轉自：水生動物健康評估
赤潮，即因海洋中的浮游生物暴發性急劇繁殖造成海水顏色異常的現象。過于豐富的營養元素所導致的藻類生物大量繁殖，是產生赤潮的主要原因。赤潮期間，由于藻類大量繁殖而引起缺氧，魚、蝦、蟹、貝類大量死亡，對水產資源、海港建設等社會活動破壞很大。其中為了方便區分，將赤潮分為有毒赤潮跟有害赤潮兩種，前者指能夠產生毒素，通過食物鏈危害人類腸胃消化系統和神經系統，引起人類中毒、甚至死亡的赤潮；后者則是指對人類沒有直接危害，但可通過物理、化學等途徑對海洋自然資源或海洋經濟造成危害的赤潮[1]。
一、國內赤潮地理、時間分布及累計面積大小
根據《中國海洋災害公報》（2014—2023）的數據可以得到中國沿海赤潮災害發生頻次和分布面積時間序列，整理得到表1[2]。
表1 中國沿海赤潮災害發生頻次和分布面積時間序列
從地理分布來看，東海海域發現赤潮次數最多且累計面積最大，分別為24次和1016平方千米。其余海域，即渤海、黃海、南海海域也都有赤潮的發生。而且從表1中的數據我們也可以看到2021年的赤潮發現次數雖然并沒有太大波動，但是累計面積卻出現了一個爆炸性的增長，成為了近十年來的最大值，為平均值的3.77倍。2023年發現有毒有害赤潮29次[2]。
二、引發赤潮的優勢生物種
雖然引發赤潮是因為浮游生物在短時間內大量繁殖所產生的，但是這其中并不是浮游生物“百家爭鳴”，而是有著其中的優勢生物種。而且，這些優勢生物鐘并不是一成不變的，他們往往會隨著一些因素，比如時間、水溫、風力、流場、 降雨、透明度(影響表層浮游植物光合作用)、營養鹽等等而有相應的變化。
以2023年我國的赤潮主要優勢生物種進行分析，優勢生物共22種，包括但不限于夜光藻、東海原甲藻、多環馬格里夫藻、錐狀斯氏藻、中肋骨條藻、塔瑪亞歷山大藻、鏈狀亞歷山大藻、赤潮異彎藻、微小原甲藻、海洋原甲藻、多紋膝溝藻等等，其中鏈狀亞歷山大藻、多環馬格里夫藻、塔瑪亞歷山大藻和微小原甲藻為有毒藻[2]，東海原甲藻作為優勢生物引發赤潮次數最多且累計面積最大，分別為11次和768平方千米。
三、優勢生物種簡單介紹
1、夜光藻Noctiluca scintillans
屬甲藻門、夜光藻科、夜光藻屬。細胞圓形，呈囊狀，沒有外殼。幼體似裸甲藻，成長后橫溝及鞭毛均不明顯，直徑可達1~2mm，肉眼可見。縱溝與口溝相通，末端生出一觸手，兩條鞭毛均退化。細胞中央有一大液泡。細胞核一個。原生質濃集于口溝附近，呈黃色，原生質絲呈放射狀。細胞體無色或綠色。其受到刺激時就會發光，為海洋發光現象的主要發光生物[3]。
屬甲藻門、夜光藻科、夜光藻屬。細胞圓形，呈囊狀，沒有外殼。幼體似裸甲藻，成長后橫溝及鞭毛均不明顯，直徑可達1~2mm，肉眼可見。縱溝與口溝相通，末端生出一觸手，兩條鞭毛均退化。細胞中央有一大液泡。細胞核一個。原生質濃集于口溝附近，呈黃色，原生質絲呈放射狀。細胞體無色或綠色。其受到刺激時就會發光，為海洋發光現象的主要發光生物[3]。
2、東海原甲藻Prorocentrum donghaiense
藻體整體呈卵形，殼面觀呈倒披針形。細胞長15~25μm，寬8~15μm。細胞前端圓，后端尖，無頂刺。色素體兩個，盤狀，側生，黃褐色。細胞頂部稍微凹陷,頂部一側有時沒有突起,有時則稍有突起，細胞內上部具一大液泡。細胞核位于細胞后半部，呈圓球形。葉綠體板塊狀。細胞殼面內側具有許多凹陷,其位置正好與細胞外部半球形突起位置相符。東海原甲藻是一種喜長光照的赤潮藻類，能利用銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽[4]。
3、鏈狀亞歷山大藻Alexandrium catenella
細胞球形，長略大于寬，上殼與下殼半球形，大小相近。橫溝位于中央，兩端位移與橫溝等寬，縱溝深，后溝較深。甲片薄。孔頂復合結構為三角形，有一大的魚鉤狀頂孔和一橢圓形的前連接孔。后連接孔位于后縱溝板的右側，近邊緣處。細胞長29~30μm，寬31~33μm。孢囊圓柱狀，表面光滑[5]。
