胶州湾典型增养殖海域有害赤潮生消过程及关键因子研究

有害赤潮（Harmful algal blooms, HAB）已成为全球性的海洋灾害，对我国近海养殖业危害尤为巨大，研究赤潮发生、发展的主要环境影响因子，对于控制赤潮的发生以及加强赤潮的防治具有十分重要的意义。本文根据国家自然科学基金“九五”重大项目“中国沿海典型增养殖区有害赤潮发生动力学防治对策研究”项目组近年来对胶州湾东北部养殖海域的监测资料，分析了该海区营养状况，结合该区自然环境特点，探讨了发生于1998年7月和1999年6月两次硅藻赤潮的主要影响因子；并应用胶州现场海水进行了室内模拟培养实验，对影响有害赤潮生消过程的关键环境因子进行了分析探讨。对1998和1999年赤潮多发季节胶州湾东北部增养殖水域海水的营养状况进行了分析，并参照潜在性富营养化的概念，应用NQI指数对该海域的富营养化水平进行了评价。结果表明：（1）胶州湾东北部增养殖海域赤潮多发季节TIN、DIP和活性硅酸盐的含量均较高，远高于同期胶州湾大面观测站各营养盐的平均含量；该海域有机污染物含量相对营养盐含量不高。（2）该海域春季氮、磷营养盐含量充足，水域属富营养化平；夏季该海域具有较高的生物具，磷酸盐水平相对较低，海域多数时间属于磷限制潜在性富营养化水平；但这种限制极易为外界补充所改变，如陆源输入、养殖废水的排放等。（3）该海域为典型增养殖区，养殖废水对海域营养盐的补充有重要意义，因此应当加强对该海域养殖业的综合管理。对分别于1998年7月和1999年6月在胶州湾东北部增养殖海域发生的中肋骨条藻（Skeletonema costatum）赤潮和浮动弯角藻（Eucampia zoodiacus）赤潮生消过程中环境因子的变化进行了探讨。发生赤潮生物量的升高常伴随海水pH值、溶解氧（DO）含量的升高以及各营养盐（氮、磷、硅）含量的降低；认为在该海域较高营养盐含量和较高生物量的情况下，赤潮发生前大规模的降雨过程及随后的气候条件为赤潮生物的快速生长繁殖创造了有利条件；无机磷和活性硅酸盐含量相对于无机氮显得较低，对该海域硅藻赤潮的生消过程起着控制作用。采集胶州湾现场海水进行了实验室模拟培养实验，对影响赤潮生消过程的主要环境因素进行了研究和探讨。结果表明，现场海水进行模拟培养时，排除了潮流、风以及水团间交流混合等因素对水体中浮游生物的影响，培养水体中的浮游植物生物量都存在增高的现象；在氮、磷、硅等营养盐含量充足的条件下，浮游植物可快速进入指数增长期，并较快发展形成赤潮，高浓度的营养盐常导致培养水体中浮游植物的较高的生长速率，浮游植物对氮磷营养盐的吸收受到环境中营养盐含量的影响；初始环境下营养盐的限制可抑制浮游植物的进一步增殖，发生赤潮水体中某种营养盐的含量降低最终导致了赤潮的消亡。