江苏海域赤潮分布特征研究

高清清，曹兵，杨波，王超，朱旭宇，许娴

（1.国家海洋局南通海洋环境监测中心站，江苏南通226002；2.海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室，上海201206）

江苏海域赤潮分布特征研究

高清清1，2，曹兵1，2，杨波1，2，王超1，2，朱旭宇1，2，许娴1，2

（1.国家海洋局南通海洋环境监测中心站，江苏南通226002；2.海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室，上海201206）

利用1997-2014年江苏海域赤潮发生记录资料，系统分析了江苏海域赤潮的分布特征，并对赤潮生物的种类和特征进行研究。结果表明，江苏海域赤潮发生平均2次/年，年发生频率并没有明显的趋势性变化。赤潮发生具有显著的季节特征，多发生在5-9月，又以5月份发生频率最高，7月份次之。赤潮发生区域主要集中在连云港海州湾海域和南通以东海域。连云港海域爆发的赤潮多为有毒的甲藻赤潮，少数为硅藻；南通海域赤潮种多为硅藻。连云港附近海域赤潮优势种的变化很可能与该海域营养盐的变化有关。

赤潮；分布特征；赤潮优势种；江苏海域

“赤潮”，是指海水中某些微小的微型藻、原生动物或细菌等在一定的环境条件下爆发性增殖或聚集在一起而引起水体变色的一种生态异常现象。赤潮并不一定都是红色的。实际上，现在赤潮已变成各种色潮的统称，在科学术语中，已越来越多地把赤潮叫做“藻华”。

赤潮事件在全球频繁发生、规模不断扩大，已引起各国政府及科学界的高度重视（Anderson，1997；Amit et al，2005；徐海龙等，2014）。有些赤潮能产生毒素，贝类和鱼进食赤潮藻后毒素在体内累积，危害鱼类等海洋生物，同时，人食用时发生中毒，严重的能导致死亡；有些赤潮藻虽然不产生毒素，但过度繁殖，对鱼鳃造成堵塞或机械损伤，还会由于赤潮藻死亡腐烂时大量耗氧而使海洋生物窒息死亡。它们使得海洋生物的生存环境遭到破坏，海洋生态系统失衡恶化，渔业资源和海产养殖业受损，并威胁滨海旅游业和人民的生命安全（苏纪兰，2001）。赤潮是我国主要的海洋环境灾害之一，赤潮灾害一旦发生，难以治理（洛昊等，2013）。

海洋渔业、水产养殖业是江苏海洋经济体系的重要组成部分，但是随着沿海工业化、城市化进程的加快，海洋富营养化程度加深，赤潮频发正在成为江苏沿海经济可持续发展的一个制约因素，也是江苏沿海地区社会经济发展所面临的一个海洋生态问题。因此，监测并研究赤潮的发生、发展变得日益迫切。

目前对于江苏海域长时间序列的赤潮分布规律及变化特征的研究尚未系统地开展，为掌握江苏海域赤潮的时空分布特征，本研究收集了有赤潮发生记录以来江苏近海赤潮的相关资料，系统分析该海域赤潮的时空分布特征、爆发特点以及赤潮生物种类，以期为今后开展江苏海域赤潮监测预报工作提供参考依据。

赤潮作为一种全球性海洋生态环境问题，许多国家已对此展开了大量研究，并相继设立了国家研究计划。早期关于赤潮的研究主要致力于赤潮生物生态生理学方面的工作，随着研究的深入，科学家们认识到赤潮研究涉及到复杂的生物学、化学和物理海洋学问题，具有明显的学科交叉性（周名江等，2006）。1998年10月联合国政府间海委会IOC和国际海洋研究委员会SCOR共同发起组织了“全球有害赤潮的生态学和海洋学研究计划”，并于2001年完善了科学方案（GEOHAB，2001）。许多国家都积极发展了包括赤潮监测预报在内的全球海洋观测计划。美国利用CZCS、AVHRR和SeaWiFS资料探测和监测近岸海区的赤潮，并把赤潮卫星遥感监测纳入CoastWatch计划。英国和西班牙利用AVHRR和SeaWiFS探测英吉利海峡和西班牙西南海域的颗石藻赤潮和腰鞭毛虫赤潮。

