天气条件对北戴河近岸海域水母暴发的影响

来源：核心期刊咨询网时间：2022-01-21 14:2412

摘要：摘 要：为了解天气条件对北戴河近岸海域水母暴发的影响，记录了20192021年北戴河气温及水母暴发期光照和降雨情况，结合水母暴发期的水母日捕捞量分析得出：气温是水母暴发重要的诱因，自然光照对水母暴发影响不显著，降雨对海月水母(Aurelia aurita)和沙蜇(StomoloPhus

　　摘 要：为了解天气条件对北戴河近岸海域水母暴发的影响，记录了2019—2021年北戴河气温及水母暴发期光照和降雨情况，结合水母暴发期的水母日捕捞量分析得出：气温是水母暴发重要的诱因，自然光照对水母暴发影响不显著，降雨对海月水母(Aurelia aurita)和沙蜇(StomoloPhus meleagris)暴发影响不显著，对白色霞水母(Cyanea nozakii)暴发影响显著。

　　关键词：天气条件;北戴河;近岸海域;水母;暴发

　　水母暴发是指大量水母在同一时间和区域内聚集的现象。自上个世纪90年代开始，水母在全球沿海地区暴发的范围和频率愈加增大，给海洋环境和生态平衡带来负面影响，对海洋工程设施、渔业捕捞、海滨旅游和航海运输等方面也造成了影响和破坏[1]，因此水母暴发已经成为海洋生态学研究的热点[2]，对水母暴发的预警和防控已经成为人们势必要解决的问题。有研究认为，水母暴发的诱因可能有气候变化、过度捕捞、富营养化、生物入侵、栖息地改变等[3]，也有研究认为，水母生长繁殖受光照、氧气、种群密度、饵料[4]、盐度、酸碱度等方面的影响。有实验表明，光照对水母的生长繁殖有影响[3-5]，但对于在近岸海域中生活的水母，水中的光源主要为自然光，而关于自然光照条件对水母暴发的影响方面的研究至今仍是空白。另外，水母暴发期如遇连续降雨或强降雨，近岸海水水质会受到短暂影响，如盐度降低、pH值波动、营养物质增加等，可能对水母的生长繁殖产生一定影响。

　　为了解天气条件对北戴河近岸海域水母暴发的影响，本研究记录了2019—2021年北戴河气温及水母暴发期光照和降雨情况，结合水母暴发期的水母日捕捞量加以分析，以期为探究水母暴发机理提供数据参考。

　　1 材料与方法

　　1.1 调查对象

　　北戴河海域常见水母暴发品种：海月水母(Aurelia aurita)、沙蜇(StomoloPhus meleagris)和白色霞水母(Cyanea nozakii)。

　　1.2 调查区域与时间

　　调查区域为北戴河近岸3海里固定海域，面积约6.30 km2。调查时间为2019年1月—2021年8月。

　　1.3 调查方法

　　在调查海域进行每周至少2次的日常巡视，当海面出现水母时巡视频次调整为每日一次。当水母暴发期到来，即发现水母聚集区且密度≥10个/m3时，开始进行水母捕捞，捕捞时间为每天早晨06：00—08：00。采用大型油电混动捕捞船、小型电动捕捞艇和大型柴油动力捕捞船拖网捕捞，并记录每种水母当日捕捞量。当水母暴发期结束，即连续三天单程航次捕捞水母个数≤10个时，终止捕捞。

　　记录2019年1月—2021年8月气温及水母暴发期阴晴、降雨情况。

　　1.4 分析方法

　　1.4.1 气温对水母暴发的影响 根据水母当日捕捞量计算水母月捕捞比重，水母月捕捞比重(%)=当年此种水母当月捕捞量(kg)/当年此种水母捕捞总量(kg)，水母月捕捞比重能够反映某种水母在某年的暴发时间和相对暴发量。绘制三年来气温和水母月捕捞比重关系图，分析气温与水母暴发的关系。

　　1.4.2 光照对水母暴发的影响 三年来水母暴发期海月水母、沙蜇和白色霞水母当日捕捞量按照自然光照强弱分为两组数据，晴朗天气下水母捕捞量为强光照组，阴雨多云天气下水母捕捞量为弱光照组，利用Excel对两组数据进行单因子方差分析，控制变量为光照，观测变量为当日水母捕捞量，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。通过方差分析，判断光照对海月水母、沙蜇和白色霞水母捕捞量的影响。

