杭州湾南岸滨海盐沼碳库的季节性变化

滨海盐沼的碳库变化可为蓝碳碳汇核算提供依据。为量化短时间尺度(季节到年际尺度)内滨海盐沼碳库的固碳速率,基于高分辨率的地表高程监测系统,于2022年在杭州湾南岸典型滨海盐沼开展了季节性的观测和采样分析。研究结果表明,在观测期间,本地种海三棱藨草和外来种互花米草的生长呈现季节性变化特征,植物生长主要集中在3—9月。就植物碳库的地下部分而言,海三棱藨草固碳量达到11 g C·m^-2,互花米草盐沼则较高,为56 g C·m^-2。地表高程监测数据表明,海三棱藨草盐沼的沉积速率为12.30 cm·a^-1,略低于互花米草盐沼的沉积速率(13.02 cm·a^-1)。结合沉积速率与沉积物容重、有机碳含量等数据,可以算得观测期间,海三棱藨草盐沼沉积物碳埋藏速率为460 g C·m^-2·a^-1,互花米草盐沼沉积物碳埋藏速率为588 g C·m^-2·a^-1,这两种滨海湿地的碳埋藏速率也具有季节性,在夏、秋季达到高值。结合植物碳库和沉积...     

氧18示踪法在浮游植物生产力监测中的应用

浮游植物光合和呼吸作用是调节河口碳交换的重要过程。本文在模拟实验基础上,采用重氧水(H₂¹⁸O)加富法培养海水,用四极杆质谱精确测定溶氧的变化和重氧(¹⁸O¹⁶O)的生物富集速率,同步测定总生产力(Gross primary production, GPP)与净群落生产力(Net community production, NCP),估测长江口最大浑浊带、锋面地带和冲淡水延伸区域(舟山海域)的水柱积分GPP和NCP。结果表明,受光限制影响,最大浑浊带水柱积分GPP低(6.11 mmol·m^-2·d^-1),呼吸作用造成NCP为负值,呈异养状态;锋面水柱积分GPP和NCP分别为164.87和135.91 mmol·m^-2·d^-1,主要由表层水体的硅藻贡献,周转效率高达0.82;舟山海域水柱积分GPP和NCP分别为235.44和180.75 mmol·m^-2·d^-1,主要由0...     

海湾地质碳汇网格化计算——以三门湾为例

河口海湾地区因沉积物富含有机质和高沉积速率成为地球上重要的碳汇区，在专题性碳汇调查不足情况下，如何更好地发掘前人地质调查数据资源，科学计算河口海湾地质碳埋藏能力，是科学评价海洋碳汇能力支撑双碳目标的重要挑战。以浙江省三门湾海域表层沉积物和沉积柱状样品为研究对象，综合运用粒度分析、有机地球化学分析、210Pb和137Cs测年等测试手段，充分考虑海湾地区海底地形复杂、海陆交互强烈、人类活动活跃等典型特征，探索海湾碳汇网格化计算方法，建立了海湾地质碳汇评估模型。计算表明：三门湾有机碳年埋藏速率为64.04 gC·m^-2·a^-1，有机碳年埋藏量达89.71 GgC，河口和潮滩区有机碳埋藏速率高，为74.02 gC·m^-2·a^-1，海湾中部和深水区为52.93 gC·m^-2·a^-1。     

大亚湾夏季浮游群落生产代谢特征及其影响因素*

2017年8月对大亚湾海域浮游群落初级生产、群落呼吸代谢及其平衡特征进行了研究, 并分析了其潜在环境影响因素以及对沿岸生态系统功能与健康的指示作用。研究结果表明, 大亚湾夏季海水表层呈自养状态, 而底层呈异养状态, 群落总初级生产力(gross primary productivity, GPP)、呼吸代谢速率(community respiration, CR)与净生产力(net commutnitiy production, NCP)在表层分别为1335.36±910.12、597.86±403.30和737.50±608.22mg C·m^-3·d^-1; 在底层分别为43.65±37.05、216.25±147.28和-160.27±137.01mg C·m^-3·d^-1。海湾整体呈自养状态, 水柱平均NCP为233.41±248.88mg C·m^-3·d^-1; 部分沿岸水域存在异养状态。1~200μm粒级浮游生物是GPP和CR的主要贡献者。相关性分析和主成分分析显示, NCP在表层受GPP和CR共同调控, 且与浮游植物生物量和营养盐正相关; 而在底层主要受CR影响, 且与盐度正相关。大亚湾夏季群落生产代谢平衡存在明显的水平和垂向变化, NCP的区域差异与潜在波动性对该海湾生态系统稳定性及健康状况有重要的指示作用。     

