赤潮现象 赤潮[生态现象] 赤潮[生态现象]-简介，赤潮[生态现象]-形成原因

赤潮被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌暴发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。目前国际上普遍采用有害藻华进行替代harmful algal blooms）赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色。赤潮是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族，除了一些大型海藻外，很多都是非常微小的植物，有的是单细胞生物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同，海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。

赤潮_赤潮[生态现象] -简介

赤潮是一种自然现象，也是人为因素引起的。它是海洋中某一种或某几种浮游生物在一定环境条件下暴发性繁殖或高度聚集，引起海水变色，影响和危害其他海洋生物正常生存的灾害性海洋生态异常现象。赤潮是一个历史沿用名，并不一定都是红色。赤潮发生的原因、种类、和数量的不同，水体会呈现不同的颜色，有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。

赤潮_赤潮[生态现象] -形成原因

赤潮是伴随着浮游生物的骤然大量增殖而直接或间接发生的现象。本来是渔业方面的用语，并没有严格的定义。水面发生变色的情况甚多，厄水（海水变绿褐色）、苦潮（按即赤潮，海水变赤色）、青潮（海水变蓝色）及淡水中的水华，都是同样性质的现象。构成赤潮的浮游生物种类很多，但鞭毛虫类、硅藻类大多是优势种。当发生赤潮时的浮游生物的密度一般是10~10个细胞／毫升。赤潮有时可使鱼类等水生动物遭受很大危害，这是由于赤潮浮游生物堵塞鱼鳃，引起机械障碍，和它们死后分解，迅速消耗氧气，水中氧气不足，以及分泌有害物质等造成的（尤其是裸甲藻属（Gymnodinium）和Olisthodiscus等为害甚大）。一般以为是由于水不流动、富营养化、日照量增大和水温上升等因素综合作用的结果。

人类活动

随着现代化工、农业生产的迅猛发展，沿海地区人口的增多，大量工农业废水和生活污水排入海洋，其中相当一部分未经处理就直接排入海洋，导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。同时，由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大，也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题；海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入；全球气候的变化也导致了赤潮的频繁发生。海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一。

目前，赤潮已成为一种世界性的公害，美国、日本、中国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西亚、马来西亚、韩国等30多个国家和地区赤潮发生都很频繁。首先，赤潮的发生，破坏了海洋的正常生态结构，因此也破坏了海洋中的正常生产过程，从而威胁海洋生物的生存。

其次，有些赤潮生物会分泌出粘液，粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。含有毒素的赤潮生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡。人类食用含有毒素的海产品，也会造成类似的后果。

再次是大量赤潮生物死亡后，在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧，造成缺氧环境，引起虾、贝类的大量死亡。

随着全国沿海养殖业的大发展，尤其是对虾养殖业的蓬勃发展。也产生了严重的自身污染问题。在对虾养殖中，人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料。由于养殖技术陈旧和不完善，往往造成投饵量偏大，池内残存饵料增多，严重污染了养殖水质。另一方面，由于虾池每天需要排换水，所以每天都有大量污水排入海中，这些带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物，加快了海水的富营养化，这样为赤潮生物提供了适宜的生物环境，使其增殖加快，特别是在高温、闷热、无风的条件下最易发生赤潮。由此可见，海水养殖业的自身污染也使赤潮发生的频率增加。

海水营养化

由于城市工业废水和生活污水大量排入海中，使营养物质在水体中富集，造成海域富营养化。此时，水域中氮、磷等营养盐类；铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加，促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明，赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染，富营养化。氮磷等营养盐物质大大超标。据研究表明，工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的铁螯合剂和小于2mg/dm3的锰螯合剂，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率，相反，在没有铁、锰元素的海水中，即使在最适合的温度、盐度、PH和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。

其次一些有机物质也会促使赤潮生物急剧增殖。如用无机营养盐培养简裸甲藻，生长不明显，但加入酵母提取液时，则生长显著，加入土壤浸出液和维生素B12时，光亮裸甲藻生长特别好。

海水的温度

海水的温度是赤潮发生的重要环境因子，20―30℃是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子―赤潮生物大量繁殖的原因之一。盐度在26―37的范围内均有发生赤潮的可能，但是海水盐度在15―21.6时，容易形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件，易诱发赤潮。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用，使海底层营养盐上升到水上层，造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升，引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛，特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料，促使夜光藻急剧增殖，从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。据监测资料表明，在赤潮发生时，水域多为干旱少雨，天气闷热，水温偏高，风力较弱，或者潮流缓慢等水域环境。

