2008—2017年泉州市沿海赤潮災(zāi)害特征分析

李光毅 鄭崇榮 楊凡 黃龍展 姚睿

摘要：文章對泉州市沿海2008—2017年發(fā)生的15起赤潮災(zāi)害進行綜合分析，結(jié)果表明：①赤潮平均每年發(fā)生1.5起，發(fā)生面積31.0 km2，發(fā)生天數(shù)7 d，從赤潮發(fā)生次數(shù)、發(fā)生面積和發(fā)生天數(shù)來看，后5年（2013—2017年）較之前5年（2008—2012年），呈明顯的上升趨勢;赤潮的主要發(fā)生期為4—9月，暴發(fā)高峰期為5—6月;平均每次赤潮持續(xù)時間為4.7 d;②引發(fā)赤潮的藻類有9種，其中硅藻門（Bacillariophyta）4種，甲藻門（Dinophyta）4種，金藻門（Chrysophyta）1種，引發(fā)赤潮次數(shù)最多的是夜光藻（Noctiluca scintillans）和米氏凱倫藻（Karenia mikimotoi）;引發(fā)赤潮的藻類具有演替規(guī)律，不斷有新的藻類引發(fā)赤潮;每種硅藻赤潮均只發(fā)生過1起，甲藻引發(fā)赤潮次數(shù)最多，金藻赤潮發(fā)生天數(shù)最多，面積最大;③有毒赤潮共發(fā)生6起，其中米氏凱倫藻（Karenia mikimotoi）和鏈狀裸甲藻（Gymnodinium catenatum）赤潮嚴重危害人類健康和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè);④赤潮分布范圍廣，主要發(fā)生在惠安縣海域和石獅市海域。通過全面分析近10年泉州市沿海赤潮的基本特征，為泉州市赤潮的預(yù)警預(yù)報工作提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：赤潮災(zāi)害;泉州市沿海;時空分布;赤潮藻類;沿海生態(tài)環(huán)境

中圖分類號：X55;P76?文獻標志碼：A?文章編號：1005-9857（2019）07-0058-06

Abstract：This paper analyzed 15 red tide disasters in coastal waters of Quanzhou from 2008 to 2017 comprehensively.The results showed，firstly，on average，red tides occurred 1.5 times per year with the area of occurrence being 31.0 km2 and the occurrence tome being 7 d.In terms of the number of occurrence，the area of occurrence and the days of occurrence，the latter five years （2013—2017） presented a clear upward trend of red tides outbreaks compared with the former five years （2008—2012）.Red tides occurred mainly from April to September，among which May to June ranked the top.The average duration of the red tides was 4.7 d.Secondly，there were 9 species of algae that induced red tides，including 4 species of Bacillariophyta and Dinophyta respectively，and 1 species of Chrysophyta.Most of the red tides were caused by Noctiluca scintillans and Karenia mikimotoi.The species of red tides had succession rules with new species inducing red tides constantly.Each Bacillariophyta red tide occurred only once.Dinophyta caused the most of red tides while Chrysophyta caused red tides with the largest number of days and the largest area of occurrence.Thirdly，A total of 6 toxic red tides occurred，among which Karenia mikimotoi and Gymnodinium catenatum caused huge losses to the aquaculture industry.Fourthly，the red tides had a wide range of distribution.The sea waters of Hui′an and Shishi were red tide disaster-prone areas.This paper aimed to provide a scientific basis for the early warning and forecasting work of the red tide disasters in Quanzhou based on the comprehensive analysis of the basic characteristics of the red tides in coastal waters of Quanzhou over the past 10 years.

