全 文 ：第 32卷 第 4期 生 态 科 学 32(4): 509-513
2013年 7月 Ecological Science July. 2013
收稿日期：2012-03-08收稿，2012-05-20 接受
作者简介：张永丰（1981—），男，学士，工程师，从事海洋环境监测评价和海洋生态环境保护等研究工作
*通讯作者：张永丰，E-mail：qhdhyzyf@126.com

张永丰, 李欣阳, 张万磊, 张建乐. 微微型藻华爆发海域硅酸盐与叶绿素 a分布特征研究[J]. 生态科学, 2013, 32(4): 509-513.
ZHANG Yong-feng, LI Xin-yang, ZHANG Wan-lei, ZHANG Jian-le. Spatial and temporal distribution of silicate and chlorophyll a in
the coastal waters with picophytoplankton algal bloom[J]. Ecological Science, 2013, 32(4): 509-513.

微微型藻华爆发海域硅酸盐与叶绿素 a分布特征研
究
张永丰 1,2, 李欣阳 1,2, 张万磊 1,2, 张建乐 1,2
1.国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站，秦皇岛 066002
2.河北省海洋环境监测中心，秦皇岛 066002
【摘 要】以南戴河近岸海域为研究对象，分析了该海域2009年5~10月份硅酸盐和叶绿素a的时空分布特征，并初步探讨了它们
与微微型藻华的关系。结果表明：整个调查期间该海域硅酸盐平均含量为0.67±0.31 mg·L-1，叶绿素a平均含量为2.06±1.16 ug·L-1；
其平面分布呈现近岸高、远岸低的特点；硅酸盐平均含量9月最高、5月最低；叶绿素a平均含量在8~9月高、5~6月低；微微藻赤
潮期间海域硅酸盐和叶绿素a平均含量明显高于未发生微微藻赤潮的2008年同期。叶绿素a与硅酸盐浓度呈现出正相关关系，在
微微藻赤潮爆发期间尤为显著，可能是因为微微型浮游植物大量生长抑制了硅藻等消耗硅酸盐藻类的正常生长繁殖所致。
关键词：硅酸盐；叶绿素 a；微微型浮游植物；赤潮
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2013.04.016 中图分类号：Q176 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2013)04-509-05
Spatial and temporal distribution of silicate and chlorophyll a in the coastal waters
with picophytoplankton algal bloom
ZHANG Yong-feng1,2, LI Xin-yang1,2, ZHANG Wan-lei1,2, ZHANG Jian-le1,2
1. Qinhuangdao Marine Environmental Monitoring Central Station, SOA, Qinhuangdao 066002, China
2. Marine Environment Monitoring Center of Hebei Province, Qinhuangdao 066002, China
Abstract：The seasonal variation and spatial distribution of silicate and Chl. a during May to October in 2009 were analyzed by taking
Nandaihe coastal waters as a case study, and the relationship between them and the picophytoplankton algal bloom was also discussed. Results
showed that the average concentration was 0.67±0.31 mg·L-1 for silicate, and 2.06±1.16 ug·L-1 for Chl. a during the research. The spatial
distribution of silicate and Chl. a both decreased from inshore to offshore area. The average concentration of silicate was the highest in
September, and the lowest in May, while that of Chl. a was the highest during August to September, and the lowest during May to June. During
the period of picophytoplankton algal bloom, the average concentrations of silicate and Chl. a were significantly higher than those in the same
period of 2008 when the picophytoplankton algal bloom didn’t occur. It showed positive correlations between distribution features of silicate
and Chl. a, which was more obvious in the course of picophytoplankton algal bloom. It was analyzed that the mass propagation of
picophytoplankton inhibited the normal reproduction of the phytoplankton such as diatom which utilized silicate for growth.
Key words：Silicate; Chl. a; picophytoplankton; harmful algal blooms
生 态 科 学 Ecological Science 32卷 510
1 引言 (Introduction)