細胞球形，長略大于寬，上殼與下殼半球形，大小相近。橫溝位于中央，兩端位移與橫溝等寬，縱溝深，后溝較深。甲片薄。孔頂復合結構為三角形，有一大的魚鉤狀頂孔和一橢圓形的前連接孔。后連接孔位于后縱溝板的右側，近邊緣處。細胞長29~30μm，寬31~33μm。孢囊圓柱狀，表面光滑[5]。
4、多環馬格里夫藻Margalefidinium polykrikoides
屬甲藻綱(Dinophyceae)、裸甲藻目(Gymnodiniales)、裸甲藻科(Gymnodiniaceae)、馬格里夫藻屬(Margalefidinium)。多環馬格里夫藻是一種世界性廣泛分布的有毒有害藻華原因種，在世界各地的熱帶和暖溫帶水域都有記錄，在我國膠州灣的分布具有明顯的夏季偏好性。它生活史復雜，能產生休眠孢囊，具有魚類毒素，能附著在魚的鰓上并降低氧氣交換能力，導致魚類死亡并破壞魚類養殖和海洋生態系統[6]。
屬甲藻綱(Dinophyceae)、裸甲藻目(Gymnodiniales)、裸甲藻科(Gymnodiniaceae)、馬格里夫藻屬(Margalefidinium)。多環馬格里夫藻是一種世界性廣泛分布的有毒有害藻華原因種，在世界各地的熱帶和暖溫帶水域都有記錄，在我國膠州灣的分布具有明顯的夏季偏好性。它生活史復雜，能產生休眠孢囊，具有魚類毒素，能附著在魚的鰓上并降低氧氣交換能力，導致魚類死亡并破壞魚類養殖和海洋生態系統[6]。
5、微小原甲藻Prorocentrum minimum (Pavillard) Schiller
藻體形狀多變，殼面觀呈心形或卵形。體長為15~23μm，寬度為13~17μm，頂刺長為1μm左右。細胞近前端最寬，前端平截，后段漸細，圓形。頂刺短小，叉狀，頂生，副刺短。鞭毛兩條，位于細胞前端中央的鞭毛孔周圍稍加厚呈“V”字形。兩殼板表面布滿突起的小刺，刺絲胞孔稀疏地分布在殼板表面。藻體內細胞核圓形或球形，位于細胞的后部，2個板狀的色素體，黃褐色[7]。
藻體形狀多變，殼面觀呈心形或卵形。體長為15~23μm，寬度為13~17μm，頂刺長為1μm左右。細胞近前端最寬，前端平截，后段漸細，圓形。頂刺短小，叉狀，頂生，副刺短。鞭毛兩條，位于細胞前端中央的鞭毛孔周圍稍加厚呈“V”字形。兩殼板表面布滿突起的小刺，刺絲胞孔稀疏地分布在殼板表面。藻體內細胞核圓形或球形，位于細胞的后部，2個板狀的色素體，黃褐色[7]。
6、錐狀斯氏藻Scrippsiella trochoidea
屬甲藻門、甲藻綱、多甲藻目、膝溝藻科、斯氏藻屬，細胞梨形，長16~36μm，寬20~23μm。上椎部有突起的頂端，下椎部半球形。橫溝寬，位于中央，圍裹窄的唇瓣。縱溝未達下端及上殼。細胞核中央位。孢囊球形至卵圓形，鈣質，多刺，不同孢囊個體間刺的長度有變化。葉綠體黃褐色。本種近岸性生活，世界范圍內分布，在大鵬灣有分布，可通過壓艙水傳播[8]。
屬甲藻門、甲藻綱、多甲藻目、膝溝藻科、斯氏藻屬，細胞梨形，長16~36μm，寬20~23μm。上椎部有突起的頂端，下椎部半球形。橫溝寬，位于中央，圍裹窄的唇瓣。縱溝未達下端及上殼。細胞核中央位。孢囊球形至卵圓形，鈣質，多刺，不同孢囊個體間刺的長度有變化。葉綠體黃褐色。本種近岸性生活，世界范圍內分布，在大鵬灣有分布，可通過壓艙水傳播[8]。
7、中肋骨條藻Skeletonema costatum隸屬于硅藻門、中心硅藻綱、圓篩藻目、骨條藻科，為溫帶、熱帶海洋硅藻類，從北極到赤道、從外海高鹽度到沿海低鹽度水團均有分布，我國各海區均有出現。藻體為單個細胞。細胞體透鏡形或圓柱形，殼面圓而鼓起，著生一圈細長的刺，與相鄰細胞的對應刺組成長鏈。在經濟海藻養殖區，常與海帶、紫菜等爭奪營養，其大量水華造成經濟藻類變色，甚至腐爛而失去食用和商業價值。以中肋骨條藻為優勢種的水華可導致魚鰓損害，而最終使其致死。
8、塔瑪亞歷山大藻Alexandrium tamarense
塔瑪亞歷山大藻屬甲藻門、甲藻綱、膝溝藻目、屋甲藻科、亞歷山大藻屬，細胞球形，長略大于寬。細胞長20~42μm，寬18~40μm。上殼與下殼半球形，大小相近。上殼兩肩突起；下殼兩側不對稱，右半邊比左半邊短。細胞上、下兩端都無刺或突起，下端微凹陷。橫溝深，中央位，橫溝彎曲下行的長度和橫溝寬度相等。縱溝深，后部寬，甲片薄。此種常形成有毒赤潮。
