赤潮基本知识

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1、海洋环境科学第八章赤潮科学研究一.赤潮概述1.赤潮大多数发生在富含营养物质的内海、河口、海湾或有上升流的水域，尤其以水体富营养化程度高或者自身污染严重的海水养殖区发生频率最高。2.赤潮发生机制随水温等环境因子呵斥潮生物种类而异，一般春夏为盛发期，但热带和亚热带海区冬季也有发生赤潮。南海虽然终年可见但3-5月发生频率最高；甲藻赤潮多见于夏季。二.赤潮分类单相型赤潮：发生赤潮时由在浮游植物细胞总量中占绝对优势的（80%以上）的单种赤潮种生物引发双相型赤潮：当赤潮发生时有两种共存的赤潮生物占优势复合型赤潮：有三种或者三种以上赤潮生物组成的并且每种的细

2、胞密度都站浮游植物总细胞数的20%以上我国单相型赤潮较常见三.赤潮的判断（我国常用）感官指标：海水水色以及色度，海水表底层溶解氧变化，海水PH值突变，海水出现腥臭味或者粘状物等，其中以水色及色度为常用指标。凡是植物性赤潮时，白天水体表层溶解氧均达过饱和状态，饱和度可达110%~200%，表层水的PH异常增高，一般为8.3以上时可判断为赤潮生态学指标：浮游植物多样性指数（H），浮游植物均匀度（J），叶绿素a和赤潮生物密度四.赤潮甲藻孢囊分类学研究孢囊：赤潮的种源，失去鞭毛和游泳能力的不动细胞，能在不良环境下沉于底泥中，一旦环境适宜，孢囊即大量萌发

3、成营养细胞，密集于海面上从而形成赤潮。分类：暂时性孢囊&休眠性孢囊孢囊形成一般受温度、营养盐和其他因子地影响。裸露阶段：萌发前一刻细胞内含物常从孢囊壁收缩，沟和其他体形特征开始形成；萌发孔打开后，原生质经阿米巴运动流出萌发孔，纵鞭毛可能正好在萌发前或者萌发后几分钟内形成，跟着横鞭毛发育。常需要一天才能形成壳版。五.分子生物学在赤潮藻识别中的应用免疫学技术分子生物学技术六．有害赤潮生物的种群动力学12㈠有害赤潮生物的生长特征大洋中浮游植物的生长一般都用叶绿素为指标表示整个群落生长状况，但是对于研究赤潮生物动力学来说，这种群落生长率是没有什么意义的

4、。所以在研究某种赤潮生物种群动力学时，首先必须研究细胞生长率和种群生长率，而群落动力学是两者的必然结果①细胞生长（最基础，对外界反应最敏感的）（决定于细胞的生理学过程，其最大生长率受控于个体细胞的遗传基础;但是外界条件诸如营养水平、特殊辐射、小生境适应等，也都直接影响着细胞生长）⑴分为迟滞期、指数期、稳定期和衰亡期⑵一般说来，赤潮生物白天生长夜晚分裂②种群生长（基于细胞生长率并且构成赤潮单元）（影响种群生长的因素与影响细胞生长的因素并不是完全一样，e.g.捕食和水平对流等能直接影响种群生长率但对细胞生长率却没有直接影响；营养盐直接影响细胞生长率

5、却对种群生长率没直接作用）⑴就一个种来说，种群生长率一般低于细胞生长率。⑵对于种群生长来说，细胞分裂特征和速率有重要作用③生长：一是细胞个体增大；二是细胞种群生长；④细胞分裂的两个阶段：首先，细胞通过光和作用和自身代谢来实现个体生长，在细胞不断增大的基础上细胞分裂而达到种群增长。⑤细胞生长率：单位时间内细胞的分裂次数，直接关系到种群生长从细胞生理学来讲，高生长率在甲藻中也是存在的，所以在研究甲藻赤潮时，不仅有因为物理海洋学作用或者因为捕食者的减弱而发生，也因为有细胞高速生长而引发。⑥营养要求---Ks值赤潮在富营养条件和寡营养生境中都可以发生寡

6、营养生境赤潮：发生在有温跃层的地方，通常海洋温越层下部较深的海域海水营养比较丰富外界营养条件决定了细胞营养吸收率和生物量，从而影响到细胞种群以及群落的生长率。细胞水平的营养要求符合Monod公式的规律：V=Vmax×S／（Ks+S）其中：V代表营养吸收速率，Vmax代表最大吸收速率，S为底物浓度，Ks是半饱和常数或称亲和系数。细胞在稳定的环境中吸收率取决于外界营养条件，而在低浓度的营养条件下，细胞的生长决定于细胞体内的营养浓度。对于一种有害的赤潮生物来说，是否由于在外界营养条件下单种细胞迅速增殖而引起赤潮，涉及到细胞的短期营养摄入行为、营养储存

7、，以及周围水团所能够提供的营养水平等复杂动力学过程，在对这种细胞营养要求与周围水环境营养条件的研究中，Monod公式中的两个参数：Vmax和Ks是至关重要的。据浮游植物的营养特点，其营养方式可分为三种：亲和策略，生长策略和储存策略生长策略：该类浮游植物有不断增大的Vmax，表现为短期高速增长，极大限度的利用环境条件所提供的营养水平，在竞争中占绝对优势，它要求浮游植物中有大于其他任何种的Vmax，但是对于目前所研究的甲藻赤潮种来说，该机制并不成立。储存策略：在体内建立营养库以备将来之需，这种能力在寡营养的生境中具有优势。亲和策略：研究最多的。Ks

8、被作为一种衡量浮游植物在低营养水平条件下的潜在竞争能力的指数，通常认为在低营养水平下，Ks低的种较Ks高的种具有较高的竞争能力。一般情况下，硅藻较甲藻