赤潮藻类的氮磷比耐受性响应模型

为研究赤潮藻类的氮磷比耐受性响应机制,总结了赤潮藻类最大比生长速率与氮磷比的关系,以谢尔福德耐受定律为依据,建立了赤潮藻类最大比生长速率与氮磷比的耐受性模型,并以中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为例进行实验验证.结果表明,该耐受性模型在理论上与谢尔福德耐受定律较为吻合,且能反映出赤潮藻类的氮磷比耐受性生态幅和最适生长范围,及氮磷比对赤潮藻类生长产生的正负效应,并定量获得适合赤潮藻类生长的最佳氮磷比.     

氮磷比对两种赤潮藻生长特性的影响

研究了两种赤潮藻即赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）和东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）在不同氮磷比培养条件下的生长特性,探讨了氮磷含量及比值对赤潮爆发的影响机理。结果表明,在试验条件下赤潮异弯藻的比生长速率与N源浓度之间的关系符合Monod公式（P〈0.001）,氮磷比在25和50时藻细胞密度高于其他比值的藻细胞浓度,说明该氮磷比是赤潮异弯藻最佳生长营养盐条件。对东海原甲藻而言,在以NaNO3为N源时,氮磷比为40时藻细胞密度高于其他比值的藻细胞浓度,说明该氮磷比是东海原甲藻最佳生长营养条件。     

浅水富营养水库中藻类生物量与营养盐的关系

在解释为什么蓝藻在淡水藻类群体中会异军突起成为优势种的主要假设中,1983年由Smith提出的"氮磷比理论"可能是最流行的,然而一些质疑的观点也逐渐出现.因此,以天津市于桥水库为例,分析了降雨水文过程与营养盐负荷之间的关系,确定了点源和面源污染对水库富营养化的影响及水库的污染源类型.探讨了氮磷比以及无机氮源与藻类生长之间的关系.主要得出如下结论:于桥水库污染源属于面源污染型,夏季第1场降雨来临的时间决定了夏秋季水库中藻类暴发的时间和程度;水库中充足的营养盐是藻类暴发的诱导因子,低氮磷比不是藻类增殖的条件,而是藻类增殖的结果;叶绿素a(Chl-a)质量浓度与ρ(NH3-N)∶ρ(3NO--N+2NO--N)值呈显著正相关关系,藻类生长大量消耗的无机氮源为3NO--N.     

多环境因素全面正交作用对铜绿微囊藻生长的效应研究

应用全面正交设计试验方案,研究与附生细菌共生时,温度、pH值、氮磷比三因素的不同水平组合与铜绿微囊藻生长的动态关系.结果表明,在环境温度25℃、氮磷比40∶1、初始pH为11时,铜绿微囊藻的最终生长量最大;温度25℃、氮磷比16∶1、初始pH为8.2时次之,微囊藻细胞的比增长速率相差约1.9%.统计分析结果显示,温度和初始pH值是影响铜绿微囊藻生长状况的显著因素.低温(10℃)显著抑制微囊藻的增长,低温时铜绿微囊藻对其他环境因子(pH值和氮磷比)的变化基本无响应;低pH值和较低氮磷比的组合也能明显抑制微囊藻生长,藻细胞不增长甚至处于负增长状态,此时温度对铜绿微囊藻比增长速率和最终生物量的影响程度也相应降低.     

赤潮异弯藻对CO2浓度、温度和营养盐变化的响应

赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)是爆发有害藻华的常见藻种,也是危害海洋渔业的赤潮生物之一,广泛分布在全球近岸海域.随着大气CO₂浓度升高、全球变暖及人类活动导致陆源营养盐入海通量的增加,在河口及近岸海域频发藻华.本研究通过调控营养盐浓度、CO₂浓度和温度,探讨了当前气候变化趋势下赤潮异弯藻生长对营养盐变化的响应.结果显示,在所有CO₂浓度和温度条件下,低磷组的赤潮异弯藻细胞密度和比生长速率均显著低于高磷组的;当CO₂浓度升高时,赤潮异弯藻细胞最大密度和比生长速率均显著提高;当同时升高CO₂浓度和温度时,其比生长速率再次显著增加;赤潮异弯藻的生长对不同CO₂浓度和温度的响应在4种营养条件下类似.该研究表明,磷浓度是控制赤潮异弯藻生长的主要因子,在未来气候条件下赤潮异弯藻爆发藻华的强度和风险不断增加.控制营养盐的增加,特别是磷酸盐浓度,可能是防控赤潮异弯藻爆发的关键手段之一.该研究结果可为近岸水域的海洋生态管理提供参考.     