海岸带蓝碳生态系统保护空缺分析——以广东和广西为例

红树林、盐沼和海草床被称为三大海岸带蓝碳生态系统,在维持海洋生物多样性、净化水质、营养物质循环以及固碳、储碳等方面发挥重要作用。该研究以蓝碳生态系统分布广泛的广东和广西作为研究区,研究海岸带蓝碳生态系统与海洋生态红线的容斥关系,进而进行海岸带蓝碳生态系统的保护空缺分析,在此基础上提出海洋生态红线外的推荐优先保护区域。该文基于2019年卫星遥感影像、2020年和2021年现场调查和无人机遥感数据,获知广东海岸带蓝碳生态系统总面积为14 481.39 hm²(红树林11 928.87 hm²,盐沼1 258.00 hm²,海草床1 294.52 hm²),广西海岸带蓝碳生态系统总面积为11 751.30 hm²(红树林10 171.70 hm²,盐沼1 450.36 hm²,海草床129.24 hm²)。结果显示,广东海岸带蓝碳生态系统面积的62.13%、广西海岸带蓝碳生态系统面积的59.88%分布在海洋生态红线内。...     

西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率及影响因素

海洋碳汇作用是大洋生态系统的重要生态系统服务功能,不仅影响着海洋生态系统的能量流动,也是元素循环的重要驱动力。本文以中国大洋48航次采集自西北太平洋典型海山区海盆的沉积物样品和资料为基础,对西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率(F_orgc)特征及影响因素展开初步研究。结果表明,西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率变化范围为1.41～1.73 g/(m2·ka),均值为1.60 g/(m2·ka),以中部偏西海区的有机碳质量累积速率最高;全区平均净初级生产力转移效率约为0.003 1%。西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率和净初级生产力转移效率均低于东太平洋海区和赤道太平洋海区。本区有机碳质量累积速率受水层和沉积层的生物地球化学循环驱动因素,如海洋净初级生产力、沉积物质量累积速率、有机碳含量、氧化还原电位等的综合影响,同时也受距海山距离、水深等地形因子的影响。     

养殖密度对银鲳幼鱼生长、代谢酶活力及其相关基因表达的影响

采用为期40d的饲养试验, 探讨养殖密度(30尾·m^-3、60尾·m^-3和90尾·m^-3)对初始平均体质量为(3.88±0.72)g的银鲳幼鱼生长、肝脏和肾脏中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)的酶活力以及相应基因mRNA表达的影响。结果显示: 1) 60尾·m^-3组银鲳幼鱼的增重率和特定生长率分别为(235.19±10.23)%和(4.03±0.10)%, 显著高于30尾·m^-3组(p<0.05), 而与90尾·m^-3组无显著性差异(p>0.05); 2) 90尾·m^-3组银鲳幼鱼的酶活力变化最显著, 30尾·m^-3组的变化幅度最小, 60尾·m^-3组介于两者之间; 3) 肝脏和肾脏中LDH、ALT、AST酶活力均呈先升高后降低的趋势, 其中肝脏中LDH、ALT、AST酶活力高峰分别出现在6h、10d和10d, 是初始值的2倍、4.3倍和2倍, 肾脏中3种酶活力峰值则分别出现在1d、3d和5d, 是初始值的2.1倍、2.2倍和3.1倍; 4) AST、ALT、LDH等3种酶基因mRNA表达量变化规律与各自酶活力变化规律一致。综上所述, 养殖密度60尾·m^-3时可促进银鲳幼鱼生长, 90尾·m^-3高密度养殖会导致银鲳幼鱼额外能量的需求增加, 糖异生相关基因mRNA表达量上调使肝脏、肾脏中AST、ALT、LDH酶活力显著升高, 最终出现生长变慢的情况。     

