水母灾害的形成机理、监测预测及防控技术研究进展.pdf

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1、第48卷第6期2017年11月海洋与湖沼0CEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICAV01．48，NO．6NOV．，2017水母灾害的形成机理、监测预测及防控技术研究进展半张芳1，2’4李超伦1，2，4①孙松1，2，3，4魏皓5王彦涛1，2(1．中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室(中国科学院海洋研究所)青岛266071；2．海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266071；3．中国科学院海洋研究所山东胶卅I湾海洋生态系统罔家野外科学观测研究站青岛266071；4．中国科学院大学北京100049；5．天津大学海洋科学与技术学院天滓300072

2、1摘要受人类活动和全球变化双重压力的影响，近年来我国近海水母呈现增多的趋势，局部海域水母灾害连年发生，对近海核电站等重大设施安全运行、海洋经济可持续发展和海洋生态环境安全造成严重威胁。我们不仅亟需在科学上阐明我国近海水母灾害发生的重要过程和机制，而且在技术上亟需研发水母灾害监测预警系统和防灾减灾技术体系，以提升我国海洋水母灾害应对能力和海洋环境安全保障能力。本文在查阅文献资料、国际交流与合作、课题组的研究成果的基础上，综述国内外水母灾害的形成机理、水母灾害监测及防控技术的研究进展，分析各种水母监测技术，防控技术的局限性以及在特定海域成功应用的原因，展望今后我国水母灾害

3、的监测技术及防控策略。关键词水母暴发；生态系统；水母灾害：水母监测；水母防控中图分类号0178．1；Q958．885．3doi：10．11693／hyhz20171000258在过去的30年间，人们发现胶质类生物特别是水母类在全球生产力较高的海域出现了数量增多或者暴发的现象(Arai，2001；Lynametal，2005；Purcelletal，2005，2007；张芳等，2009)。水母的持续暴发会破坏近海生态系统的正常结构和功能，从而对近海生态系统的退化和演变产生重要影响，因此水母增多或暴发被认为是一种由于海洋动物暴发而形成的非常严重的全球性生态灾害(孙松等，2

4、012)。与其他海域类似，我国近海生态系统出现不稳定状态，已经导致一系列的生态灾害，水母暴发所导致的灾害是除赤潮之外的最严重的海洋生态灾害，已经对我国的海洋生态环境安全造成严重威胁。水母数量增加是由于全球气候变化和人类活动共同作用下海洋生态系统演变的一个综合反应，是全球生态系统演变的指示(孙松，2012；Condonetal，2013；孙松等，2014)。因此中国科学院战略性先导科技专项项目“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”中的一个重点任务就是对外海影响下的黄东海的生态灾害进行研究。项目的目标之一就是要探明黑潮输入与黄、东海生态灾害发生的关系，预测和分析黑潮

5、输入影响下的黄、东海生态灾害的演变趋势，其中水母灾害的形成机理及其预测和防控是重要的研究内容之一。研究水母生态灾害的机理和趋势与研究我国近海生态系统的演变趋势和机理的过程是相辅相成的，是对我国海洋生态灾害和生态系统演变研究的重要组成部分，从水母灾害发生机理的角度更能深人分析黑潮及其变异对中国近海生态系统的影响。水母数量增多或暴发不但会破坏所在的海洋生态系统，还会对暴发区域的经济和社会造成巨大威胁，例如世界上的很多核电站、火力发电站、海水淡+鳌山科技创新计划项目，2016ASKJ02—2号；国家重点研发计划，2017YFCl404405号；中国科学院战略性先导科技专项(

6、A类)资助，XDAll020305号；国家自然科学基金委国际(地区)合作与交流项目，31511130138号。张芳，硕士生导师，副研究员，E·mail：zhangfang@qdio．ac．ca①通讯作者：李超伦，博士生导师，研究员，E—mail：lcl@qdio．ac．cn收稿日期：2017．10．12，收修改稿日期：2017—10一l8海洋与湖沼48卷化厂和滨海化工厂都受到过水母暴发的影响。水母的暴发也迫使很多海水浴场和滨海游乐设施关闭，给旅游业造成严重影响。因此我们不仅亟需在科学上阐明水母灾害发生的重要过程和机制，而且在技术上亟需研发水母灾害监测预警系统和防灾减灾

7、技术体系，以提升我国海洋水母灾害应对能力和海洋环境安全保障能力。本文综述了水母灾害的形成机理、监测及防控技术的国内外研究进展，为丰富我国在海洋生态系统动态变化和海洋生态灾害研究方面的理论和技术提供支撑，对提高我国在海洋生态环境研究基础和应用领域的整体研究水平和国际地位具有重要意义。l水母灾害的形成机理追溯全球水母暴发问题的研究历程，自20世纪60年代特别是20世纪90年代末到现在，全球海洋生态学家一直致力于不同水母旺发海域水母暴发问题的研究，水母暴发问题涉及暴发的原因与暴发后的生态学效应，研究内容和理论发展由浅人深，取得了飞跃式发展。在开展暴发原因与