环境科学111海洋环境学课程论文

赤潮的成因以及几种常见的赤潮藻类

姓名：赵欣园 班级：环科111 学号：2011013171

摘要：本文主要简单地对沿海赤潮现象的成因进行解释，并且对近几年几种沿海产生赤潮的几种比较典型的藻类：东海原甲藻、中肋骨条藻、米氏凯伦藻、旋链角毛藻、球形总囊藻等，对它们生长特性：包括温度，盐度，营养盐还有其他的一些环境因子进行简单的介绍。

关键词：赤潮；赤潮藻；藻类生长因子

1.前言

1933—2011年，我国沿岸海域共记录赤潮事件1047起 ，累积影响面积 22万km。20世纪60年代以前仅有2次记录，影响面积约1400km2；70年代8次，面积约5700km2；80年代迅速增至74次，面积约34000km2；90年代记录次数已达151次，影响面积约22500km2。总体来看，我国沿岸海域赤潮有加重之势，赤潮发现次数逐渐上升，影响面积不断扩大[1]。根据所学的知识，赤潮是一种海洋生态灾害，并且赤潮的成因比较复杂。

2.赤潮的成因

由于海洋中海水的水温、盐分、流速、营养物质等环境条件的改变，导致海水中某些微小的浮游藻类、原生动物活细胞暴发性繁殖(增殖)或聚集，从而引起海水变色的有害生态异常现象被称为赤潮。赤潮形成的原因较为复杂，与海 洋的气候条件、水体状况等有密切关系。形成因素可囊括为化学因素、物理因素 和生物因素三大类[2]。

3.几种赤潮藻类

3.1.东海原甲藻

东海原甲藻属于甲藻纲，原甲藻目，原甲藻科，原甲藻属。细胞呈不对称形，长15~22μm，宽9~14μm，营单细胞生活，但有时形成2~4个细胞短链，是目前原甲藻属中唯一己知能形成细胞短链的种类[3,4]。东海原甲藻生长的最适温度为22℃，22℃以下时，东海原甲藻的生长率随温度增高而增加，温度低于13℃和16℃

时，藻类的生长和存活能力明显下降。25℃时，藻的生长率稍有下降[5-7]。盐度对东海原甲藻的影响表现为在低盐度18下生长能力较弱；盐度22和35.7时，其生长能力相当；最适盐度为25~31[6,8]。东海原甲藻可以吸收无机磷NaH2PO4，又可以利用3种小分子有机磷ATP、葡萄糖-6-磷酸和甘油磷酸钠，这说明东海原甲藻在自然海水中可以利用的磷源比较广泛，从而可以为东海原甲藻赤潮形成提供丰富的磷源[9]。该藻类对光照也有特殊要求，根据实验[10]得出光周期在6 h以下为不适区间，8~18h为亚适区间，20 h以上为最适区间。可以推测，在日照时间长、持续光照的条件下，东海原甲藻容易迅速大量繁殖，形成赤潮。

3.2.中肋骨条藻

中肋骨条藻(Skeletonema costatum)隶属于硅藻门(Bacillariophyta),中心纲(Centricae),盘状硅藻目(Disco idales),骨条藻科(Skeletonem aceae),骨条藻属(Skeletonema)[11]。在自然条件下东海原甲藻与中肋骨条藻可以共存，并且在某些海域的赤潮形成过程中常会产生交互演替现象[12-13］。从实验结果[14]可以看出，氮磷比对中肋骨条藻的生长有明显的作用，中肋骨条藻在 N:P＝16:1 的水体中生长最好。中肋骨条藻在氮磷比高的水体中的生长状态较氮磷比低的水体为好，表明在富营养化条件下，氮比磷更易诱发中肋骨条藻赤潮，即使在氮磷比较高的情况下，中肋骨条藻也能很好生长。除了氮和磷营养因子以外，中肋骨条藻还与其他的一些环境因子有关，根据孙大伟、欧林坚等人对该藻的种群动态及其与环境因子的相关性分析的实验[15]中看出：该藻类适宜生长的溶解氧7.30~8.90mg/L、COD为1.01~1.36mg/L左右，并且近海比远海的生长密度大；其适宜的生长温度在25℃~26℃；盐度在30.6‰~31.6‰。

3.3 米氏凯伦藻

米氏凯伦藻属于裸甲藻目,凯伦藻属。1935年 Oda在日本京都 Gokasho湾发现这个种, 定名为 Gymnodinium mikmi otoi,后来陆续在其他海区也有发现,但是鉴定的名称不同, 与其同种异名的有Gymnodinium nagasakiense 和