我国的赤潮研究始于20世纪70年代末，90年代后，赤潮问题在我国引起了更广泛的关注和重视，国家先后启动多项大型研究计划。通过监测手段、分析方法的不断提高，近几十年来，我国研究学者在赤潮生消过程监测、赤潮藻类的生物学、赤潮的模型和赤潮防治等方面进行了比较系统的研究，并取得了丰富的成果（孙冷等，1999；关道明等，2003；王金辉等，2003；叶属峰等，2004；张丽旭等，2010；郭术津等，2014）。由于赤潮生物的多样性、各种环境因素的复杂性，使得赤潮的形成和消亡既有共同特性又有其特殊性，针对不同海区赤潮的发生特点，东海、南海对赤潮的发生及其监测也取得了一批重要的区域性研究成果（孙霞等，2004；Zhang et al，2006；韦桂秋等，2012）。赤潮监测对赤潮早期预警预测和爆发过程的研究十分重要，获取动态、准确的赤潮发生区域和发生面积信息将为赤潮发生的生态过程研究提供关键性支持，近年来我国赤潮灾害卫星遥感业务化监测也取得了重要进展（丛丕福等，2001；陈晓翔等，2001）。

1 江苏海域赤潮研究状况

江苏海域虽不是赤潮多发区，但是自有记录以来，几乎每年都有发生。其中，2005年江苏海域共发生赤潮4起，成灾面积超过1 275 km2，分别是2004年的2倍和12倍，并首次出现了有毒赤潮。2011年9月23-26日，江苏省海州湾连岛东部和北部海域，出现最大面积200 km2的赤潮。根据《中国海洋灾害公报》统计结果，江苏海域赤潮多发生在连云港海州湾以及南通近海海域。刘吉堂等（2007）以光学显微镜对在2003-2006年连云港海州湾附近海域采集的浮游生物进行观察，初步鉴定出赤潮的种类，并对形成赤潮的原因进行了分析；张旭等（2007）通过对2004年9月29日连云港海州湾赤潮监控区赤潮的监测与分析，发现赤潮生物为多纹膝沟藻（Gonyaulaxpolygramma），赤潮生物的数量与表层水体中DO、pH、COD、叶绿素a、活性磷酸盐等呈很好的正相关，与无机氮呈负相关。目前，江苏海域赤潮的研究大部分是基于某一个例或某一区域赤潮的发生变化进行分析，主要探讨赤潮生物种类、赤潮发生与水文气象因子的变化关系等方面。

2 资料与方法

本研究以国家海洋局发布的《中国海洋灾害公报》（1989-2014）为依据，同时查阅国家海洋局南通海洋环境监测中心站监测资料以及东海监测中心的数据资料，对江苏海域的赤潮资料进行整理。由于历史记录的局限性，为保障资料来源的可靠性，本文所采用的数据资料时间长度为1997-2014年。

本研究结合基础统计学方法（年际变化、逐月变化分析等）和ArcGIS绘图软件对相关数据进行分析。

3 分析结果

3.1赤潮发生的时间特征

3.1.1 赤潮发生的年际变化

1997-2014年，江苏海域赤潮发生次数共记录有33次。如图1所示，其中，2005年赤潮发生次数最多，出现了4次。总体而言，江苏海域历年赤潮发生频率较其他海域并不是很高；且不具有明显的变化趋势及规律，平均发生次数为2次/年。

图1 1997-2014年江苏海域赤潮发生次数

3.1.2 赤潮发生的逐月变化

江苏海域赤潮多发季节分布明显，为5-9月，占88%以上，如图2所示。其中，又以5月份发生频次最高，约占34.5%，7月份次之，占发生比例的20.7%。5-9月，是一年中光照较为充足的时段，江苏海域以东南风为主；此时间段内，江苏沿海平均水温范围为19.7~28.6℃，水温较高，适宜赤潮藻类繁殖。此外，赤潮发生月份中，10月为赤潮发生次数最少的月份，有记录以来，仅为1次，占发生比例的3.4%；其次为4月和8月，各有2次，占发生比例的6.9%。

3.2赤潮发生的空间特征

江苏海域赤潮发生区域较集中，除部分年份赤潮发生区域无记录以外，赤潮发生主要集中在连云港海州湾海域和南通以东海域，见图3。江苏海域赤潮空间分布呈现出北部南部多、中部偏少的特征，可能与营养盐结构、N∶P比及悬浮物等理化因子和水动力等因素有关。连云港海州湾海域共发生赤潮事件16次，约占江苏海域赤潮发生总数的一半。从图3中还可以看出，发生在海州湾海域的赤潮离岸距离较近，发生在南通以东海域的赤潮离岸距离较远。

图2 1997-2014年江苏海域赤潮发生次数的月变化

根据图3中历年有记录的赤潮发生区域，可以看出，1997年、2001年赤潮仅发生在南通以东海域；2004-2007年、2011年、2013年赤潮发生在连云港海域；2008-2010年、2012年，南通以东海域及连云港海域均有赤潮发生。

另外，据赤潮发生面积的资料统计（其中，赤潮面积记录不详的有9次），最大面积为500~ 1 000 km2的赤潮事件有1次；100~500 km2的赤潮事件有13次；100 km2以下的赤潮事件有6次。赤潮发生最大面积为1 000 km2，分别发生在2001年6月（南通以东海域）和2005年9月（海州湾海域）。

