福建定海湾一次东海原甲藻与夜光藻双相赤潮浅析

李正华

(1.福州市海洋与渔业技术中心，福建 福州 350026；2.福州市海洋环境监测站，福建 福州 350026)



福建定海湾一次东海原甲藻与夜光藻双相赤潮浅析

李正华1，2

(1.福州市海洋与渔业技术中心，福建 福州 350026；2.福州市海洋环境监测站，福建 福州 350026)

通过对2010年6月7—13日发生在福建定海湾的一次东海原甲藻与夜光藻双相赤潮进行跟踪监测，分析并探讨了该次双相赤潮生消过程。本次赤潮暴发时海区表层水温范围为22.8～23.2℃，盐度范围为28.24～28.36；本次赤潮暴发后，监测结果显示该海区表层水体中夜光藻的大量存在对东海原甲藻的快速增长无摄食压力，而且在夜光藻大量存在的表层水体中活性磷酸盐及氨氮含量与正常海区相比均明显偏高，另外海区表层水体中东海原甲藻在赤潮暴发后仍能快速生长。

福建定海；东海原甲藻；夜光藻；双相赤潮

近海赤潮已经成为制约海洋可持续发展的严重环境问题之一[1-2]。夜光藻(Noctiluca scintillans)是世界各国沿海水域主要的赤潮生物之一，据报道在日本、印度、泰国、南非、法国等地均发生了不同规模的夜光藻赤潮，而且在我国南海其发生赤潮的频率亦相当高、范围也很广[3]。

历史上夜光藻在我国东海沿海亦频发赤潮[4]，不过近几年在原夜光藻赤潮频发的季节，东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)已演变成引发东海赤潮最主要的原因种之一[5]，其在长江口附近、浙江近海以及福建沿岸海域几乎每年都会引发赤潮，而且经常是世界罕见的大规模赤潮，这引起了社会的广泛关注[6-7]。

1　材料与方法

1.1 监测时间与范围

2010年6月7—13日，对发生在福建定海湾的东海原甲藻与夜光藻双相赤潮进行了连续监测，并在赤潮发生区域从湾内向湾外取一断面，设3个监测点(图1)，每1～2 天采样一次，每次监测不超过2h，所采样品均为各站位海面下0.5m处的表层水样。

1.2监测项目与方法

1.3数据分析方法

比增长速率计算公式：μ=(lnxt-lnx0)/t。式中，x0表示初始细胞密度，xt表示t天后的细胞密度。

2　结果

2.1海区发生赤潮时概况

2010年6月7日，在福建定海湾发现海面异常，当日起进行现场观测及样品采集检测。6月7日该海区海面颜色呈棕色、砖红色，并呈块状、带状分布；异常区域主要分布在湾内，并向湾外延伸，面积约为20km2；而且当日该海区表层水体中监测到的东海原甲藻与夜光藻细胞数量分别为2.92×106个/L和9.33×104个/L，均超过形成赤潮时水体中藻细胞的基准密度(东海原甲藻：5.00×105个/L，夜光藻：3.00×103个/L)[11]；另外，在湾外海面颜色正常区域设一对照站点，其浮游植物优势种为中肋骨条藻(Skeletonema costatum )，数量为5.67×105个/L。根据6月7日现场观测结果及赤潮生物细胞数量等两个指标测定结果，判断该海区当日暴发了东海原甲藻与夜光藻双相赤潮。

2.2赤潮生物细胞数量变化情况

专家表示，给宝宝适当地补充益生菌，可以呵护宝宝肠道健康，是预防秋冬腹泻的有效方法之一。而宝宝已经有了腹泻的症状时，也可以适当补充益生菌，可有效抑制有害致病菌、维持肠道微生态平衡、增强肠道免疫能力。