　　1.4.3 降雨对水母暴发的影响 三年来水母暴发期海月水母、沙蜇和白色霞水母当日捕捞量按照是否降雨分为两组数据，即未降雨天当日水母捕捞量和降雨天当日水母捕捞量，利用Excel对两组数据进行单因子方差分析，控制变量为降雨，观测变量为水母捕捞量，显著性判定方法同上。通过方差分析，判断降雨对海月水母、沙蜇和白色霞水母捕捞量的影响。

　　2 结果与分析

　　2.1 气温对水母暴发的影响

　　2019—2021年月平均气温和北戴河近岸水母捕捞情况分析结果如图1—图3所示。

　　三种灾害性水母的暴发期集中在每年的7—8月份，即当地气温最高时期，其他月份未巡视捕捞到水母体，沙蜇仅在2019年有所捕捞，2020年和2021年均未捕捞到。海月水母暴发集中在7月份，沙蜇和白色霞水母暴发期在7—8月份，且8月份暴发量高于7月份。见图1—图3。

　　2019—2021年北戴河7月和8月平均气温差异不大，适宜的气温和稳定的自然环境为水母暴发提供了温床，三年来北戴河7月和8月气温情况见表1。

　　结合气温和水母暴发情况综合分析，北戴河近岸海域水母暴发与当地气温密切相关。

　　2.2 光照对水母暴发的影响

　　2019—2021年，海月水母暴发期共72 d，其中强光照天气27 d，弱光照天气45 d;沙蜇暴发期共27 d，其中强光照天气13 d，弱光照天气14 d;白色霞水母暴发期共122 d，其中强光照天气46 d，弱光照天气76 d。经过方差分析可得(见表2—表4)，自然光照条件下强光照和弱光照对海月水母、沙蜇和白色霞水母暴发影响均不显著(P>0.05)。

　　2.3 降雨對水母暴发的影响

　　2019—2021年，海月水母暴发期共72 d，其中未降雨天气64 d，降雨天气8 d;沙蜇暴发期共27 d，其中未降雨天气23 d，降雨天气4 d;白色霞水母暴发期共122 d，其中未降雨天气107 d，降雨天气15 d。经过方差分析可得(见表5—表7)，降雨对海月水母和沙蜇暴发影响不显著(P>0.05)，对白色霞水母暴发影响显著(0.013 讨论

　　3.1 气温对水母暴发的影响分析

　　北戴河地处中纬暖温带，属半湿润、季风型大陆性气候，四季分明，受海洋的调节，具有海洋型气候特点。据调查，2019年1月—2021年8月北戴河月平均气温在-11～28 ℃之间，最高温出现在盛夏季节7—8月份，月平均气温在19～28 ℃之间，北戴河近岸海域水深4～11 m，海水温度基本由气温所决定，北戴河近岸海域海水高温期为每年的7—8月，平均水温在22～28 ℃，非常适宜水母生长繁殖。有研究表明，海水温度是海洋环境中较大的变量参数，特别对于暖温带气候的北戴河而言，其分布的暖温性水母更加容易随海水的升温而大量聚集旺发[3]，因此，气候升温是该地区水母大量聚集引起暴发的直接诱因之一。有资料显示，温度升高能够直接促进水母的生长代谢，促进性成熟[4]。海水温度能够直接影响水母的分布、数量和生殖速率，海水升温能够增加暖温性水母的生物量，适宜的温度还可以增加水母的食物，为水母聚集提供条件[3]。全球气温变暖使水温升高，致使海月水母种群数量大增[6]。因此，气候升温引起海水升温，对水母聚集暴发有积极作用。