四、國內赤潮的研究進展
目前研究發現，赤潮發生前硝酸鹽和磷酸鹽均大幅升高；赤潮發生期間,葉綠素a濃度迅速升高，海水溫度持續升高，鹽度整體下降；赤潮逐漸消散時，當日水溫日均值達到28℃以上,風力也開始升高，鹽度則繼續降低，因此提出可以通過在其他因素均適宜的條件下,同時監測磷酸鹽和葉綠素a，如果兩者皆大幅升高,則海域發生赤潮的幾率極高的結論[11]。還有學者設計了針對赤潮災害時間趨勢和周期的模型，對于赤潮的預測具有重大意義[12]。有研究表明，表觀增氧量（AOI）與赤潮藻密度之間存在相關性，利用AOI指標建立AOI的赤潮預警模型可對赤潮進行預警，還可以進一步結合分析藻的群落結構和優勢藻占比[13]。我國學者近期對赤潮的研究不僅僅這些，因篇幅限制，故至此。
五、結論
隨著陸地資源的開發，以及國家對海洋資源的重視，有關于赤潮的預測和預防刻不容緩，但是現在我們對于赤潮的預警仍然處于初級階段，對于赤潮具體的發生時間和地點還需要繼續努力。同時也要加強對廢水的管理和排放廢水標準設置，畢竟單單做到預警是完全不夠的，最重要的是從源頭去解決這一個問題，這才是最終應該要完成的事情。
參考文獻
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[2] 海洋預警監測司. 2023年中國海洋災害公報[DB/OL]. 自然資源部, 2024.
[3] 陳奕帆, 王君玥, 王英豪, 等. 典型赤潮生物夜光藻研究進展[J]. 大連海洋大學學報, 2024, 39(06):1075-1086.
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[4] 陳洋, 顏天, 周名江. 東海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和鏈狀亞歷山大藻(Alexandrium catenella)對模擬食物鏈物質傳遞的影響[J]. 生態學報, 2007(10):3964-3972.
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[6] Jiarong H, Ruoyu G, Douding L, et al. Detection and Quantification of the Harmful Dinoflagellate Margalefidinium polykrikoides (East Asian Ribotype) in the Coastal Waters of China[J]. Toxins, 2022, 14(2):95.
[6] Jiarong H, Ruoyu G, Douding L, et al. Detection and Quantification of the Harmful Dinoflagellate Margalefidinium polykrikoides (East Asian Ribotype) in the Coastal Waters of China[J]. Toxins, 2022, 14(2):95.
[7] 安鑫龍, 李雪梅. 河北省2個赤潮藻新記錄種——微小原甲藻和反曲原甲藻[J]. 安徽農業科學, 2010, 38(17):9171.
[8] 齊雨藻, 鄭磊, 汪蓉. 錐狀斯氏藻生活史及其生理生態調控[J]. 海洋與湖沼, 1997(06):588-593.
[9] 楊超, 甄毓, 秦銘俐, 等. 中肋骨條藻快速可視化現場檢測方法的建立與應用[J]. 海洋環境科學, 2024, 43(05):787-796.
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[12] 孫豐霖. 中國沿海赤潮災害時間序列特征的模擬與預測[J]. 海洋通報, 2021, 40(02):232-240.
[13] 鄒嘉澍, 許陽春, 蘇玉萍, 等. 基于表觀增氧量的平潭海域赤潮預警應用研究[J]. 福建師范大學學報(自然科學版), 2022, 38(02):50-57.