在监测过程中，海区表层水体中东海原甲藻细胞数量变化范围为3.00×105～6.42×107个/L，平均值为1.47×107个/L，其细胞数量的LOG值变化情况如图2所示：6月9日海区表层水体中东海原甲藻细胞数量达到最高值，接着东海原甲藻细胞数量不断减少，6月13日该海区表层水体中东海原甲藻细胞数量低于其形成赤潮时水体中藻细胞的基准密度。另外，海区表层水体中夜光藻细胞数量变化范围为0～9.33×104个/L，平均值为4.64×104个/L，其细胞数量的LOG值变化情况如图2所示：6月7日海区表层夜光藻细胞数量为最高值，6月11日该海区表层水体中夜光藻完全消失。

2.3海区各环境因子变化情况

在监测过程中，海区表层水温为22.4～22.9℃，平均值为22.4℃；盐度为25.53～29.00，平均值为27.24；海区表层水体中硝酸氮含量为0.033～0.137mg/L，平均值为0.071mg/L；亚硝酸氮含量为0.002～0.008mg/L，平均值为0.005mg/L；氨氮含量为0.046～0.161mg/L，平均值为0.111mg/L；活性磷酸盐含量为0.003～0.168mg/L，平均值为0.073mg/L。

3　讨论

3.1环境因子

赤潮的发生，需要适宜的海区环境条件；盐度与水温是浮游植物生长繁殖最为重要的环境因子。夜光藻为广温广盐种类，其对海区水温、盐度的适应范围较广，在渤海海域夜光藻生长最适温度为16～28℃、最适盐度为24～30[12]；在长江口及其邻近海域夜光藻最适温度为25～27℃、盐度为15～27[13]；东海原甲藻作为近年引起广泛关注的一种赤潮藻种，在长江口和舟山海域赤潮现场监测结果显示其生长繁殖适宜水温范围为15～25℃，适宜盐度范围为14～32[14]；另外在实验室人工培养下东海原甲藻生长最适温度为22℃，最适盐度范围为25～31[15]。以上对夜光藻及东海原甲藻的研究成果表明，在我国东海及其以北附近海域东海原甲藻生长适宜温度范围主要处于15～25℃之间，适宜盐度范围处于14～32之间；夜光藻生长繁殖最适温度范围为16～28℃，最适盐度为15～30；两赤潮生物的最适生长温度与盐度范围存在共同区间(温度：16～25℃，盐度：15～30)。6月7日，从定海湾赤潮暴发时所监测到的海区表层水温与盐度范围(温度：22.8～23.2℃，盐度：28.24～28.36)也正处于该两赤潮生物最适生长温度与盐度范围的共同区间内，从而证实了两赤潮生物在海区表层大量繁殖并形成赤潮能在相同的温度与盐度范围内发生，也说明了夜光藻与东海原甲藻可能对生长的环境条件具有部分相似的生理需求，这从海区环境因子方面为理解近几年在原夜光藻赤潮频发的季节，东海几乎每年都会引发东海原甲藻赤潮提供了一定的依据。

3.2营养机制

夜光藻缺乏自养营养方式，其食性很广，并表现出一种广泛的捕食特性，所摄取的食物包括浮游植物、同种类的小细胞、鱼卵、小型桡足类及其卵、植物纤维、碎屑、原生动物和细菌等；不过在海区浮游植物饵料充足的条件下，其食物仍然以硅藻和鞭毛藻为主[16]。夜光藻大量繁殖并形成赤潮，无疑需要丰富的物质基础。虽然甲藻也是夜光藻的主要食物来源[4]，但从这次双相赤潮的同时暴发以及监测过程中海区表层水体中东海原甲藻细胞数量变化情况分析，海区表层水体中夜光藻的大量存在对东海原甲藻的快速增长并无摄食压力。如6月7日在该海区监测到夜光藻赤潮的同时也存在东海原甲藻赤潮，两者的发生无先后时间差；而且在本次双相赤潮跟踪监测过程中，6月7日至10日在夜光藻赤潮存在情况下海区表层水体中东海原甲藻细胞数量仍能上升(图2)；另外，各个监测阶段在所取的夜光藻细胞数量较多样品中，其所含的东海原甲藻细胞数量也很高，如6月9日在海区2号站位所采集到的表层样品中，夜光藻的细胞数量为1.20×105个/L，而东海原甲藻细胞数量仍高达3.11×107个/L。因此，从生物间摄食方面分析，海区表层水体中夜光藻的大量存在对东海原甲藻的快速生长、形成赤潮并不会产生太大影响。