　　3.2 光照对水母暴发的影响分析

　　大量在实验室进行的关于光照对水母生长繁殖的影响研究表明：光照是水母聚集旺发的诱导因素，适宜的光照有利于促进水母的生殖生长，达到暴发的要求[3]。光照强度对白色霞水母无性繁殖的影响研究证明，光照能影响白色霞水母螅状体的生长存活和摄食[7]，适当的光照相比强光照或完全无光更加适合白色霞水母螅状体的生长[5]。光照对海月水母生长繁殖的研究证明，随着光照强度的增加，海月水母螅状体的存活时间变短[4]，强光条件下海月水母螅状体的出芽生殖有所减少[8]，过强的光照会抑制海月水母的横裂生殖[8-9]，但是相对于完全无光照的黑暗条件环境，适当的光照可以缩短海月水母螅状体横裂生殖所需的时间，有利于海月水母的横裂生殖[10]。可见，在水母類生态学研究中，光照是很重要的环境因子。

　　但是自然环境中一般不会有实验室人工设定的较为极端的光照条件，而且水母有趋利避害的本能反应，因此研究水母暴发应该结合自然环境和水母生物学特点。

　　3.3 降雨对水母暴发的影响分析

　　研究降雨对水母暴发的影响主要是考虑降雨为海水提供淡水，特别是连续降雨或强降雨可能对海水环境造成短暂的影响：一是大量淡水注入海中使海水盐度降低;二是降雨使海水pH值产生波动;三是降雨会增加海水营养物质，为水母提供饵料。海水环境的变化会对水母生长、繁殖和摄食造成一定的影响，从而影响水母的数量。

　　分析结果表明，降雨对北戴河海域海月水母和沙蜇暴发影响不显著，对白色霞水母暴发影响显著。近几年北戴河海域白色霞水母数量逐渐增多，已经成为水母暴发的主要品种之一，白色霞水母食性杂，多种游泳动物幼体和浮游生物都可为其食用[7]，技术人员发现，白色霞水母还捕食其他种类水母。降雨为海洋其他海洋生物提供营养的同时，更为白色霞水母提供了丰富的食物来源。另外，白色霞水母适应能力强，降雨引起的海水盐度降低、pH值波动等海洋环境的改变可能不会对白色霞水母造成明显影响，但是会对白色霞水母捕食的一些海洋生物造成不适或死亡，从而使白色霞水母的捕食更加容易，其繁殖能力强，生长速度极快，丰富的饵料资源无疑为其暴发提供了适宜条件。白色霞水母生长过程中会分泌毒素，对海洋渔业生态环境造成严重危害[5]，建议当地有关部门在7—8月份强降雨前做好白色霞水母暴发防控预警工作。

　　4 结论

　　经过对2019—2021年北戴河近岸海域水母暴发情况和天气情况综合分析，得出气温是该海域水母暴发重要的诱因，而自然光照条件下强光照和弱光照对水母暴发影响不显著，降雨对海月水母和沙蜇暴发影响不显著，但对白色霞水母暴发影响显著。

　　近些年来，水母暴发现象愈发严重，给海洋生态环境和人类活动带来了严重的危害[1]，为探究水母暴发的诱因，提出水母防控对策，研究者开展了水母生态学、生长繁殖及水母暴发影响因素等方面的研究[2]，但是在自然环境中开展长期的水母跟踪调查和监测捕捞不仅难度大，而且成本高，因此，对水母的研究大多在实验室中进行，往往存在人工设定的因素水平与实际环境偏离或特殊因素无法模拟等弊端，所以研究数据仍不能明确解释水母暴发诱因。水母暴发是一个综合性极高的研究课题，与海水水文水质、海洋生态结构、天气条件、气候变化及人类活动影响等因素有关，因此，破解水母暴发的诱因应该在水母生态学研究的基础上结合自然环境，建立水母与环境长效监测机制，形成数据链，从多角度综合分析水母暴发的影响因素，进而逐步控制水母暴发现象的发生。

　　参考文献：

　　[1] 程家骅，李圣法，丁峰元，等.东、黄海大型水母暴发现象及其可能成因浅析[J].现代渔业信息，2004，19(5)：10-12.

　　[2] 张芳，孙松，李超伦.海洋水母类生态学研究进展[J].自然科学进展，2009，19(2)：121-130.

　　[3] 曲长凤，宋金明，李宁.水母旺发的诱因及对海洋环境的影响[J].应用生态学报，2014，25(12)：3701-3712.

　　[4] 王建艳，于志刚，甄毓，等.环境因子对海月水母生长发育影响的研究进展[J].应用生态学报，2012，23(11)：3207-3217.

转载请注明来自：http://www.qikan2017.com/lunwen/nye/22459.html