海水养殖

自然因素也是引发赤潮的重要原因

赤潮多发除了人为原因外，还与纬度位置、季节、洋流、海域的封闭程度等自然因素有关。

生物

所谓海洋浮游生物是缺乏发达的运动器官，没有或仅有微弱的游泳能力而悬浮在水层中常随水流移动的一类海洋生物。其中，能通过自身光合作用使海水中的无机化合物转化成生物新陈代谢所需有机化合物者，我们称之为浮游植物，不具备这种能力，即必须以浮游植物为饵者则称为浮游动物。据初步统计，世界各大洋中能形成赤潮的浮游生物有180余种，其中在中国浮游生物名录上登载的有63种。

能够形成赤潮的浮游生物有一个别名，这就是人们常说的“赤潮生物”。在被称之为赤潮生物的63种浮游生物中，硅藻有24种，甲藻32种，蓝藻3种，金藻l种，隐藻2种，原生动物1种。在中国，已有赤潮资料记载的赤潮生物达25种。其余的38种在中国海域均有分布，只是尚未形成过赤潮而已。因此说，有赤潮生物分布的海域并非一定会发生赤潮，这要看其密度能否达到足以使局部海域水体变色的水平。

赤潮_赤潮[生态现象] -分类

赤潮一般可分为有毒赤潮与无毒赤潮两类。有毒赤潮是指赤潮生物体内含有某种毒素或能分泌出毒素的生物为主形成的赤潮。有毒赤潮一旦形成，可对赤潮区的生态系统、海洋渔业、海洋环境以及人体健康造成不同程度的毒害。无毒赤潮是指赤潮生物体内不含毒素，又不分泌毒素的生物为主形成的赤潮。无毒赤潮对海洋生态、海洋环境、海洋渔业也会产生不同程度的危害，但基本不产生毒害作用。
从赤潮发生的地理特征来说，也可分为外海（外洋）型赤潮和近岸、河口、内湾型赤潮。前者是指在外海或洋区出现的赤潮。后者分别是指发生在近岸区、河口区或内湾区等水域的赤潮。我国辽东湾、大连湾、胶州湾、杭州湾、深圳湾及黄河口、长江口、珠江口、厦门港等海域发生的赤潮均属于后者。

赤潮_赤潮[生态现象] -判断依据

目前，常用的赤潮判断依据可分为两类。

表观判据

表观判据，最明显的是水体变色，此外还有随之而来的鱼、虾、贝类的死亡，水体发臭并具有黏性等。

生物学判据

生物学判据，受研究水平所限，国际上还没有公认的统一标准，一般采用日本学者安达六朗根据日本各地发生的140余起赤潮调查结果统计而于1973年提出的“不同生物体长的赤潮生物密度”法作为赤潮的生物学判据。

赤潮_赤潮[生态现象] -历史记载

人类对赤潮早就有相关记载，如《旧约・出埃及记》中就有关于赤潮的描述：“河里的水，都变作血，河也腥臭了，埃及人就不能喝这里的水了”。在日本，早在腾原时代和镰仓时代就有赤潮方面的记载。

1803年，法国人马克・莱斯卡波特记载了美洲罗亚尔湾地区的印第安人根据月黑之夜观察海水发光现象来判别贻贝是否可以食用。

1831-1836年，达尔文在《贝格尔航海记录》中记载了在巴西和智利近海面发生的束毛藻属引发的赤潮事件。

据载，中国早在2000多年前就发现赤潮现象，一些古书文献或文艺作品里已有一些有关赤潮方面的记载。如清代的蒲松龄在《聊斋志异》中就形象地记载了与赤潮有关的发光现象。

赤潮_赤潮[生态现象] -典型特征

赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色，实际上是许多赤潮的统称。赤潮发生的原因、种类、和数量的不同，水体会呈现不同的颜色，有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。

赤潮_赤潮[生态现象] -发生过程

赤潮的长消过程，大致可分为起始、发展、维持和消亡四个阶段。

起始阶段

海域内具有一定数量的赤潮生物种（包括营养体或胞囊）。并且，此时的水环境各种物理、化学条件基本适宜于某种赤潮生物生长、繁殖的需要。

发展阶段

亦称为赤潮的形成阶段。当海域内的某种赤潮生物种群有了一定个体数量时，且温度、盐度、光照、营养等外环境达到该赤潮生物生长、增殖的最适范围，赤潮生物即可进入指数增殖期，就有可能较快地发展成赤潮。

维持阶段

这一阶段的长短，主要取决于水体的物理稳定性和各种营养盐的富有程度，以及当营养盐被大量消耗后补充的速率和补充量。如果此阶段海区风平浪静，水体铅直混合与水平混合较差，水团相对稳定，且营养盐等又能及时得到必要的补充，赤潮就可能持续较长时间；反之，若遇台风、阴雨，水体稳定性差或因营养盐被消耗殆尽，又未能得到及时补充，那么，赤潮现象就可能很快消失。