氮、磷是浮游植物生长繁殖的主要营养元素。本次双相赤潮发生后，夜光藻大量存在的海区表层水体中活性磷酸盐及氨氮含量仍然较高，如6月7日所监测到海区表层水体中氨氮含量为0.161mg/L，活性磷酸盐含量为0.168mg/L。由于夜光藻藻体内含有丰富的NH3-N[17]，因此该海区在本次赤潮发生时海区表层水体中氨氮含量明显异常，可以认为其主要与海区表层水体中夜光藻细胞数量较多呈正相关。另外，在监测过程中对所采集的水样分析结果表明，海区表层水体中夜光藻细胞数量与活性磷酸盐含量也呈一定正相关，在夜光藻细胞数量越高的水样中往往活性磷酸盐含量也越高，如6月7日所采集的样品中：夜光藻细胞数量为2.00×104个/L时，活性磷酸盐含量为0.065mg/L；当夜光藻细胞数量为2.30×105个/L，活性磷酸盐含量高达0.430mg/L。虽然此前还未见有夜光藻具有高效的磷代谢机制报道，不过从6月11日夜光藻赤潮消亡后，海区表层水体中活性磷酸盐含量又迅速恢复至只发生东海原甲藻单相赤潮时的一般水平(DIP为0.003mg/L)的这一现象分析，该海区在本次赤潮发生时表层水体中活性磷酸盐含量明显偏高，应该与夜光藻赤潮的存在有一定关系。以上分析表明：在本次赤潮发生阶段，夜光藻的大量繁殖可能在短时间内为海区表层水体富集大量的主要营养元素，并为海区表层水体中其它浮游植物的大量繁殖创造一定物质基础。因此，从营养需求方面分析，夜光藻在大量繁殖的同时可能在一定程度上还会促进东海原甲藻快速增长并形成赤潮，这可能是导致在东海原夜光藻赤潮频发季节，东海原甲藻演变成引发赤潮最主要原因种的因素之一。当然，东海原甲藻在快速增长之后是否对夜光藻的生长会形成一定制约还有待于进一步考证。

3.3比增长率

不同的环境条件下，浮游植物的比增长率不尽相同。在实验室内东海原甲藻的培养结果[18]显示，其最大比生长率仅为0.455～0.499d-1；不过从本次该海区野外监测结果显示，东海原甲藻在野外适宜条件下似乎具有相当高的比增长率。6月2日定海海区表层水体中浮游植物的监测结果显示，海区表层水体中浮游植物优势种为中肋骨条藻，细胞数量为4.97×104个/L；而6月7日在该海区就暴发了东海原甲藻赤潮，在相当短的时间(5d)内海区表层水体中东海原甲藻细胞数量就上升了几十至几百倍，其比增长率远远大于实验室人工培养的水平。虽然不能排除这次双相赤潮可能是外来型赤潮，但本次赤潮暴发后东海原甲藻仍能快速增长，7日至9日的比增长率计算结果显示，东海原甲藻的比增长率仍高达1.545d-1，约为其实验培养条件下比增长率的3倍。因此，在野外适宜的海区环境条件下，东海原甲藻可能具有相当高的比增长率，这为其能在原夜光藻赤潮频发的季节，演变成东海引发赤潮最主要原因种之一提供了非常有利的一个条件。