Gyrodinium aureolum , 中文译名有米氏裸甲藻、米金裸甲藻和长崎裸甲藻。2000年, Hansen等根据超微结构和分子生物学数据,将这个种以及其他两个种

(Gymnodinium breve,Gym nod- inium brevisulca tum)从裸甲藻属独立出来, 建立Karenia属, Gymnodinium mikim otoi改名为Kareniam ikimotoi, 相应的中文译名也改为米氏凯伦藻[16]。

近年来, 米氏凯伦藻经常出现在福建沿海的赤潮群落中, 有时还与东海原甲藻一道形成双相赤潮。它能分泌溶血性毒素, 危害鱼类和无脊椎动物, 引起养殖生物死亡, 造成了渔业经济损失。其生长最适宜的温度在23℃左右，根据实验

[17]温度范围较窄，这说明了米氏凯伦藻对温度的适应性不强，只能在较小的温度范围内大量生长繁殖。对于盐度来说，米氏凯伦藻的适宜盐度范围27.9~30.5。最高细胞密度出现在28.9~29.7范围。盐度的变化范围也不是很大，说明了米氏凯伦藻对盐度的变化很敏感，对剧烈盐度变化适应能力差；除此之外强降雨、充足的光照、稳定的气温和良好的海况是米氏凯伦藻赤潮发生和发展的必要条件。

3.4 旋链角毛藻

旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)比较广泛地分布在中国东海、黄海、渤海等，是胶州湾夏季主要的优势藻，曾多次引发赤潮[18]。同样的，一些环境因子会影响旋链角毛藻的生长：例如温度、盐度、光照和PH。根据茅华、许海等人的实验[19],旋链角毛藻的最适宜温度20℃左右；光照条件在78.12μE·m-2·s-1使，旋链角毛藻生长速率最大；从盐度方面来看，旋链角毛藻在盐度为 25 时能保持相对较高的生长速率，与其在季节性的海水中大量出现相一致；同样PH也是重要的影响因素：在 pH7.0~8.3 之间，旋链角毛藻都有不同程度的增长。实验中旋链角毛藻最适pH值是8.3，当pH值低于8.3时，生物量和生长速率都相应下降。综上所述，温度、光照、盐度和 pH 的波动均导致旋链角毛藻的比生长率和生物量发生变化：在适宜的条件下其增殖速率达到最高，而其它的条件则会抑制其生长。引发赤潮，需要多方面的条件同时具备[20]。

3.5 球形总囊藻

总囊藻隶属定鞭藻纲，定鞭藻目，是重要的海洋初级生产者，棕囊藻在温带和极地的海洋中能形成有害赤潮，死亡分解后产生灰白色泡沫，给渔业和海洋环境造成极大危害，丹麦、荷兰、挪威及阿拉伯海湾曾经发生过棕囊藻赤潮，且爆

发频率呈上升趋势[21]。和其他的几种藻类相同，也受到环境因子的限制，根据徐宁等的研究[22]：球形棕囊藻的适温范围较广,在水温较高时(>25℃) 仍可快速增殖，其最适宜的生长温度大约在20℃~25℃左右。导致球形棕囊藻繁殖的主要营养源是可溶解性氮DIN，在高浓度的DIN的环境下，球形棕囊藻能大量繁殖；海水盐度也是影响球形棕囊藻繁殖的因素之一，其适宜的生长海水盐度在30左右。

4.总结

根据相关文献的查阅，可以看出这几种藻类，他们的生长温度基本上都在20℃~25℃左右，因此可见产生赤潮的海温条件比较必须比较的温和，作为温带或亚热带的海域，这样的温度条件比较容易形成，因此适宜的温度是产生赤潮的首要条件；除此之外的影响因素就是营养盐，根据对以上几种藻类的了解，氮元素和磷元素的浓度是使藻类大量繁殖的重要因素，并且近海岸发生概率远远高于远海，其原因便在于近海的营养盐浓度大大高于远海的营养盐浓度，近海的氮磷等元素为赤潮藻类的繁殖提供了充分的营养盐。此外一些次要的环境因子，例如光照和水温等等，我们可以发现，产生赤潮需要在这些环境因子的综合作用。并且，在不同环境下，不同类型的赤潮藻会根据自身的习性和特点，进行竞争，一般产生赤潮时，某一种藻类会成为优势种而大量繁殖，因此在发生赤潮时我们需要去根据赤潮藻的习性来对环境因子进行调查分析，并且判断其成因。

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