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單細(xì)胞的藻類和動物是引起赤潮的主要生物。能夠大量繁殖并引發(fā)赤潮的生物稱之為赤潮生物。包括浮游生物、原生動物和細(xì)菌等，其中有毒、有害赤潮生物以甲藻居多，其次為硅藻、藍藻、金藻、隱藻和原生動物等。

赤潮在發(fā)生初期，赤潮生物的光合作用使水體的環(huán)境因素發(fā)生改變，導(dǎo)致一些海洋生物不能正常生長、發(fā)育、繁殖，嚴(yán)重的造成死亡，破壞了原有的生態(tài)平衡；由于赤潮生物數(shù)量的大爆發(fā)，海洋食物鏈關(guān)系遭受破壞，最終導(dǎo)致食物網(wǎng)中處于高端的魚、蝦、蟹、貝類產(chǎn)量銳減；另外，赤潮生物分泌的黏液可引起魚、蝦、貝等生物瓣鰓機械性堵塞，造成這些生物窒息而死；赤潮后期，由于海洋生物大量死亡，在細(xì)菌分解作用下，可造成區(qū)域性海洋環(huán)境嚴(yán)重缺氧或者產(chǎn)生硫化氫等有害化學(xué)物質(zhì)，使更多的海洋生物缺氧或中毒死亡。