Key words：Red tide disasters， Coastal waters of Quanzhou， Spatial and temporal distribution，Species of red tides，Coastal ecological environment

0?引言

赤潮（Red tide），又稱紅潮，是海洋中某些浮游生物在一定環(huán)境條件下暴發(fā)性繁殖所引起的水色異變現(xiàn)象[1]。近年來，赤潮災(zāi)害發(fā)生頻率增加，暴發(fā)規(guī)模擴大，危害程度日趨加劇，已成為我國乃至世界沿海地區(qū)主要的海洋生態(tài)災(zāi)害之一[2]。赤潮的發(fā)生會破壞漁業(yè)資源和海產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致海洋生態(tài)失衡惡化，影響濱海旅游景觀，甚至有些有毒藻類能夠分泌毒素，危害海洋生物，并通過食物鏈進入人體內(nèi)，危害人類健康[3]。

泉州市位于福建省東南部，海域面積廣闊，為11 360 km2，海岸線長達541 km，從北至南有湄洲灣、大港灣、泉州灣、深滬灣、圍頭灣、安海灣和眾多小港灣，航運、漁業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、濱海旅游業(yè)和鹽業(yè)發(fā)達[4]。但隨著城市經(jīng)濟的高速發(fā)展，近岸海域水體承受著工業(yè)廢水、生活污水和養(yǎng)殖廢水的污染，富營養(yǎng)化程度明顯加劇，致使赤潮災(zāi)害頻發(fā)，對泉州市沿海生態(tài)環(huán)境、海洋經(jīng)濟和公眾健康構(gòu)成嚴重威脅。

目前關(guān)于泉州市赤潮研究的報道較少，鑒于此，本研究收集整理了泉州市沿海2008—2017年所記錄的赤潮資料，對近10年赤潮發(fā)生的時空特征、生物種特征和毒性特征進行分析研究，以期為泉州市沿海的赤潮監(jiān)測、預(yù)警和治理提供科學(xué)依據(jù)。

1?基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

赤潮資料數(shù)據(jù)來源于泉州市海洋與漁業(yè)局和泉州海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心，包括2008—2017年這10年的泉州市沿海赤潮發(fā)生次數(shù)、發(fā)生天數(shù)、發(fā)生面積、發(fā)生海域、持續(xù)時間、赤潮藻類和是否有毒等相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2?結(jié)果與分析

2.1?時間特征分析

2.1.1?年際特征分析

從發(fā)生次數(shù)來看，近10年來泉州市沿海共發(fā)生赤潮15起，平均每年發(fā)生1.5起，其歷年赤潮發(fā)生的次數(shù)詳見圖1。其中2010年和2016年發(fā)生的次數(shù)最多，均為3起，2008年、2009年和2011年皆未發(fā)生赤潮，從2012年起，每年均有赤潮發(fā)生。前5年（2008—2012年）共發(fā)生赤潮5起，平均每年發(fā)生1起;后5年（2013—2017年）共發(fā)生10起，年均2起。前5年和后5年赤潮發(fā)生次數(shù)分別占近10年赤潮發(fā)生總數(shù)的33.3%和66.7%。

從發(fā)生面積來看，近10年赤潮累計發(fā)生面積達310.2 km2，平均每年發(fā)生面積31.0 km2，歷年赤潮發(fā)生面積詳見圖2。其中2015年發(fā)生面積最大，達到150 km2，最小的發(fā)生面積僅為3.8 km2，發(fā)生在2013年。前5年累計發(fā)生面積為28.7 km2，平均每年發(fā)生5.7 km2;后5年則為281.3 km2，年均發(fā)生面積為56.3 km2。后5年累計發(fā)生面積將近為前5年的10倍。前5年僅有2012年發(fā)生面積超過20 km2，而從2014年起，每年的發(fā)生面積均在20 km2以上。

從發(fā)生天數(shù)來看，近10年赤潮累計發(fā)生天數(shù)為70 d，平均每年發(fā)生天數(shù)為7 d。歷年赤潮發(fā)生天數(shù)詳見圖3。其中2014年發(fā)生天數(shù)最多，為15 d，最少為2013年的6 d。前5年發(fā)生天數(shù)共15 d，占赤潮發(fā)生天數(shù)的21.4%，每年平均發(fā)生3 d;后5年累計55 d，共占赤潮發(fā)生天數(shù)的78.6%，年均11 d。從2014年起，每年赤潮發(fā)生天數(shù)均超過10 d。