全球气候变化对红树林生态系统的影响、挑战与机遇

红树林是以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本植物群落, 具有“四高”特性(高生产力、高归还率、高分解率和高抗逆性)的典型海洋生态系统; 目前, 全球约有红树林1700万公顷, 主要分布在南北半球25℃等温线内。红树林生态系统的净初级生产力高达2000gC·m^-2·a^-1, 具有高强度的物质循环、能量流动以及丰富的生物多样性, 对热带、亚热带海洋生态系统的维持与发展起到关键作用, 并在全球变化过程中扮演着十分重要的角色。近30年来, 全球气候变化已引起了国内外学者的极大关注。红树林生态系统位于热带、亚热带海岸潮间带, 是一个脆弱的、敏感的生态系统, 也是首先受全球气候变化影响的典型海洋生态系统之一。作为全球海岸带地区应对全球气候变化最为重要的生态屏障之一, 气候变化将严重影响着全球红树林的生存和分布方式。本文将从全球变暖、海平面上升、大气中CO₂浓度的增加和极端天气4个主要方面, 揭示全球气候变化对红树林生态系统的影响与变化特征, 阐述红树林对全球变暖、海平面上升、大气中CO₂浓度增加和极端天气响应与适应的生态学机制, 并简要概述了红树林在减缓全球气候变化危害中的重要作用。全球气候变化也将为红树林的研究、保护和发展带来机遇与挑战。     

南海西沙海域冬季海水重金属质量浓度水平及来源分析

为开展南海西沙海域海水重金属质量浓度水平测定及来源分析, 2021年12月采集了西沙海域6个站位的0～200m深度分层海水样品共24个。6个站位的温度、盐度、浊度、溶解氧、有色可溶性有机质和叶绿素的垂直剖面数据由盐温深测量系统现场测定。海水样品中的重金属质量浓度采用电感耦合等离子体–质谱仪进行测定,各站位Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Fe、Mn的质量浓度平均值范围分别为0.22～20.79μg·L^-1、未检出～0.25μg·L^-1、1.90～15.90μg·L^-1、0.13～0.17μg·L^-1、0.54～1.31μg·L^-1、0.29～0.33μg·L^-1、2.93～3.17μg·L^-1、0.39～1.23μg·L^-1、0.35～1.14μg·L^-1; Hg在各站位均未检出。仅有D2～D4站位的5m层海水中Cu或Zn浓度超过国家海水水质一类标准(GB 3097-1997),重金...     

长江口-东海内陆架早期成岩过程及影响因素

边缘海沉积物中的早期成岩作用是影响碳循环和埋藏的重要过程,目前对早期成岩过程及其影响因素的了解还不够深入。于2018年8月在长江口-东海内陆架采集了短柱状沉积物,对间隙水中溶解无机碳(DIC)、溶解无机氮(DIN)、二价铁(Fe ²⁺)、二价锰(Mn²⁺)和硫酸根(SO₄^2-)离子等参数进行了分析,并结合表层沉积物中粒度、比表面积、有机碳及稳定碳同位素组成和底层水环境参数,研究了不同沉积环境下沉积物中的早期成岩过程及其影响因素。结果表明,长江口-东海内陆架泥质区沉积物间隙水中DIC和NH₄⁺的浓度随着深度的增加逐渐增大,且在其中心站位有较高的DIC、NH₄⁺产生通量(分别为4.03 mmol/(m²·d)和0.57 mmol/(m²·d))和SO ₄^2-消耗通量(-4.56 mmol/(m²·d)),沉积...     

