关于生物防治有人建议投放食植性海洋动物如贝类以预防或清除 赤潮，但有毒赤潮的毒素也可能因此而富集在食物链中并产生令 人担忧的后果。 而利用微生物如细菌的抑藻作用及其对赤潮毒素的有效降解作用， 使海洋环境保持长期的可靠的生态平衡，从而达到防治赤潮的目 的，就可以避免这些缺陷，这也是细菌防治独特的优越性。
Chattonella,
Heterosigina
akashiwo 和 骨 条 藻
Skeletonema costatum 均 无 效 。 这 表 明 该 细 菌 对 Gymodinium nagaskiense的杀灭作用是专一的。
食菌蛭弧菌对赤潮消亡的作用
★ 蛭弧菌的分布自被发现后的大量研究表明它广泛分布于近海洋环 境，是以海洋微型生物为寄主的寄生菌，对水环境中的微型生物 寄主具有“高速碰撞、高速钻孔、高产量胞壁酸形成”等生物学 特性。
★Bratbak(1993)等研究表明：病毒在由海洋藻类Emiliania hualyi引 起的赤潮消亡过程中起着重要作用，他们在溶解细胞内和周围环 境发现游离态病毒颗粒和病毒类似颗粒的存在，同时，赤潮在消 退过程中伴随着病毒数量的增多。
★Nagasaki等也从日本Nomi海湾分离到一种病毒，这种病毒能够感 染赤潮引发种Heterosigma akashiwo，该病毒颗粒可以感染并裂 解两株H.akashiwo, 该病毒对H.akashiwo具有较高的特异性，不 会导致Chattonella antiqua, C.verruculosa, Fibrocapsa japonica 等 15 种 其 它 种 类 的 浮 游 植 物 细 胞 裂 解 。 而 且 ， 三 株 从 日 本 Hiroshima 湾分离到的 Heterosigma akashiwo 具有对该病毒的抗 性，表明这种病毒并非种特异性而是具有株特异性。
其中由于微生物易于繁殖的特点，使得微生物 控藻是生物控藻里最有前途的一种控藻方式。
利用微生物法抑藻除毒的必要性与优越性
海洋微生物的五大特性： 个体小，比表面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖速； 适应 性强，易变异；种类多，分布广。
目前对赤潮的防治，主要是采取化学方法。化学方法防治虽可迅 速有效的控制赤潮，但所施用的化学药剂给海洋带来了新的污染。 因此，越来越多的人将目光投向了生物防治技术。
★细菌还可以合成藻类必需的生理活性物质如维生素 B12，它在藻类的生理生活中起着极其重要的作用。
２、微生物在赤潮消亡中的作用
细菌较强的种属特异性 。如 Fukami K.等(1992) 研究细菌的抑藻作用时发现，黄杆 菌 Flavobacterium sp. 对 裸 甲 藻 Gymodinium nagasakiense 具 有 强 烈 的 抑 制 和 杀 灭 作 用 ， 而 对
赤潮的颜色,主要由形成赤潮的优势浮游 生物种类的颜色所决定。以夜光藻为主形成 的赤潮, 呈红色; 绿色鞭毛藻形成的赤潮为绿 色; 由淡红束毛藻引起的赤潮呈黄褐色。
赤潮发生的区域分布
赤潮形生的原因
引发赤潮的生物种类
夜光藻、短裸甲藻以及 多边膝沟藻等最为常见
成因
赤潮产生的自然条件
化学因素 海温和盐度 气象因素和海流
