粤东柘林湾是广东省大规模海产增养殖区之一。近年来,海水增养殖业的迅猛发展导致了该湾富营养化的加剧和生态条件的恶化,有害赤潮频发,养殖难度加大。为了了解生态退化和有害赤潮频发的原因,作者及其研究小组从2000年起对柘林湾生态系统的结构及其功能进行了长期的综合性调查。本文着重介绍有关大量营养盐分布和海洋微生物生态学的调查结果。　　调查时间为2000年5月至2005年8月。其中2004和2005年的调查频率为每季度一次,其余年份则为每月一次。长期调查的站位共有9个,包括湾内7个和湾外2个。采样时用HQM-1型有机玻璃采水器采集表(离水面0.5m)、底(离水底0.5 m)层水样各5L,将其中100ml水样装于无菌聚乙烯塑料瓶,冷藏带回实验室处理。沉积物样品采集使用彼得森采泥器(曙光HNM1-2型,采样面积0.1 m2),每一站点每次采样一次,取采泥器中央表层0-3 cm未受干扰的泥样约50 g,封装于无菌培养皿中,冷藏带回实验室进行处理。取部分水样进行菌群活体培养,其余加入经0.22μm微孔滤膜过滤的无颗粒甲醛固定,并使其最终浓度为5％(v/v),用于测定细菌总数。将带回的沉积物样混匀后准确称取约10g,置于盛有90mL含1%Tween80无菌无颗粒海水(经0.2μm滤膜过滤)的150mL锥形瓶中,充分振荡,使微生物分散均匀后,用无菌取样器定量吸取上清液,微生物测定方法同水样。总细菌计数采用荧光显微镜直接计数法(AODC),异养细菌分离采用Zobell2216E培养基平板计数法,弧菌分离采用选择性培养基TCBS平板计数法,硫酸盐还原菌(SRB)采用MPN法计数,选用乳酸钠液体培养基。氨氮(NH4-N)、硝态氮(NO3-N)、亚硝态氮(NO2-N)、总无机氮(DIN)、无机磷(DIP)、硅酸盐(SiO4-Si)等因子使用荷兰SKALAR水质微量流动注射分析仪和日本岛津UV-501紫外/可见分光光度计进行测定。温度(T)、盐度(S)、溶氧(DO)、pH等物理指标使用美国YSI6600水质分析仪现场测定。年度划分均以当年的1-12月为一个年度。数据处理与相关性分析采用软件Origin7.0进行。　　调查海域溶解性无机氮、磷、硅的含量都明显偏高,总平均值分别达到31.02、1.35、36.30μmol/L,其中氮、磷含量均超过国家三类海水的水质标准。由于湾顶黄冈河和湾周边排污排废的影响,营养盐的分布基本上表现出湾内高于湾外、近岸向离岸递减的格局。大规模增养殖业造成的二次污染对该湾营养盐的时空分布具有重要的影响。但以 Justic和Dortch等的标准来衡量,该湾浮游植物生长受控于单一营养盐限制因子的出现率为磷46.54%,硅15.04%和氮11.46%。过量的N及高N/P值特性且持续升高的趋势可能是柘林湾地区富营养化程度加剧、赤潮发生的主要原因　　柘林湾水体浮游细菌总均值为59.4×104cell/dm3,表层沉积物中细菌总均值为49.82×106 cell/dw.g,与国内外富营养化程度较高的内湾海域大致相当。在平面分布上,水体和沉积物细菌总体上都表现出湾内高于湾外、养殖区高于非养殖区的分布格局,说明大规模增养殖业对细菌的时空分布具有重要的影响,其中网箱养殖的影响尤其显著。水体和沉积物细菌逐年增加的趋势比较明显。在周年变化上,水体和沉积物细菌都表现为典型的单峰型周年变化模式,主要是受水温的调控。细菌与溶氧呈现显著意义的负相关关系。但溶氧降低可能会促进专性或兼性厌氧细菌的增加,使养殖环境进一步恶化。　　柘林湾水体异养细菌总均值为65.64×105cfu/L,沉积物中总均值为20.22×105cfu/dw.g。异养细菌总体上表现出湾内高于湾外、网箱养殖区高于牡蛎养殖区的分布特点,充分体现出网箱养殖的二次污染对异养细菌的分布的重要影响。而沉积物中异养细菌近岸高于离岸的分布特征,更加突出人类活动对近岸海域污染的严重性。在周年变化上,异养细菌表现为典型的单峰型周年变化模式,受水温、浮游植物等影响较大。沉积物中异养细菌与总有机质的极显著正相关性,说明异养细菌丰度与海域污染程度有着密切的关系。富营养化导致的浮游动物摄食压力的减少可能是柘林湾异养细菌增多的重要原因。　　柘林湾水体弧菌总均值为60.58×103cfu/L,沉积物中总均值为78.65×103cfu/dw.g。在平面分布上,水体弧菌呈现湾内高于湾外的格局,说明大规模养殖对弧菌的分布具有重要的影响。沉积物中弧菌近岸高于远岸的格局,则说明周边陆源排污排废是柘林湾弧菌的重要来源。弧菌的分布主要受水温、溶氧、DIP、DIN和浮游植物的影响。弧菌典型的单峰型周年变化模式,可以很好的解释夏季高温季节养殖动物体质下降和病害容易流行的基本原因。　　柘林湾水体硫酸盐还原菌总均值为73.85×103cfu/L,沉积物中总均值为2.70×103cfu/dw.g。硫酸盐还原菌湾内高于湾外、网箱养殖区高于牡蛎养殖区的分布格局,充分体现了网箱养殖对海域环境污染的严重性。硫酸盐还原菌的分布主要受溶氧、温度、盐度、pH、硅酸盐、重金属、有机物浓度、沉积物性质和组分、水体交换能力等因素影响。硫酸盐还原菌可以用来评估海域环境质量。