湛江湾内湾环境容量计算与排污治理

本文基于TELEMAC-MASCARET数值模型系统, 将主要污染物作为示踪剂加入到二维水动力模型中, 采用模型试算法计算了湛江湾内湾环境容量, 并在环境容量计算和陆源污染调查的基础上, 提出了排污治理的措施。计算结果显示, 2019年湛江湾内湾排污口污染物COD (Chemical Oxygen Demand)、DIN (Dissolved Inorganic Nitrogen)、DIP(Dissolved Inorganic Phosphorus)和石油类的环境容量分别为11721t·a^-1、1388t·a^-1、141t·a^-1和326t·a^-1, 排污口点源污染物COD、DIN、DIP和石油类的剩余环境容量总量分别为10426t·a^-1、213t·a^-1、70t·a^-1和314t·a^-1。根据这一结果, 本文认为应削减南调街麻屈垉、龙头镇消坡垉出入水口、坡头区科技产业园官渡园区和湛江市城市污水处理有限公司坡头水质净化厂排污口超标水质因子的排放量, 同时提出了相应的排污治理对策: 污水处理、管网建设、新建污水处理厂、排污口调配。     

黄、东海秋季群落净生产力的分布特征及其影响因素

群落净生产力(Net Community Production, NCP)代表了总初级生产力与群落呼吸的差值,是衡量生物活动对上层海洋碳循环影响的重要指标。O₂/Ar比值消除了物理过程对海水中溶解氧(O₂)饱和度的影响,因此基于生物氧饱和度(ΔO₂/Ar)可以估算海洋混合层群落净生产力。本研究于2015年10月,首次利用膜进样质谱法走航获取了黄东海表层海水中高分辨率O₂/Ar数据,并估算了其NCP,探讨了其分布特征及影响因素。本航次观测到的Δ(O₂/Ar)范围为-30.21%～44.38%,平均值为(0.32±8.29)%,低值主要出现在长江口北侧,而长江口(11.75±13.75)%和浙闽沿岸(5.42±5.21)%的Δ(O₂/Ar)明显高于南黄海(-2.62±5.96)%和东海陆架区(-0.79±5.02)%。南黄海和东海陆架区平均NCP为(-9.24±23.15)和(-4.04±18.68) mmol·m^-2·d^-1<...     

凡纳滨对虾-硬壳蛤池塘综合养殖系统水-气界面CO2通量及其与环境因子的关系

为探究不同凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)池塘养殖系统养殖期间水-气界面CO₂通量及其环境影响因素,以凡纳滨对虾池塘单养系统(L)和凡纳滨对虾-硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)池塘综合养殖系统(低密度硬壳蛤LM-L、中密度硬壳蛤LM-M、高密度硬壳蛤LM-H)为研究对象,采用静态箱气相色谱法逐月监测了养殖期间(5—9月)池塘的水-气界面CO₂通量,分析了CO₂通量与环境因子的关系。研究表明：(1)对虾单养系统养殖期间水-气界面平均CO₂通量为-12.66 mg·m^-2·h^-1,整体表现为CO₂的汇;(2) LM-L、LM-M和LM-H综合养殖系统养殖期间水-气界面平均CO₂通量分别为-16.02、-16.48和-36.70 mg·m^-2·h^-1,整体表现为CO₂的汇,随着硬壳蛤放养密度的增加其碳汇能力增强;...     

近30年来江苏海岸带NPP和LST的时空变化及影响因素

近30年来，复杂的气候变化与剧烈的人类活动造成江苏省海岸带生态演变剧烈，且呈现显著的空间异质性。植被净初级生产力(NPP)和地表温度(LST)是生态系统的2个关键参数，通过将1990-2020年Landsat遥感影像与CASA计算模型和相关性分析等方法结合，分析了江苏海岸带NPP和LST的时空变化及影响因素，结果表明：(1)由于人类对沿海滩涂资源的利用以及养殖业的发展等，江苏海岸带范围随岸线不断变化，岸线逐步向海推进，且南部向海推进范围大于北部。(2)近30年来，江苏海岸带NPP和LST呈现出显著的时空异质性特征。时间上1990、2000、2010、2020年代的NPP月均值分别为102.88、88.23、156.62、98.90 g C·m^-2，呈现下降-上升-下降趋势，而LST月均值分别为32.6、31.7、28.3、37.6℃，呈现先下降后上升的趋势。空间上，NPP与LST在江苏海岸带南北分布呈现出一定差异性。(3)地表覆盖类型是影响江苏海岸带NPP和LST时空异质性的主要因素。林地的NPP最高，养殖池塘NPP最低；人工建筑的LST值最高，湿地、水域与养殖池...     