• 海温和盐度 一般赤潮发生于水温20℃~30℃ 的海域 中; 赤潮海域的盐度一般为 27‰~ 37‰。 • 气象因素 通常赤潮出现于闷热、风平浪静的夏季。 • 海流 由于台湾暖流北上或外海海水在浙江沿 海形成的锋面, 使东海多发赤潮。水底层出 现无氧和低氧水团也会引起赤潮。
此外, 赤潮发生与地球的温室效应也密 切相关。近年来, 厄尔尼诺、拉尼娜等大范 围、长时间的异常气候现象的出现, 导致出 现雨水少、气温高、光照足的气候条件, 从 而加速了生物的新陈代谢, 使过量繁殖的浮 游生物在沿岸一些海域泛滥成灾,从而形成赤 潮。
★海水受污染后所含的有机质及动植物残骸等，经细菌分解后所产 生的维生素类物质和微量有机成分（嘌呤、嘧啶等核酸成分，酵 母的自消化物等特殊有机物），可以促进浮游植物繁殖。
★氮、磷是影响赤潮生物繁殖的重要营养元素，赤潮发 生的一个很重要的原因是水体富营养化，水体中氮、 磷元素的含量过高。 ★细菌还在其他元素的生物地球化学循环中起着重要作 用，一定浓度的铁、锰元素对某些赤潮藻类的生长均 有不同程度的促进作用，这表明微量元素中铁、锰是 触发赤潮发生的重要因子。细菌可把三价铁还原为易 溶性的二价铁，为藻类的生长提供必需的铁元素。
夜光藻Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy 1921
• 世界性的赤潮生物，我国沿海均有分布 。
图A：腹面观（示意图）； 图B-C：细胞外形（LM）。
海水富营养化是赤潮发生的物质基础
• 化学因素 近海养殖向水域中添加大量的饵料, 导 致在内湾、浅海区中无机态氮、磷酸盐和铁、 锰等微量元素增多, 给赤潮生物的大量繁殖 提供了丰富的营养物质。内湾、浅海区水体 交换能力差, 海水利用率高, 封闭性强, 水体 循环速度慢, 使水体富营养化比较严重, 是赤 潮生物滋生繁衍的优良环境, 是赤潮的多发 区。
针对赤潮灾害发生的新态势、新特点，采用抑藻基因调控赤潮 的新思路，瞄准“以菌治藻”的目标，利用宏基因组学技术开 发源于海洋微生物的抑藻基因，从环境样品中提取宏基因组， 构建宏基因组，筛选出抑藻活性克隆，构建抑藻菌；
我国的赤潮高发区渤海湾、大连湾、长江口、福建沿 海、广东大鹏湾的赤潮研究也都表明了赤潮发生与环境污 染和人类活动有密切联系。
赤潮的危害
• 破坏正常的海洋生态系统
• 危害海产养殖业及渔业资源 • 影响海上娱乐和滨海旅游业
• 威胁人群的健康
破坏正常的海洋生态系统
• 赤潮生物分泌粘液, 粘附于鱼类等海洋动物的鳃上, 妨碍其呼吸, 导致窒 息死亡;同时因大量吸收水中的氧气, 导致动物因缺氧而死亡。 • 赤潮生物分泌有害物质( 如氨、硫化氢等) , 会造成海水 pH 值升高, 粘 稠度增大, 改变浮游生物的生态系统群落结构。 • 赤潮生物缺氧或造成水体积累大量硫化氢和甲烷等, 隔绝了海水与大气 圈的气体交换, 导致使生物缺氧或中毒致死。 • 赤潮生物吸收阳光, 遮蔽海面, 使其它海洋生物因得不到充足的阳光而 死亡。赤潮生物一般密集于表层几十厘米以内, 使阳光难于透过表层,水 下生物因得不到充足阳光而影响其生存和繁殖。
危害海产养殖业及渔业资源
威胁人群的健康