铁和磷对原甲藻和隐藻暴发性增殖的限制与协同影响

从微观尺度研究了铁磷对赤潮藻(原甲藻，Prorocentrum micans Ehrenberg；隐藻，Cryptomonas sp.)生长发育的限制作用和协同影响，并通过正交实验定量地观测了在不同铁磷浓度水平下藻类的生长状况. 结果表明，铁缺乏会造成藻细胞叶绿体和线粒体发生扭曲和变形，从而导致藻类生长速度减慢；铁和磷的交互作用对藻类生长产生明显的影响，藻类生长速率最大、世代时间最短的组合浓度是铁为50nmol·L-1，磷为50μmol·L-1；藻类对铁磷的吸收具有协同性，藻细胞中铁与磷的含量之间具有极显著的相关性(R＝0.9979)，得出藻细胞中磷与铁的摩尔比为n_P/n_Fe＝356∶1；光照度对藻细胞吸收铁磷产生重要影响，在低光照度下，藻细胞吸收铁磷的量大于在高光照度下对铁磷的吸收量. 这些研究结果为揭示赤潮发生的关键性控制因子提供了新的认识.     

广西主要海洋灾害风险分析

收集1949~2010年发生在广西沿海地区的主要海洋灾害情况,并对其进行风险影响分析。在影响广西沿海地区的主要海洋灾害中,风暴潮灾害最严重,造成的损失最大,直接危及到国家财产、沿海人民生命生活安全以及社会经济的可持续发展;其次是赤潮灾害和海水入侵灾害。气候变化与人类活动是引发这些灾害的主要影响因素。气候变化影响下的海平面上升使风暴潮的致灾程度加剧,海岸侵蚀、岸线变迁、海水入侵和土地盐渍化加重;人类大规模的围填海活动使潮滩湿地消失、生物多样性减少、赤潮危害加重、生态环境资源遭到破坏,加重灾害的危害程度。应采取工程与生态相结合的立体防护体系,提高海岸自然抗灾能力,将灾害损失及风险降至最低。     

三峡水域季节及养分对铜绿微囊藻生长的影响——模拟乌江回水区水环境的研究

三峡水库蓄水以后,乌江回水区水环境将发生改变;为探明该水域中铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)未来的生长情况,在实验室模拟不同季节条件即温度、光照强度以及氮、磷浓度,分析了该藻在静止水体中各环境条件下的比增长速率(μ)。研究发现,1)在相同氮磷初始浓度下,铜绿微囊藻μ值在夏季显著大于春秋季和冬季(p0.05),而在春秋季和冬季没有显著性差异;2)在相同季节,铜绿微囊藻的μ值随着氮磷初始浓度的增加而增加,且在夏季各氮磷初始浓度下的μ值差异最大;3)本实验中季节和氮磷初始浓度对铜绿微囊藻μ值没有交互作用,但季节对铜绿微囊藻μ值的影响作用大于氮磷初始浓度。结果表明,静止水体中,铜绿微囊藻在夏季的生长好于春秋季和冬季,并且在高氮磷初始浓度下生长更好,本实验中季节因素对铜绿微囊藻生长影响显著。     

中国赤潮新记录种──球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)

报道１９９７年１０月～１９９８年２月在中国东南沿海首次暴发的Ｐｈａｅｏｃｙｓｔｉｓ赤潮．对现场状况、受灾情况进行了调查．赤潮生物主要以群体形式出现,显微镜下观察,成千上万个细胞包埋在凝胶状的基质中形成中空的球形群体,直径从几十微米到３ｃｍ．自由单细胞近圆形,具双鞭毛和一根短的定鞭毛（ｈａｐｔｏｎｅｍａ）．结合本次发生赤潮的Ｐｈａｅｏｃｙｓｔｉｓ的形态特征、环境条件（水温、生物地理等）,认为本次赤潮种为：球形棕囊藻（Ｐｈａｅｏｃｙｓｔｉｓ　ｇｌｏｂｏｓａ　Ｓｃｈｅｒｆｆｅｌ）．分析网箱养殖密集区（Ｓ１、Ｓ２）和近外海（Ｓ３、Ｓ４）水样的结果表明：Ｓ１、Ｓ２的叶绿素ａ和总磷浓度明显高于Ｓ３、Ｓ４,总氮浓度则低于后者;氮磷比浓度明显低于后者;Ｓ１站氮磷比浓度与叶绿素ａ含量明显相关．氮磷比浓度与赤潮发生有密切关系．     