台风“康森”产生的海洋近惯性能量的数值模拟研究

文章利用经验台风风场模型(TCWPM)和美国环境预测中心的气候预测系统再分析风场资料(NCEP/CFSR)对台风“康森(Conson)”进行数值模拟, 并将模拟的台风带入平板模式(slab model)模拟台风产生的海洋近惯性流。对比实测数据表明, 模拟结果与真实风场、近惯性流场均比较一致, 台风“康森”在近海面的风场不对称结构非常明显, 台风中心两侧的速度大小相差可达10m·s^-1。台风“康森”在台风中心后方产生强烈的海洋近惯性振荡, 且持续时间超过4d。海洋近惯性动能沿着台风路径呈显著的不对称分布, 表明台风“康森”在共振作用下主要在路径右侧激发强烈的近惯性振荡。研究不同强度的热带气旋产生的海洋近惯性能量, 发现热带风暴产生的海洋近惯性能量较小, 平均近惯性动能不超过35J·m^-3。随着气旋强度的增大, 热带气旋激发的近惯性能量呈指数增长, 而台风的影响面积与最大风速半径的变化相对比较一致, 当最大风速半径(R₀)增大一半(1.5R₀)时, 其产生的最大平均近惯性动能从81J·m^-3增大到631J·m^-3, 影响面积从大约600km²增加到大于900km²。     

台风季节朱家尖岛砂、砾质岬湾海滩的不同沉积地貌动态变化

岬湾砂、砾质海岸是海岛、海岸带重要的旅游资源, 具有较高的社会经济和生态价值, 长期以来备受关注。本文以浙江朱家尖岛东岸的5个代表性岬湾海滩为例, 基于2019年台风季节早期、中期及晚期测量获得的海滩地形和沉积物数据, 结合海滩近岸的水动力数据, 分析了砂质海滩和砾石海滩这两种不同类型岬湾海滩的沉积地貌动态变化。结果表明, 朱家尖岛东岸5个海滩在台风季节出现了不同的体积变化, 大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩的单宽体积变化分别为11.93m³·m^-1、-54.41m³·m^-1、-19.75m³·m^-1、2.19m³·m^-1和-1.96m³·m^-1。砾石滩较砂质海滩更为稳定, 无人类活动干扰的砂质海滩在台风季节侵蚀更少、变化更小。台风季节大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩表层沉积物的平均粒径分别为2.47Փ、2.24Փ、2.64Փ、-5.96Փ和-6.03Փ, 粒径粗化和离岸输运是5个海滩表层沉积物在台风季节的主要表现, 砂质海滩的沉积物粒度特征变化比砾石海滩要大。沉积物粒径、台风强度及台风期间的主要波向与海滩走向之间的关系、海岸工程这3种因素都可能对海滩在台风季节的沉积地貌动态变化产生影响。本文研究结果可为台风季节的海滩管理提供参考。     

深圳湾浮游细菌生物量的时空动态及影响因素

自2015年5月至2016年3月在深圳湾布设了3个站位,对该海域进行了每季至少1次共7个航次的浮游细菌生物量调查。结果表明:(1)深圳湾浮游细菌生物量季节均值的变化范围为(4.90~86.90)×10^-2μg·mL^-1,总均值为3.14×10^-1μg·mL^-1;(2)深圳湾浮游细菌生物量的季节变化模式为:冬季(5.98×10^-1μg·mL^-1)>秋季(3.02×10^-1μg·mL^-1)>夏季(2.79×10^-1μg·mL^-1)>春季(7.52×10^-2μg·mL^-1);(3)从空间分布来看,浮游细菌生物量湾中含量最高,湾口其次,湾顶最低;(4)深圳湾浮游细菌生物量与亚硝氮含量呈极显著的正相关(P<0.01),与氨氮含量呈显著正相关(P<0.05);(5)深圳湾水体中浮游细菌丰度季节均值变化范围为(2.45~43.50)×10⁶个·mL^-1,年均值达1.57×10⁷个·mL^-1;(6)从整体的细菌丰度及生物量来看,深圳湾海域呈现富营养化状态,湾中最严重,湾口次之,湾顶最轻。     