[1]ZingoneA，EnevoldsenHO．Thediversityofharmfulalgalblooms：achallengeforscienceandmanagement[J]．OceanandCoastalManagement，2000，43：725-748．

[2]BatoreuMCC，DiasE，PereiraP，eta1．Riskofhumanexposuretoparalytictoxinsofalgalorigin[J]．EnvironmentalToxicologyandPharmacology，2005，19：401-406．

[3]吴瑞贞，林端，马毅．南海夜光藻赤潮概况及其对水文气象的适应条件[J]．台湾海峡，2007，26(4)：590-595．

[4]钱宏林，梁松，齐雨藻．南海北部沿海夜光藻赤潮的生态模式研究[J]．生态科学，1994，(1)：39-45．

[5]周名江，颜天，邹景忠．长江口邻近海域赤潮发生区基本特征初探[J]．应用生态学报，2003，14(7)：1031-1038．

[6]朱德弟，陆斗定，王云峰，等．2005年春初浙江近海的低温特征及其对大规模东海原甲藻赤潮发生的影响[J]．海洋学报，2009，31(6)：31-39．

[7]许珠华，侯建军．福建沿岸海域赤潮发生特点及防治措施[J]．台湾海峡，2006，15(1)：143-150．

[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫局.GB17378.3-2007 海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存和运输 [S]．北京：中国标准出版社，2007.

[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫局.GB17378.4-2007 海洋监测规范第4部分：水质分析 [S]．北京：中国标准出版社，2007.

[10]中华人民共和国国家质量监督检验检疫局.GB17378.7-2007 海洋监测规范第7部分：近海污染生态调查和生物监测[S]．北京：中国标准出版社，2007.

[11]中华人民共和国国家海洋计量标准中心.HY/T069-2005赤潮监测技术规程[Z]．北京：中国标准出版社，2005.

[12]邹景忠，董丽萍，秦保平．渤海湾富营养化和赤潮问题初步探讨[J]．海洋环境科学，1983，2(2)：41-54．

[13]杨鸿山，朱启琴．长江口杭州湾海区两次赤潮的调查与初步研究[J]．海洋环境科学，1990，9(1)：23-28．

[14]王金辉，黄秀清．具齿原甲藻的生态特征及赤潮成因浅析[J]．应用生态学报，2003，14(7)：1065-1069．

[15]陈炳章，王宗灵，朱明远，等．温度、盐度对具齿原甲藻生长的影响及其与中肋骨条藻的比较[J]．海洋科学进展，2005，23(1)：60-64．

[16]UhligG，SahlingG.LongtermstudiesonNoctiluca scintillansintheGermanBightpopulationandredtidepheuomena1968-l988[J].NetherlandsJSeaRes，1990，25(1/2)：101-112.

[17]OkachiT，NishroS.IdentificationofammomaasthetoxicprincipleofredtideofNoctiluca miliaris[J].BullPlanktonSocJpn，1976，23(2)：25- 30．

[18]欧美珊，吕颂辉．不同无机氮源对东海原甲藻生长的影响[J]．生态科学，2006，25(1)：28-31．

A brief analysis for a bilateral red tide of Prorocentrum donghaiense and Noctiluca scintillans in Dinghai Sea Zone of Fujian Province

LI Zhenghua1，2

(1.OceanandFisheryTechnologyCenterofFuzhou，Fuzhou350026，China；2.MarineEnvironmentMonitoringStationofFuzhou，Fuzhou350026，China)

DinghaiFujian；Prorocentrum donghaiense；Noctiluca scintillans；bilateralredtide

2015-10-15

李正华(1975-)，男，福建莆田人，高级工程师，主要从事浮游植物生理和生态学研究.E-mail：lizhenghua1975@hotmail.com

Q945.45，X5

A

1006-5601(2016)02-0132-05

李正华.福建定海湾一次东海原甲藻与夜光藻双相赤潮浅析[J].渔业研究，2016，38(2)：132-136.