消亡阶段

所谓消亡阶段是指赤潮现象消失的过程。引起消失的原因可有刮风、下雨或营养盐消耗殆尽。也可因温度已超过该赤潮生物的适宜范围。还可因潮流增强，赤潮被扩散等。赤潮消失过程经常是赤潮对渔业危害的最严重阶段。

赤潮_赤潮[生态现象] -主要生物

所谓海洋浮游生物是缺乏发达的运动器官，没有或仅有微弱的游泳能力而悬浮在水层中常随水流移动的一类海洋生物。其中，能通过自身光合作用使海水中的无机化合物转化成生物新陈代谢所需有机化合物者，称之为浮游植物；不具备这种能力，即必须以浮游植物为饵者则称为浮游动物。据初步统计，世界各大洋中能形成赤潮的浮游生物有180余种，其中在中国浮游生物名录上记载的有63种。

能够形成赤潮的浮游生物有一个别名，这就是人们常说的“赤潮生物”。在被称为赤潮生物的63种浮游生物中，硅藻有24种，甲藻32种，蓝藻3种，金藻1种，隐藻2种，原生动物1种。在中国，已有赤潮资料记载的赤潮生物达25种。其余的38种在中国海域均有分布，只是尚未形成过赤潮而已。因此说，有赤潮生物分布的海域并非一定会发生赤潮，这要看其密度能否达到足以使局部海域水体变色的水平。

赤潮_赤潮[生态现象] -主要危害

对生态平衡危害

海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存，相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定、动态平衡的。当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏。在植物性赤潮发生初期，由于植物的光合作用，水体会出现高叶绿素a、高溶解氧、高化学耗氧量。这种环境因素的改变，致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖，导致一些生物逃避甚至死亡，破坏了原有的生态平衡。

对渔业和水产资源危害

赤潮破坏鱼、虾、贝类等资源的主要原因是：

1．破坏渔场的饵料基础，造成渔业减产。

2．赤潮生物的异常发展繁殖，可引起鱼、虾、贝等经济生物瓣机械堵塞，造成这些生物窒息而死。

3．赤潮后期，赤潮生物大量死亡，在细菌分解作用下，可造成环境严重缺氧或者产生硫化氢等有害物质，使海洋生物缺氧或中毒死亡。

4．有些赤潮的体内或代谢产物中含有生物毒素，能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。

对人类健康危害

有些赤潮生物分泌赤潮毒素，当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内，摄食这些有毒生物，虽不能被毒死，但生物毒素可在体内积累，其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致死亡。

由赤潮引发的赤潮毒素统称为贝毒，确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍，比一般的麻醉剂，如普鲁卡因、可卡因还强 10万多倍。贝毒中毒症状为：初期唇舌麻木，发展到四肢麻木，并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等，严重者出现昏迷，呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计，全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件300多起，死亡300多人。

赤潮_赤潮[生态现象] -预防

控制海域的富营养化

2、合理开发海水养殖业，为了减缓由海水养殖带来的水体富营养化问题，要采取以下措施：

a、根据水域的环境条件选择一些对水质有净化作用的养殖品种，并合理确定养殖密度，控制养殖面积。
b、进行多品种混养、轮养、立体养殖，尤其是鱼、虾、贝、藻混养，建立生态养殖系统。

c、提高养殖技术，改进饵料成分及投饵技术，使其有利于养殖生物的摄食，减少残饵，减轻水质和底质的污染。

d、不能将池塘养殖的污水和废物直接排入海水，应采取逐步过滤等办法加以处理。

人工改善水体和底质环境

在水体富营养化的内海或浅海，有选择地养殖海带、裙带菜、羊栖菜、红毛菜、紫菜、江篱等大型经济海藻，既可净化水体，又有较高的经济效益；利用自然潮汐的能量提高水体交换能力；可利用挖泥船、吸泥船清除受污染底泥，或翻耕海底，或以黏土矿物、石灰匀浆及沙等覆盖受污染底泥，来改善水体和底质环境。

控制有毒赤潮生物外来种类的引入

要制定完善的法规和措施，防止有毒赤潮生物经船只和养殖品种的移植带入养殖区。

赤潮_赤潮[生态现象] -治理方法

关于赤潮的治理方法，主要有工程物理方法、化学方法以及生物学方法。

物理黏土法

目前国际上公认的一种方法是撒播黏土法。利用黏土微粒对赤潮生物的絮凝作用去除赤潮生物，撒播黏土浓度达到1000mg/L时，赤潮藻去除率可达到65%左右。

化学除藻法

利用化学药剂对藻类细胞产生的破坏和抑制生物活性的方法进行杀灭控制赤潮生物，具有见效快的特点。最早使用的化学药剂是 CuSO，易溶于水，在使用过程中极易造成局部浓度过高而危害渔业，同时在海水的波动下迁移转化太快，药效的持久性差，也易引起铜的二次污染，有机化合物在淡水除藻中具有药力持续时间长、对非赤潮生物影响小等优点，用有机化合物杀灭和去除赤潮生物也已有相关的报道。目前已有多种化学制剂用于赤潮生物治理的实验研究：如硫酸铜和缓释铜离子除藻剂、臭氧、二氧化氯以及新洁尔灭、碘伏、异噻唑啉酮等有机除藻剂。