3.3赤潮生物种类及其分布特征

根据历年赤潮监测有关资料统计，除去部分年份没有记录赤潮生物种，江苏海域赤潮共发现10种赤潮优势种。随着年份变化，赤潮生物的种类也在不断发生改变，近几年来以中肋骨条藻居多。从表1可以看出，该海域赤潮优势种中，以中肋骨条藻（Skeletonema costatum）最占优势，出现次数为4次，其次为链状裸甲藻（Gymnodinium catenatum）、赤潮异湾藻（Heterosigma akashiwo）以及海链藻（Thalassiosirasp.），出现次数各为2次。

表1 1997-2014年江苏海域赤潮生物优势种记录

赤潮生物种的区域性分布特点来看，如图4所示，连云港海域爆发的赤潮多为有毒的甲藻赤潮，少数为硅藻；南通海域赤潮种多为硅藻。连云港海域赤潮生物包括赤潮异湾藻、短角弯角藻、多纹膝沟藻、海链藻、强壮前沟藻、夜光藻和中肋骨条藻；南通海域赤潮生物主要为中肋骨条藻和日本星杆藻。

图3 1997-2014年江苏海域赤潮分布区域

从连云港赤潮优势种的变化来看，早期的甲藻赤潮是粒径较大的夜光藻，近几年为粒径小的一些物种，结合已有的研究成果，这很可能与营养盐结构变化有关，海州湾附近海域无机氮、磷酸盐的含量有增加的趋势，而硅酸盐的含量有减少的趋势（谢冕，2013；程军利等，2009；田慧娟等，2006）。

4 结论与建议

本文对江苏海域赤潮历史资料进行总结分析，系统地研究了该海域赤潮发生特征，得到主要结论如下：

（1）1997-2014年，江苏海域赤潮发生次数共记录有33次，赤潮发生次数平均为2次/年，年发生频率无明显的趋势性变化。

（2）该海域赤潮发生具有显著的季节特征，赤潮多发生在5-9月；其中，5月份发生频率最高，7月份次之。

（3）赤潮发生区域主要集中在连云港海州湾海域和南通以东海域；而江苏中部苏北浅滩海域鲜有赤潮发生。相对而言，发生在海州湾海域的赤潮离岸距离较近，发生在南通以东海域的赤潮离岸距离较远。

（4）赤潮发生最大面积为1 000 km2，分别发生在2001年6月和2005年9月。

（5）连云港海域爆发的赤潮多为有毒的甲藻赤潮，少数为硅藻；南通海域赤潮种多为硅藻。连云港附近海域赤潮生物的变化很可能与营养盐的变化有关。

图4 1997-2014年江苏海域赤潮优势种分布

由于江苏海域赤潮发生的历史记录有限，部分年份赤潮记录缺失，赤潮历史数据的年限较短；同时，一些赤潮过程仅记录了赤潮发生的起止时间，没有明确的赤潮生物种类以及赤潮面积等有效数据。因此，在日后的研究中要注重赤潮发生记录的完整性和准确性，以便进一步全面地认识赤潮的发生特征及其影响机制，通过科学的预防、监管和治理来减少赤潮灾害。

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（本文编辑:袁泽轶）

Characteristics of the red tide in the sea area of Jiangsu

GAO Qing-qing1,2,CAO Bing1,2,YANG Bo1,2,WANG Chao1,2,ZHU Xu-yu1,2,XU Xian1,2
（1.NantongMarineEnvironmental MonitoringCenter,SOA,Nantong226002,China;2.Key Laboratory of Integrated Marine Monitoring and Applied Technologies for Harmful Algal Blooms,SOA,Shanghai 201206,China）

According to the record of red tides in the sea area of Jiangsu from 1997 to 2014,the characteristics of red tides in the sea area of Jiangsu are analyzed,and the species of red tide organism are discussed.The results show that the occurrence frequency of red tides is two times per year with no obvious trend change.The occurrence of red tides has significant seasonal characteristics,which most occurs from May to September.And among those months,May ranks first,followed by July.The red tide occurs mainly in the Haizhou Bay of Lianyungang and the east of Nantong coast.The dominant species are dinoflagellate species in the Lianyungang coast and diatom species in Nantong coast.The change of the dominant species in the Lianyungang coast is probably related to the changes of nutrients in that sea area.

red tides;distribution characteristics;dominant species of red tides;the sea area of Jiangsu

P735

A

1001-6932（2017）02-0217-06

10.11840/j.issn.1001-6392.2017.02.013

2015-09-21；

2015-12-22

海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室资助课题（MATHAB2014003）。

高清清（1986-），女，硕士，工程师，主要从事海洋环境预警报工作。电子邮箱：gqqlady@163.com。