广西北部湾近岸海域近20年赤潮灾害特征分析

本研究对广西北部湾近岸海域2002-2021年发生的20次赤潮灾害进行综合分析,结果表明：近20年广西近岸海域赤潮平均每年发生1次,发生面积约为384 km²,持续时间为3.65 d,主要集中在春夏季,近10年（2012-2021年）相对前10年（2002-2011年）赤潮发生面积增加（18倍）。引发赤潮的生物种类共有10种,其中次数最多的是球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）,其次是夜光藻（Noctiluca scintillans）、水华微囊藻（Microcystis flos-aquae）和红海束毛藻（Trichodesmium erythraeum）,但近10年不断有新的赤潮藻种出现。赤潮发生总数中,有毒或有害赤潮11次,分别为球形棕囊藻4次,夜光藻和水华微囊藻各3次,链状裸甲藻（Gymnodinium catenatum）1次。广西近岸海域赤潮发生的分布范围广,2008年以前主要发生在北海市涠洲岛海域,2008年以后钦州市三娘湾和三墩岛海域、北海市廉州湾及防城港市防城湾陆续开始发生赤潮。通过综合分析近20年北部湾近岸海域赤潮发生和分布的基本特征,为北部湾赤潮预警预报及治理工作提供科学依据。     

BP神经网络在水华短期预测中的应用

为解决影响因素多、作用关系复杂的水华预测问题,将BP神经网与水体环境因子的高频实测数据相结合,构建了巢湖水华的短期动态预测模型,该模型准确地预测了每次水华发生的时间,预测值与实际观测值相关系数可达0.608 4;在分析BP神经网络自身局限性的基础上,研究了建模过程中输入输出数据预处理、网络结构设计、训练模式选择等问题,给出了水华预测中确定环境因子和建模方案的具体方法.该方法容易移植到其它湖库,提高了模型的实用性和通用性.     

磷营养盐对库湾暴发蓝藻水华的实验研究

为了研究三峡库区蓄水后香溪河连续暴发水华进行了室内模拟实验,在实验研究中发现适合铜绿微囊藻生长的磷含量区域为:0.14～0.616 mg/L.通过测量铜绿微囊藻在不同磷含量水体中的生长规律,为预测香溪河是否可能在磷营养盐丰富的条件下暴发铜绿微囊藻水华提供有利的依据.     

渤海湾赤潮藻类细胞密度的超阈值分布

赤潮藻类的细胞密度超过一定的阈值就能形成危害巨大的赤潮。基于渤海湾赤潮藻类细胞密度的连续监测数据，运用极值理论研究了藻类细胞密度的超阈值分布特性．研究结果表明，赤潮藻类细胞密度的概率分布有比正态分布更重的尾部，服从Pareto型的超阈值分布函数。通过实际监测数据，建立了渤海湾赤潮藻类细胞密度的Pareto型超阈值分布函数，并通过该函数计算了藻类细胞密度分别超过给定阈值的风险概率。     

隧道施工安全管理的控制要点

从火灾、水灾和有害气体三方面阐述了隧道施工中的安全隐患,分析了各隐患产生的原因,并提出了有效的防范措施及管理方法。     

广西沿海赤潮多发区高浓度氮磷营养元素来源探讨

【目的】探讨广西沿海赤潮多发区氮磷营养元素的来源,分析广西沿海赤潮发生的影响因素,为预防或减少赤潮灾害发生、保护海洋生态环境提供科学依据。【方法】现场调查以钦州湾海域为研究对象,测定表层海水的溶解态氮(DN)、溶解态磷(DP)含量并分析其分布特征,结合历史资料追溯高浓度DN、DP来源及污染物输运过程。【结果】钦州湾内高浓度DN、DP分布区与入海陆源工业污染排放区不一致,离工业污染区近的地方DN、DP浓度偏低,而离工业污染区远的地方DN、DP浓度反而偏高。【结论】广西主要入海河流各类污染物的增加以及不同的海域通过动力途径输送而来的海水可能是广西沿海赤潮多发区的高浓度氮磷营养元素的主要来源。     