總體而言，無論從赤潮發(fā)生次數(shù)、發(fā)生面積還是發(fā)生天數(shù)來看，后5年與前5年相比，均呈明顯上升的趨勢。形成此趨勢可能有多方面的原因：一是氣候差異，根據(jù)吳瑞貞研究[5]，冬、春季節(jié)比常年氣候偏暖的年份更容易發(fā)生赤潮;二是氣候的變化具有年際周期性，影響赤潮發(fā)生頻率[6];三是氣候引起的水溫變化，水溫比常年偏高的年份，赤潮發(fā)生頻率也會增加，2011年的強拉尼娜現(xiàn)象造成泉州市沿海水溫達到近10年內(nèi)最低，而在2013—2016年水溫逐年上升，且均在20℃以上[7]，因此后5年泉州市沿海的水溫更易于赤潮的暴發(fā)。

2.1.2?季節(jié)及月份分析

從發(fā)生的月份看，近10年來泉州市沿海的赤潮最早發(fā)生在4月，最遲發(fā)生在9月，其中5月最多，共9起，占赤潮發(fā)生總數(shù)的60%;其次是6月，為3起，占赤潮發(fā)生總數(shù)的20%;4月、7月和9月各發(fā)生1起，共占赤潮發(fā)生總數(shù)的20%;其余月份均無赤潮的發(fā)生（圖4）。

從圖5可以看出，就近10年泉州市沿海的赤潮累計發(fā)生天數(shù)而言，5月和6月最多，分別為36 d和16 d，共占赤潮發(fā)生天數(shù)的74.3%，9月為11 d，占15.7%，4月和7月則分別為3 d和4 d，共占赤潮發(fā)生天數(shù)的10%。

從統(tǒng)計結(jié)果來看，泉州市沿海赤潮災(zāi)害主要發(fā)生在每年的4—9月，其中5—6月是高峰期。究其原因，主要可以歸納為以下幾個方面：①水溫是影響赤潮暴發(fā)的重要因子之一，春、夏季的水溫適宜許多赤潮藻類的生長，尤其5—6月為春末夏初，泉州市沿海平均水溫在21.0℃～25.3℃[7]，赤潮藻類生長迅速，容易引發(fā)赤潮;②泉州市屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，冬季受東北季風(fēng)控制，夏季盛行西南季風(fēng)，5—6月正值季風(fēng)轉(zhuǎn)換時期[8]，在沒有臺風(fēng)的影響下，泉州市沿海風(fēng)浪較小[9]，同時雨季開始來臨，降雨將陸源污染物沖入近岸海域，為赤潮生物的生長提供營養(yǎng)，這些因素均有利于赤潮的暴發(fā)。

2.1.3?持續(xù)時間

近10年泉州市沿海發(fā)生的赤潮持續(xù)時間較短，平均每起赤潮持續(xù)時間為4.7 d，其中持續(xù)時間在5 d以下（含5 d）的赤潮共有11起，占赤潮發(fā)生總數(shù)的73.3%。最短持續(xù)時間僅為2 d，最長赤潮持續(xù)時間為11 d，為2015年9月10—20日發(fā)生在圍頭灣和安海灣的球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）赤潮，發(fā)生面積達150 km2，此起赤潮也是自2000年以來泉州市沿海發(fā)生的面積最大、持續(xù)時間最長的一起赤潮。

2.2?引發(fā)赤潮的生物種類分析

近10年引發(fā)泉州市沿海赤潮的生物種類共有9種，其中硅藻門（Bacillariophyta）4種，甲藻門（Dinophyta）4種，金藻門（Chrysophyta）1種，