世界已知的60多种赤潮生物可产生6类致毒的赤潮毒素(麻痹 性贝毒PSP；神经性贝毒NSP；腹泻性贝毒DSP；失忆性贝毒ASP； 西茄毒素CFP；蓝藻毒素CTP)，引起人类中毒死亡事件历年都有 发生，近年有增多的趋势。 ◆据Prakash等(1971年)统计，全世界在1900至1971年已发生大约1， 600次人体麻痹性贝毒(PSP)中毒事件。 ◆据桥本芳郎(1977年)报告，1962年前全世界PSP中毒人数超过900 人，死亡达200人。 ◆仅在亚太地区，至1994年已发生藻毒事件3164起，其中148起死 亡记录。 ◆我国至今有记录的由赤潮藻毒素引起的中毒事件有6次，其中1986 年12月1日在福建东山因误食菲律宾蛤仔（Ruditapes phlipinensis）使136人中毒，危害59人，1人死亡的中毒事件， 原因是赤潮裸甲藻所致。另外，在南海大鹏湾1992年也发生误食 贝类造成2人死亡的事件。
★ 由于它们生活在宿主细胞的周质空间，可确保营养小环境稳定，
使它具有生态学优势，又因为它可“吃掉”有害宿主细胞而具有 很大应用潜力。
★ 研究表明蛭弧菌也可进入藻细胞内而溶藻。厦门大学赤潮研究组
也曾对其在近岸海水环境中的生态分布及对寄主裂解的多样性、 有效性作过研究报道。
病毒对赤潮消亡的作用
★在海洋环境中存在着大量病毒，其生物特点是：①非细胞性。② 极端的微小性。③专性的寄生性，其对赤潮消长起着重要作用。
化学方法
化学除藻法是利用化学药剂对藻类细胞产生 的破坏和抑制生物活性的方法进行杀灭控制赤潮 生物，具有见效快的特点。
• 化学药品杀除法（硫酸铜、次氯酸钠、过氧 化氢、过碳酸钠等） • 凝聚剂沉淀法（无机凝聚剂、表面活性剂、 高分子凝聚剂） • 天然矿物絮凝法（黏土、蒙脱石）
生物学方法
一是以鱼类控制藻类的生长； 二是以水生高等植物控制水体富营养盐以及藻类； 三是以微生物来控制藻类的生长。
关于“以菌治藻”研究的动态
1．微生物对赤潮发生的促进作用
为赤潮生物提供营养盐及所必需的生理活性物质
★在海洋环境中，尤其在底层，硝化细菌通过硝化作用使氨态氮转 化为硝态氮，供浮游生物利用；在混合层中，细菌通过氨化作用 产生的氨态氮是再生生产力的重要物质基础。 ★细菌还为藻类的生长提供无机磷，磷在很多海区是浮游植物生长 的限制因子，磷的主要来源是靠细菌活动使磷酸盐再生。
样品采集与预、筛选和纯化
抑藻活性基因的筛选 ●环境参数调查 ●赤潮生消过程 中微生物群落结 构动态变化 抑藻菌的初步构建 菌藻关系研究
细菌抑藻生 优势菌生态位 长、产毒作用
抑制作用的机 制研究
抑制作用的条 件优化
获得稳定、高效的抑藻菌
应用于赤潮的微生物防治
海水养殖的 自身污染是诱发赤潮的主要人为 因素
• 人们对农作物施以超量的化肥、农药等积累在土壤中, 随江河排泄于海 洋, 就以我国农田施用数以亿吨计化肥而言, 据推算,约有 1/ 2 以上属于 浪费, 而这些化肥却随径流进入江、河、湖、海。这是海水营养盐骤然 上升的主要源头。 • 工业生产、生活垃圾和污水被大量注入海中。这些物质对海水中磷的过 量富集,有直接的影响。到 20 世纪 90 年代, 浙江近岸海域氮高达 100 mol/ L, 磷为 1.6 mol/ L。 • 沿海地区的过度海水养殖, 残饵腐败污染海水。据专家介绍, 面积约 7. 8 万平方公里的渤海是我国受污染最为严重的海域, 其根本原因在于陆 地污染物的转移和渤海的开发利用基本处于无序、无度状态, 每年排入 渤海的污水达 28 亿吨, 污染物占全国海洋接纳污染物的一半。