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中科院海洋所:赤潮973项目取得一系列创新成果
日期:2021-12-08 来源:本站原创 浏览次数:

  由中国科学院海洋研究所周名江研究员等完成的国家973项目“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”研究,日前通过了山东省科学技术厅组织的成果鉴定。

  该研究面向国家需求,瞄准国际前沿,通过多学科交叉研究,在东海大规模原甲藻赤潮形成机制、东海大规模甲藻赤潮的宏观调控设想、大规模赤潮的危害机理以及赤潮的应急治理等研究方面取得了重大的创新性成果,项目的实施对国家提出的“预防、控制和治理赤潮”目标的实现有重要贡献。项目在赤潮发生机理方面的研究属于“全球有害赤潮的生态学与海洋学计划(GEOHAB)”核心内容,其研究结果为GEOHAB提供了一个典型的研究范例。项目总体水平在国内处于领先地位,在国际上处于先进水平,部分达到领先水平。

  经过近5年的海上赤潮调查研究和实验室实验,各项研究相继取得重大突破,并取得了一系列创新成果。

  一是以赤潮多发并成因复杂的东海为重点研究区域,开展了对我国近海典型大规模赤潮原因种东海原甲藻和链状亚历山大藻的形态学、分子特征、生态分布、生理特性、生长动力学、生活史、种间竞争、孢囊的分布、萌发及其与浮游动物的关系研究。率先就东海赤潮高发区的营养盐组成、分布、通量及其与赤潮发生的关系、富营养化与赤潮发生的关系展开研究。首次较为系统地研究了东海大规模赤潮形成的环境特征及水文学影响因素,探讨了影响赤潮形成的关键物理海洋学因子。

  二是通过多学科交叉研究,首次阐明了东海大规模原甲藻赤潮形成的生物海洋学、化学海洋学和物理海洋学机制,发展了对赤潮生消过程的数值模型,在该海域连续两年度赤潮发生预测检验中取得了较好的拟合效果;对东海大规模原甲藻赤潮的频发原因、分布特征、爆发时间、控制因子等一些关键问题作出了科学解释,为进一步开展东海大规模赤潮的预报研究、实现“预防、控制和治理赤潮”的目标奠定了重要科学基础。

  三是依据东海大规模赤潮藻东海原甲藻和亚历山大藻对中华蜇水蚤、扇贝胚胎及幼虫、黑褐新糠虾和鲈鱼等不同营养级海洋生物的毒性效应、大规模赤潮的现场毒性、PSP毒素的现场分布及在食物链中的传递规律,首次提出了东海大规模赤潮对海洋生态环境的危害机制和途径,对于大规模赤潮危害的评价、有赤潮毒性评价系的建立以及赤潮灾害的预防和减灾等有重要意义。

  四是首次从长江径流与东海近海营养盐浓度、比例的长期变化趋势以及硅藻、甲藻对营养盐的不同利用特性出发,结合大规模赤潮演替现场营养盐动态变化规律,找到了近年来我国东海大规模赤潮由硅藻型为主向甲藻型为主转变的主要原因,提出了对东海大规模甲藻赤潮进行宏观调控的可能设想,为国家“预防、控制和治理赤潮”的决策提供了重要科学依据。

  五是发展了多种生物和化学综合防治赤潮的方法,进一步完善了粘土有机改性理论和方法,制备了除藻效率高、环境友好的有机改性粘土,被确定为2008年奥运会海上帆船项目海域赤潮应急治理首选方法,同时该研究为重点海域赤潮的防治和淡水水域藻华的治理提供了有效的手段。

  鉴定委员会专家建议,项目组在已开展的研究和取得的成果的基础上,为实现“预防、控制和治理赤潮”的国家目标开展进一步的深入研究。(中科院海洋研究所)