典型性微量金属元素对藻华的激励趋势探讨

Fe、Mn、Zn等典型性微量营养元素对藻类增殖的影响是探讨藻华成因分析的重要内容.通过设计系列正交实验,研究代表性微量元素Fe、Mn、Zn对常见藻华生物(蓝藻、绿藻)的影响,结果表明:P、Fe、Mn、Zn的质量浓度变化对藻生长速率激励效果明显,显著性顺序依次为:ZnPFeMn.通过单独添加Fe、Mn、Zn的方法进一步进行了藻增长潜力实验.结果表明:在Fe、Mn、Zn质量浓度分别为0.20、0.13、0.033mg/L时,藻类生长速率达到最大值,低于该质量浓度时,金属离子质量浓度与藻类生长速率、生物量呈正相关;高于该质量浓度时,金属离子质量浓度与藻生长水平呈反相关;拟合Fe、Mn、Zn质量浓度与藻生长速率之间的数值关系,分别得到相关系数为0.93、0.87、0.90的回归方程;根据微量元素与藻类生长速率之间的相关性,可以对藻华的爆发时间或程度进行一定精度的预测.正交实验中,锰的激励作用受微量元素之间的竞争性抑制而被消弱,反映出锰的作用机理比较复杂,有待于深入研究.     

海南岛台风灾害综合危险评价

为更好地揭示海南岛台风灾害危险分布规律,耦合孕灾环境敏感和致灾因子危险两方面因素,利用海南岛1980-2019年台风数据,运用组合权重法,构建海南岛台风灾害综合危险评价模型,并按10年间隔划分为4个年代,得到海南岛不同时期台风灾害综合危险分区.结果 表明:①孕灾环境敏感程度在空间上具有从东部、西南部沿海向内陆逐渐降低趋势,以中低敏感区为主,面积占比30.88％,高敏感区面积1495.02 km2,占比为4.42％;②致灾危险程度随时间推移呈现上升一下降—上升变化趋势,空间分布具有从沿海向内陆呈逐级递减趋势特征;2001-2009年致灾因子危险程度低的范围最广,面积为25624.85 km2,占比达75.7％;2010-2019年致灾因子危险程度高的范围最广,面积占比达34.78％;③台风灾害综合危险随时间变化呈现下降—升高趋势,空间上均具有从东北部、西南部沿海向中部内陆和西北部沿海降低特征;2001-2009年综合危险指数最低,面积占比为29.61％;2010-2019年代综合危险指数最高,面积占比达42.08％;④台风灾害综合危险高值区主要分布东部、西南部沿海的文昌、陵水等6市县;中值区分布在沿海、内陆的万宁、保亭等6市县;低值区则分布在中部内陆至西北部的五指山、临高等6市县.海南岛台风灾害随时间变化具有较复杂的演变规律,随着社会经济的发展,防治台风灾害的任务将更艰巨.     

N／P比调节对小球藻净化渗滤液效能的影响

以蛋白核小球藻作为实验材料,研究N／P比例调节对藻类净化渗滤液效能的影响,通过一系列不同N／P比例的渗滤液小球藻培养试验,结果表明,下调渗滤液中的N／P比例促进了小球藻的生长,其种群增长率随N／P的降低而增加,从而提高了对COD,NH4－N和重金属的吸收净化效果,小白菜种子的发芽试验也表明,小球藻对渗滤液毒性的去除效果也随N／P比例的降低而提高。建议在渗滤液的藻类净化过程中,根据渗滤液的理化性质,适当补充P从而提高其净化效果。     

东海原甲藻和链状亚历山大藻对硝酸盐和氨盐的生理响应

比较研究了硝酸盐和氨盐培养下,两种甲藻(东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)和链状亚历山大藻(Alexandriumcatenella DH01))对氮营养盐的生理响应.结果表明,两种赤潮生物的最大比增长率均随着培养液中硝酸盐浓度的升高(20～80μmol/L)而增加,且硝酸盐培养下的最大比增长速率高于同浓度的氨盐,表明在高浓度下,硝酸盐是适宜的氮源.东海原甲藻硝酸还原酶活力(1.14～5.20 fmol/(cell.L.min))与硝酸盐吸收速率呈正相关,链状亚历山大藻中则未检测到硝酸还原酶活力;两种赤潮生物谷酰氨合成酶活力对硝酸盐和氨盐的响应存在差异,链状亚历山大藻谷氨酰胺合成酶活力(10.93～30.97 pmol/(cell.L.min))要远高于东海原甲藻(0.34～0.95 pmol/(cell.L.min)).两种赤潮生物对硝酸盐和氨盐的不同生理响应可能是引起赤潮期间种群更替的一个重要原因.