南戴河位于河北省秦皇岛市中心的西部，与避
暑胜地北戴河毗邻相望，一桥相连，是秦皇岛市重
要的滨海旅游风景区之一。2009 年 6 月下旬，南戴
河及周边海域首次发生了大面积微微型浮游藻类赤
潮，引起水色异常，透明度差，赤潮区养殖贝类滞
长，部分死亡，这种现象一直持续到至 9月初1)。微
微型藻类赤潮在我国海域鲜有发生，此次赤潮维持
时间长，在渤海甚至我国近海均属罕见。关于微微
型浮游藻类，科研工作者先后在我国近海进行了一
系列研究[1~5]，但有关微微型藻类赤潮的研究尚不多
见。经过鉴定，引起大面积水色异常的赤潮原因种
为 海 金 藻 类 的 抑 食 金 球 藻 （ Aureococcus
anophagefferens），该种为我国新记录赤潮生物[6]。
硅酸盐为海洋浮游植物生长的重要营养元素之
一，而叶绿素 a 是海洋浮游藻类生物群落生长重要
指标，可以作为海洋浮游植物生物量的表征。研究
二者的浓度和变化特征，对于分析海域生物生态特
征和赤潮研究具有重要意义。本文通过分析 2009 年
5~10 月南戴河近岸海域的实测调查数据，从二者的
分布规律和相互关系角度进行了分析讨论，为进一
步了解微微藻赤潮爆发前后海洋生态环境的变化特
征提供参考，对进一步认识和探索微微藻赤潮爆发
的影响机制也具有重要意义。

2 材料和方法 (Materials and methods)

2.1 调查时间与站位
采用 2009 年 5 月~10月南戴河近岸海域水质硅
酸盐和叶绿素a的监测数据进行分析，共设置6个监
测站位（图 1），调查时间为 5月~10月每月上旬，
共 6 个航次，时间涵盖了微微藻赤潮发生前、发生
期间和结束后的全部过程。

2.2 监测分析方法
现场调查、样品的预处理及分析测定均按照中
华人民共和国国家标准《海洋监测规范》 [7-8]
（GB17378-2007）进行，其中硅酸盐的分析采用硅
钼黄法，叶绿素 a分析采用分光光度法。

1) 河北省海洋局，《2009年河北省海洋环境质量公报》

图 1 南戴河近岸海域调查站位
Fig. 1 Survey stations in Nandaihe coastal waters

3 结果与分析 (Results and analysis)

3.1 硅酸盐分布特征
（1）平面分布
图 2 表明，受洋河口和戴河口陆源输入的影
响，硅酸盐的高值区均出现在近岸，在向外扩散的
过程中，随着海水的稀释作用和海洋浮游植物的吸
收利用，硅酸盐含量逐渐降低，整体基本呈现近岸
高、远岸低的平面分布规律；在赤潮发生前后硅酸
盐的平面分布特征基本一致；两个河口中，洋河口
对海域硅酸盐的影响更大。
对比分析各站位的最大值与最小值，相比较而
言，调查海域 10月份硅酸盐平面变化更为剧烈，最
大值达到最小值的 3 倍以上，而在其他月份最大值
仅为最小值的 1.5~2 倍左右，可能是由于 10 月份生
物利用活动比较活跃的原因。
（2）季节变化
调查期间，硅酸盐含量变化范围为 0.22~1.28
mg·L-1，最高出现在9月洋河口距岸最近的4#站位，
最低值出现在 5 月洋河口离岸最远的 6#站位。整个
调查期间该海域硅酸盐的平均含量为 0.67±0.31
mg·L-1，调查期间海域平均含量的高低值相差 4倍。
硅酸盐含量的季节变化明显，5月至 9月一直呈现出
上升趋势，至 9月达到峰值，随后迅速下降。
（3）与往年同期资料的比较分析
为了掌握硅酸盐含量与微微藻赤潮的关系，本
文将 2009 年度数据与未发生微微藻赤潮年份（2008
年）相同海域同期监测数据进行了比较分析。结果显
示：在微微藻赤潮未发生的月份（5月、6月上旬），
2008年和 2009年该海域硅酸盐总体含量相差不大，
且空间分布的变化趋势一致；在微微藻赤潮爆发的
4期 张永丰，等. 微微型藻华爆发海域硅酸盐与叶绿素 a分布特征研究 511