大风事件对长江口及邻近海域海-气CO2通量的影响

依托2017年8月23日至2017年9月6日在长江口及邻近海域连续走航测得的二氧化碳分压(pCO₂)值,结合温度、盐度、溶解氧等数据,阐述该海域pCO₂的分布特征,并利用一次大风事件前后一个断面的重复观测数据,讨论天气事件对长江口海-气CO₂通量的影响。夏季长江口及邻近海域表层海水pCO₂范围为145~929 μatm,总体呈近岸高远岸低的分布特征,在受长江冲淡水影响的区域,海表pCO₂较低,整体表现为大气CO₂的汇。大风事件(最大风速达9.7 m·s^-1)加强了水体的垂直混合,导致近岸区域从大气CO₂的弱源变为强源(CO₂通量从0.2±1.9上升到 55.0±12.4 mmol·m^-2·d^-1),而远岸区域的碳汇略有加强(CO₂通量从-12.7±2.3变为-16.8±2.5 mmol·m^-2·d^-1)。因此,在估算东海海-气CO₂通量时,台风、冷空气等短时间尺度天气事件的影响也不容忽视。     

海州湾中国毛虾(Acetes chinensis)种群生物学特征和资源开发状态研究

为掌握我国限额捕捞物种海州湾中国毛虾(Acetes chinensis)的资源动态,于2020、2021年6～7月分别采集了1 094、1 700尾中国毛虾样本,测定其体长、体质量和性别等特征,并运用FiSATⅡ软件对生长、死亡参数及资源利用水平等进行评估。结果显示:2020、2021年限额捕捞期间其平均体长分别为32.30、35.73 mm,雌雄性比分别为1.52︰1、1.62︰1,体长大于35 mm的毛虾中雌性比例分别为98.5%、90.0%,并得出了体质量-体长关系式;2020、2021年自然死亡系数(M)分别为0.55、0.61 month^–1,捕捞死亡系数(F)分别为0.62、0.27 month^–1;2020、2021年开捕体长(L_c)分别为26.28、29.73 mm,均小于最适开捕体长(L_opt) 33 mm;2020、2021年资源开发率(E)分别为0.53、0.31,均小于当年E_0.1 (0.60、0.77),表明海州湾中国毛虾资源尚未过度捕捞。鉴于我国实施...     

长江古河谷早中全新世沉积物碳埋藏通量与来源解析

为了研究长江古河谷地区早中全新世沉积物的碳埋藏速率及来源,进行了ZK1孔沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)及δ₁₃C的测定,结合AMS₁₄C(植物碎屑、贝壳)测年、有孔虫及粒度数据,分析了长江古河谷碳埋藏的时空分布特征与TOC来源。采用历史地理学、沉积地质学结合测年数据进行了年代地层划分,自下而上分别为U1潮汐河道、U2河口湾、U3潮流砂脊和U4前三角洲。沉积物受到水深、径流、河口余环流、潮流、波浪、风暴与再矿化等作用或因素影响,TOC平均值为0.41%,低于长江河口表层沉积物基准值0.46%。ZK1碳埋藏通量(TOC_BF)介于7.4～110.5 g/(m₂·a)之间,差异较大。TOC_BF数值主要受控于沉积速率。δ₁₃C与TOC/TN(C/N)投影点结果表明,TOC来源表现为多源特征,且整体表现为偏陆源特征。C/N与δ₁₃C线性拟合相关性高,适合采用C/N与δ₁₃C进行TOC来源的定量分析。基于C/N与δ