生物学方法

生物学方法治理赤潮的办法主要有三个方面：

一是以鱼类控制藻类的生长；

二是以水生高等植物控制水体富营养盐以及藻类；

三是以微生物来控制藻类的生长。

其中由于微生物易于繁殖的特点，微生物控藻是生物控藻里最有前途的一种控藻方式。这些杀藻微生物主要是包括细菌（溶藻细菌）、病毒（噬菌体）、原生动物、真菌和放线菌五类。多数溶藻细菌能够分泌细胞外物质，对宿主藻类起抑制或杀灭作用，因此通过溶藻细菌筛选高效、专一，能够生物降解的杀藻物质是灭杀赤潮藻的一个新的研究方向。目前来说比较现实的方法就是利用海洋微生物对赤潮藻的灭活作用，及其对藻类毒素的有效降解作用，可使海洋环境长期保持稳定的生态平衡，从而达到防治赤潮的目的。

赤潮_赤潮[生态现象] -研究过程

中国的赤潮研究起步较晚，最早有文字记载的是1933年原浙江水产实验场费鸿年报道发生在浙江镇海至台州―石浦一带的夜光藻-骨条藻赤潮，之后近20年时间，由于日本的侵略和国内战争等原因而无人问津。直到新中国成立，经过一代人的努力，这门学科――赤潮灾害学才从无到有、从小到大、由浅及深地发展起来，为推动中国赤潮灾害学自身理论建设和赤潮的防治与管理做出了世人瞩目的科研成果，其发展过程大致可分为三个阶段：初始阶段（1952-1976年）、起步阶段 （1977-1989年）和发展阶段（1990年至今）。

初始阶段

这一阶段主要是从1952年原中央水产所记述发生于黄河口范围约1460km夜光藻赤潮及危害，后经费鸿年在“学艺杂志”正式发表为开始的。这一时期缺乏对赤潮的认识和调查监测，资料甚少，只见到周贞英在福建平潭岛附近海域发现的两次“东洋水”――即束毛藻赤潮和陈亚瞿发表的发生在长江口以东外海面积约2000km的束毛藻赤潮等论文报告，工作零星，基本上停留在赤潮现象的定性描述，尚未进行过赤潮专项调查研究。

起步阶段

这个阶段是从1977年渤海湾海河口发生规模宏大、持续时间长达50多天的微型原甲藻（Prorocentrum mininum）赤潮及其对渔业造成的严重危害以后，才引起中国政府和有关部门高度重视开始的。国家和有关部门相断开始设立赤潮研究专项，组织有关科研教育部门进行专题研究，特别值得一提的是1978年国家环保局设立的重大科研项目－－渤黄海污染防治研究项目中的145专题“渤海湾赤潮的发生机制及预测方法研究”并由中国科学院海洋研究所赤潮课题组率先组织实施“渤海湾富营养化和赤潮问题”的调查研究以后，赤潮专项研究才犹如雨后春笋般在黄海、东海和南海相继开展起来。中国著名的浮游生物学家郑重教授发表的《赤潮生物研究－－海洋浮游生物学的新动向》一文，对当时中国赤潮研究工作的开展也起到积极的推动作用。

发展阶段

1990年以来，中国赤潮研究开始进入了一个新的发展阶段，这个阶段的重要标志是于1990年由全国赤潮研究联合体申请获得国家基金委资助开展的重大项目“中国东南沿海赤潮发生机理研究”开始的大规模、多学科综合研究（1990―1994）和由国家科学技术委员会资助的“八五”攻关专题“近海富营养评估和赤潮预测技术研究”（1990―1995）、国家攀登计划B专题“有机污染诱发有机赤潮及危害机理研究”（1994―1998）以及国家基金“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及防治机理研究”等（1997― 2000），其主要特点是研究领域全方位，研究内容的前沿性、前瞻性，开展了包括赤藻甲藻的孢囊生理生态及生活史、赤潮微型甲藻识别新技术、赤潮种群生态动力学，赤潮生消过程、成因和机理，开拓赤潮藻种间及藻菌相互作用，赤潮毒素及产毒、致毒机理，赤潮的生物、化学治理方法，赤潮的生态数值模拟及围隔生态系实验应用研究等，获得了一批具有创新性的研究成果。其中大部分工作属于填补国内空白，部分内容属于跟踪国际前沿与国际的前期工作，少数属于世界开创性工作。

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