多赤潮生物因具有垂直移動或水平運動能力，可選擇養(yǎng)分豐富，光照充足、溫鹽度適宜水層生活，在種間競爭中占優(yōu)勢并大量繁殖。如許多赤潮甲藻垂直移動速度達2～20m/d,一般白天上升到光照最適表層，夜晚下降到養(yǎng)分豐富的深層。降雨也能促進赤潮的形成，赤潮易在雨季出現(xiàn)。由于降雨使大量養(yǎng)分、有機質(zhì)，微量元素流入海區(qū)，促進赤潮生物的繁殖。4.赤潮生物或其孢囊的存在。當環(huán)境條件適宜而缺少赤潮生物種源時，水流或人為地帶進赤潮生物或其孢囊?？梢鸪喑钡耐蝗话l(fā)生。近年我國在潮間帶圍墾區(qū)大量進行對蝦養(yǎng)殖，在高度富營養(yǎng)化的蝦池內(nèi)赤潮生物迅速繁殖并被排放入海，也能促進海區(qū)中赤潮的產(chǎn)生。

赤潮的發(fā)生有很大的突然性，如廣東大鵬灣發(fā)生夜光藻赤潮時，3月30日密度僅480個/L，4月1日即猛增至14萬個/L。持續(xù)時間一般不超過3天，兩個相鄰赤潮間隔時間不超過10天。

第39頁/共49頁五、赤潮發(fā)生的基本過程1．起始階段：將要發(fā)生赤潮的海域具有形成赤潮的生物種(包括營養(yǎng)細胞或胞囊)，海水的各種理

化條件能滿足該種赤潮生物生長、繁殖的需要。在這一階段中，赤潮生物開始繁殖或胞囊大量萌發(fā)，競爭能力較強的赤潮生物可逐漸發(fā)展到一定的種群數(shù)量。

2．發(fā)展階段:在海區(qū)的各種營養(yǎng)物質(zhì)以及光照、溫度、鹽度等因素繼續(xù)保持有利于赤潮生物發(fā)展的狀態(tài)下，赤潮生物呈指數(shù)式增長并迅速形成赤潮，同時原先的共存種多數(shù)被抑制或消失，也可能有個別種隨赤潮出現(xiàn)而有增長。這一階段任何環(huán)境因素的改變都有可能阻礙、推遲或終止形成赤潮的過程。第40頁/共49頁赤潮發(fā)生的基本過程3．維持階段維持階段是赤潮現(xiàn)象:持續(xù)的時間，這時赤潮生物種群數(shù)量處于相當高的水平。這一階段的時間長短主要取決于水體的物理穩(wěn)定性和各種營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和補充狀況。4．消亡階段:引起赤潮消亡的原因包括營養(yǎng)物質(zhì)耗盡又未能及時得到補充，或遇臺風、降雨等各種引起水團不穩(wěn)定性的因素，或溫度的突然變化超過該種赤潮生物的適應范圍，造成赤潮生物的大量死亡，赤潮現(xiàn)象就逐漸或突然消失。這一過程往往是對漁業(yè)危害最嚴重的。

第41頁/共49頁六、赤潮的預測預報

對赤潮預測預報是減輕赤潮危害的一項非常重要的工作。但是，由于發(fā)生赤潮的原因和機制尚未完全了解，還需要進行許多基礎(chǔ)研究，因此迄今還沒有一個普遍適用的赤潮預報模式。下面介紹幾項預報的依據(jù)：第42頁/共49頁1．根據(jù)水化特征的預測

由于海域的富營養(yǎng)化是發(fā)生赤潮的物質(zhì)基礎(chǔ)、因此，一切能反映海域富營養(yǎng)化的指標在赤潮預報中都是有用的。目前已提出一些以氮、磷、葉綠素a含量，COD等參數(shù)組成的富營養(yǎng)化程度判斷公式可供實踐中應用。除了藻類生長所必需的基本無機營養(yǎng)鹽外，還應特別注意那些具有促進赤潮發(fā)生的微量物質(zhì)的量，其中最受重視的是Fe和Mn。因為很多現(xiàn)場和室內(nèi)實驗都已證實Fe、Mn對赤潮生物生長的刺激作用。最近，日本東京水產(chǎn)大學等研究單位提出利用硒(Se)含量變化預測赤潮的發(fā)生，因為赤潮發(fā)生之前，隨著浮游植物的增殖，表層海水中Se濃度就有所上升，赤潮高峰值時，硒濃度是平時的3倍以上。此外，張水浸等人(1994)認為，水體中pH值和溶解氧(DO)也可作為預測指標，當pH值超過8.,25，DO的飽和度超過110％一120％時，有可能在未來幾天內(nèi)發(fā)生赤潮。

第43頁/共49頁2．根據(jù)水溫、鹽度和氣象條件的預測

很多赤潮事例表明，海區(qū)表層水溫在短時間內(nèi)的急劇上升且有成層現(xiàn)象，以及在河

口、內(nèi)灣因降雨或河流徑流量增大而引起鹽度變化，常可誘發(fā)赤潮發(fā)生。因此，可根據(jù)海區(qū)出現(xiàn)的上述異?，F(xiàn)象來預測赤潮發(fā)生的可能性，日本學者曾應用過這種方法并有一定效果。例如，兵庫縣的明石發(fā)生Chattonella赤潮的年份往往與5月份的水溫變動量(TD值)和鹽度變動量(SD值)有關(guān)。有的學者認為，可對觀測水溫進行累積來預測赤潮發(fā)生的時間。氣