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5月 May
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6月 June
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39.7
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7月 July
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39.7
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8月 August
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9月 September
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39.75
39.8

10月 October
图 2 2009年 5-10月南戴河海域硅酸盐平面分布（mg·L-1）
Fig. 2 Spatial distribution of silicate during May to October 2009 in Nandaihe coastal waters
表 1 2009年 5-10月南戴河海域硅酸盐和叶绿素 a的分布特征统计
Table 1 Statistics of distribution features of silicate and Chl. a during May to October 2009 in Nandaihe coastal waters
Si（mg·L-1） Chl. a（μg·L-1）
月份
Month
范围
Range
平均
Mean
最大值/最小值
Max/Min
范围
Range
平均
Mean
最大值/最小值
Max/Min
5 0.22~0.39 0.28±0.06 1.78 0.89~1.28 1.05±0.16 1.44
6 0.29~0.64 0.37±0.13 2.21 0.73~0.98 0.83±0.09 1.34
7 0.63~0.92 0.71±0.10 1.46 0.97~2.14 1.41±0.41 2.21
8 0.71~1.11 0.87±0.15 1.56 1.03~4.78 3.55±1.41 4.64
9 0.83~1.28 1.12±0.20 1.54 1.12~5.37 3.30±1.67 4.79
10 0.31~0.93 0.68±0.23 3.00 0.85~3.84 2.23±1.16 4.52
全年 Yearly 0.22~1.28 0.67±0.31 —— 0.73~5.37 2.06±1.16 ——



图 3 调查海域硅酸盐平均含量逐月变化
Fig. 3 Monthly changes of the average concentration of
silicate in survey area

月份（7~9 月），硅酸盐含量在 2009 年度呈现逐渐
上升的趋势，而在 2008 年则呈基本稳定、略有下降
趋势，且 2009 年硅酸盐含量值明显高于 2008 年同
期；在微微藻赤潮结束后（10 月），两个年度又基
本上处于相同的含量水平。分析其原因，可能是微
微藻赤潮的爆发抑制了硅藻类的生长，从而抑制了
对硅酸盐的吸收，造成了 2009年赤潮期间（7~9月）
硅酸盐含量的增加，从而明显高于 2008 年同期。随
着微微藻赤潮的结束（10 月），硅藻类逐渐恢复生
长，对硅酸盐的吸收也逐渐恢复到正常水平。

3.2 叶绿素分布特征
（1）平面分布
如图 4所示，调查海域叶绿素 a的平面分布总体
上为近岸高远岸低，等值线基本与岸线平行，分析最
大值与最小值倍数关系发现，8~10月平面变化较为
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5月 May
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6月 June
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7 July
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8月 August
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9月 September
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39.7
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10月 October
图 4 2009年 5~10月南戴河海域叶绿素 a平面分布（μg·L-1）
Fig. 4 Spatial distribution of Chl. a in Nandaihe coastal waters in May to October 2009

剧烈，其最大值达到最小值的4~5倍，在5~7月则相
对较小，仅为 1~2倍左右。
（2）季节变化
调查海域叶绿素 a 平均含量为 2.06±1.16
μg·L-1，叶绿素 a含量最高值出现在 9月距离戴河口
最近的 1#站位，达到 5.37 μg·L-1，最低值为 0.73
μg·L-1，出现在 6月距岸最远的 3#和 6#站位。图 5显
示调查海域叶绿素 a平均含量的逐月变化情况，调查
期间，最大月份达到最小月份的 4.3倍，叶绿素 a平
均含量的季节变化明显，在 5 月、6 月相对较低，6
月下旬~7月初开始逐步增长，直至 8月下旬~9月初
逐渐达到最高，之后迅速下降。这种季节变化体现
了该海域浮游植物的生长规律，即 5~6月生长较为