具體的赤潮生物名錄見表1。引發(fā)赤潮次數(shù)最多的是夜光藻（Noctiluca scintillans）和米氏凱倫藻（Karenia mikimotoi），各發(fā)生3起，共占赤潮發(fā)生總數(shù)的40%，其中夜光藻赤潮在2010年發(fā)生2起之后，只在2016年發(fā)生1起;米氏凱倫藻赤潮從2012年起均未發(fā)生過;東海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）赤潮僅在2014年發(fā)生過;而在2017年泉州市沿海首次發(fā)生鏈狀裸甲藻（Gymnodinium catenatum）赤潮。表明泉州市沿海引發(fā)赤潮的藻類具有演替規(guī)律，不斷有新的赤潮藻類引發(fā)赤潮。

從表1中可以發(fā)現(xiàn)，近10年泉州市沿海發(fā)生的赤潮當中，硅藻赤潮只在惠安縣海域暴發(fā)過;每種硅藻赤潮均只發(fā)生過1起;持續(xù)時間短，普遍在2～4 d;累計發(fā)生天數(shù)為13 d;且發(fā)生面積小，最大僅為7 km2，累計發(fā)生面積占赤潮發(fā)生總面積的5.4%。

甲藻赤潮在惠安縣海域和石獅市海域均暴發(fā)過，且發(fā)生赤潮次數(shù)最多，為9起，共占赤潮發(fā)生總數(shù)的60%;持續(xù)時間在2～9 d，其中夜光藻和米氏凱倫藻持續(xù)時間短，僅為2～4 d，而東海原甲藻和鏈狀裸甲藻持續(xù)時間均在5 d以上;累計發(fā)生天數(shù)為41 d，占赤潮發(fā)生總天數(shù)的58.6%，其中米氏凱倫藻和東海原甲藻均在10 d以上;發(fā)生面積在13.2～56 km2，累計發(fā)生面積為127.9 km2，占赤潮發(fā)生總面積的41.2%。

金藻赤潮雖然種類只有球形棕囊藻一種，發(fā)生次數(shù)僅有2起，但其從泉州沿海北部的惠安小岞海域到南部的圍頭灣和安海灣均暴發(fā)過，且其發(fā)生天數(shù)最多，面積最大，分別為16 d和165.5 km2，兩起赤潮的持續(xù)時間分別為11 d和5 d。

2.3?有毒赤潮情況分析

近10年泉州市沿海共發(fā)生有毒赤潮6起，占赤潮發(fā)生總數(shù)的40%。其中引發(fā)有毒赤潮最多的是米氏凱倫藻，為3起，其次是球形棕囊藻，為2起，另1起有毒赤潮則是鏈狀裸甲藻赤潮。

米氏凱倫藻能夠分泌溶血性毒素，引起魚類和海洋無脊椎動物的死亡，嚴重危害水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。丁光茂等[10]通過研究2012年春末夏初三沙灣由米氏凱倫藻引發(fā)的赤潮特征，發(fā)現(xiàn)米氏凱倫藻赤潮主要在水溫為20.5℃～25.0℃和鹽度為24.3～32.3的海域暴發(fā)赤潮，5月、6月最適宜米氏凱倫藻的生長和繁殖。由米氏凱倫藻引發(fā)的有毒赤潮對泉州市沿海養(yǎng)殖業(yè)造成了重大影響，如2012年發(fā)生的2起米氏凱倫藻赤潮造成惠安縣杜厝和小岞海域大量鮑魚死亡，直接經(jīng)濟損失累計3 780萬元。

球形棕囊藻死亡腐爛后會產(chǎn)生溶血毒素等有毒物質(zhì)，嚴重危害網(wǎng)箱養(yǎng)殖和對蝦育苗[11]。許翠婭等[12]指出福建沿岸海域的棕囊藻赤潮通常暴發(fā)于秋季，且赤潮暴發(fā)前的氣溫與往年相比偏高。郭瑾等[13]研究發(fā)現(xiàn)，溫度30℃、鹽度40時，球形棕囊藻生長速率和產(chǎn)毒能力最強。泉州沿海發(fā)生的2起球形棕囊藻赤潮均未造成海洋生物異常死亡和直接經(jīng)濟損失。

鏈狀裸甲藻能夠產(chǎn)生麻痹性貝毒（PSP），危害人類生命安全。張文[14]指出鏈狀裸甲藻生長的最適宜溫度和鹽度分別為25℃和28。程軍利等[15]通過研究2006年海州灣發(fā)生的鏈狀裸甲藻赤潮，發(fā)現(xiàn)天氣晴朗、海面風(fēng)力小是鏈狀裸甲藻赤潮持續(xù)發(fā)展的重要條件，5—6月的水文和氣象條件適宜鏈狀裸甲藻生長和繁殖。鏈狀裸甲藻赤潮對養(yǎng)殖業(yè)和人類生命安全均有較大威脅，如2017年6月泉州市沿海發(fā)生的鏈狀裸甲藻赤潮導(dǎo)致當?shù)睾．a(chǎn)品不能上市，直接經(jīng)濟損失巨大，并造成13人中毒，嚴重危害人類健康。

2.4?空間特征分析

近10年泉州市沿海發(fā)生的赤潮分布范圍廣，從泉州沿海北部的湄洲灣到南部的圍頭灣和安海灣均有赤潮發(fā)生。泉州沿海7縣市中惠安縣海域發(fā)生赤潮次數(shù)和天數(shù)最多，達11起和44天，主要集中在杜厝、小岞和崇武海域;其次是石獅市海域，分別為5起和28天，其中深滬灣梅林海域是高發(fā)區(qū)。當中有2起赤潮同時在惠安縣和石獅市海域暴發(fā)，這兩縣市發(fā)生的赤潮次數(shù)共占赤潮發(fā)生總數(shù)的93.3%，累計發(fā)生面積達160.2 km2，占累計發(fā)生總面積的52.6%。

從近10年發(fā)生赤潮的藻種在泉州市沿海分布的情況來看，在惠安縣海域，9種赤潮藻類均暴發(fā)過赤潮;石獅市海域暴發(fā)過5種赤潮，其中甲藻門4種，金藻門1種;而圍頭灣和安海灣只暴發(fā)過球形棕囊藻赤潮。

根據(jù)統(tǒng)計，近10年泉州市赤潮均發(fā)生在開闊型海域和海灣灣口，而泉州灣內(nèi)灣沒有赤潮發(fā)生的記錄，這與杜琦等[16]研究一致，可能是因為泉州灣內(nèi)灣受晉江和洛陽江影響，長期鹽度低于20，且海水呈黃褐色，懸浮物多，光合作用差，不利于赤潮藻類的生長[17]。

3?結(jié)論

（1）近10年泉州市沿海赤潮的時間分布特征：平均每年發(fā)生1.5起、發(fā)生面積31.0 km2、發(fā)生天數(shù)7d，從發(fā)生次數(shù)、發(fā)生面積和發(fā)生天數(shù)來看，后5年（2013—2017年）較之前5年（2008年—2012年），呈明顯的上升趨勢;主要發(fā)生在4—9月，高發(fā)期為5—6月;平均每次赤潮持續(xù)時間為4.7 d。

（2）近10泉州市沿海引發(fā)赤潮的生物特征：引發(fā)赤潮的生物有9種，其中硅藻門4種，甲藻門4種，金藻門1種;引發(fā)赤潮次數(shù)最多的是夜光藻和米氏凱倫藻;引發(fā)赤潮的藻類具有演替規(guī)律，不斷有新的藻類引發(fā)赤潮;每種硅藻赤潮均只發(fā)生過1起，甲藻引發(fā)赤潮次數(shù)最多，金藻赤潮發(fā)生天數(shù)和面積最大。

（3）近10年泉州市沿海有毒赤潮特征，共發(fā)生有毒赤潮6起，其中米氏凱倫藻和鏈狀裸甲藻赤潮嚴重危害人類健康和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。

（4）近10年泉州市沿海赤潮的空間分布特征，赤潮分布范圍廣，主要發(fā)生在惠安縣海域和石獅市海域。

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