图 5 调查海域叶绿素 a平均含量逐月变化
Fig. 5 Monthly changes of the average concentration of Chl. a
in survey area
平稳，7 月初开始加快繁殖，8 月~9 月为大量繁殖
期，10月浮游植物丰度开始迅速下降。
（3）与往年同期资料的比较分析
与未发生微微藻赤潮年份（2008 年）同期数据
的比较分析显示：两个年度叶绿素 a 的季节变化规
律基本一致，这与浮游植物的生长规律有关；而在
微微藻赤潮发生的 2009 年，尤其是发生微微藻赤潮
的 7~9 月份，2009 年的海域叶绿素 a 的含量明显高
于 2008年，叶绿素 a含量的升高可能是微微型浮游
植物的大量生长繁殖所致。

3.3 硅酸盐与叶绿素 a关系
相关性分析显示，在调查期间，南戴河近岸海
域硅酸盐与叶绿素 a 的平面分布呈现出正相关性，5
月硅酸盐与叶绿素 a的相关性较弱，6、7、9月相关
性较强，而 8、10月中等相关。

表 2 2009年 5~10月南戴河海域硅酸盐与叶绿素 a的 Pearson
相关系数
Table 2 Pearson correlation coefficient of silicate and Chl. a
during May to October 2009 in Nandaihe coastal waters
月份
Month 5 6 7 8 9 10
r（n=6） 0.33 0.85 0.89 0.57 0.86 0.58
4期 张永丰，等. 微微型藻华爆发海域硅酸盐与叶绿素 a分布特征研究 513
硅酸盐是浮游生物生长最重要的营养盐之一，
硅是硅藻细胞外壳的主要组成成分，硅藻和硅质鞭
毛虫等浮游植物的生长都需要吸收硅，而叶绿素 a
则为浮游植物生物量的重要指标。一般来说，由于
硅藻类浮游植物的生长繁殖消耗硅酸盐，硅酸盐浓
度会随浮游植物数量升高而降低，二者会出现一定
程度的负相关现象[9-11]。本研究结果显示，在 6月、
7月和 9月叶绿素 a和硅酸盐含量的正相关性显著，
其原因可能是：（1）6月下旬至 9月初该海域发生了
大面积的微微藻赤潮，其数量占赤潮区水体总藻类
的 95%以上，由于微微型藻类的过度生长繁殖抑制了
海域其它浮游植物的生长，破坏了硅酸盐正常的生
物吸收和循环路径；（2）微微型藻类在硅酸盐高值区
大量繁殖，造成了叶绿素 a的增加，因此出现了叶绿
素 a和硅酸盐呈现正相关性的结果。而在微微型藻类
尚未形成赤潮之前和赤潮结束后相关性相对较弱。这
一结论也从另一方面验证了前文的分析结论。

4 结论 (Conclusions)

（1）调查海域硅酸盐平面分布基本呈现近岸高
远岸低；硅酸盐总体含量有明显的季节变化，5~6
月为低值期，9 月逐渐达到最高值，之后迅速下
降，与往年相比硅酸盐浓度明显升高。
（2）叶绿素 a 平面分布总体上为近岸高远岸
低；季节变化主要体现了该海域浮游植物的生长规
律，即 5~6月生长较为平稳，7月初开始加快繁殖，
8~9 月为大量繁殖期，10 月开始密度迅速下降。微
微藻的大量生长造成海域叶绿素 a高于往年。
（3）受微微藻赤潮影响，叶绿素 a与硅酸盐浓
度呈现出正相关关系，在赤潮爆发期间尤为显著，
可能是因为微微藻的大量生长抑制了硅藻等消耗硅
酸盐的藻类的正常生长繁殖所致。
（4）通过分析赤潮发生前后硅酸盐和叶绿素 a
的分布特征对于研究微微藻赤潮爆发的影响机制有
重要的基础研究意义，在后续研究中应加入浮游植
物群落的监测与分析。
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