海州湾湾顶潮间带沉积物粒度的垂向分布特征

研究了海州湾湾顶潮间带3个柱样沉积物平均粒径、分选系数、偏态、峰态以及频率曲线在垂向上的分布特征,其结果可为进一步追溯海州湾地区沉积物形成时的力学性质、物质来源、输送介质和沉积环境等提供科学依据。     

连云港近岸海域表层沉积物沉积特征及粒径趋势分析

对2013年在连云港近岸海域采集的170个表层沉积物进行了粒度分析,以得到的粒度参数探讨其沉积物分布特征与物源和水动力环境的关系.结果表明,研究区底质类型主要有泥、砂质泥、粉砂、砂质粉砂与粉砂质砂.总体趋势为近岸细、远岸粗,由岸向海呈现条带状分布.依据海底地形差异及水动力条件结合底质类型可将该地区划为3个区域:Ⅰ海州湾区、Ⅱ航道区、Ⅲ灌河口北侧砂质区.海州湾与航道区的沉积物都属于低能弱流环境下的产物,近岸区域以粉砂为主,远岸以砂质粉砂为主;砂质区沉积物则相对较粗,主要成分为粉砂质砂,受到了较强的波浪掀沙与潮流冲蚀.利用Gao-Collins模型对平均粒径、分选系数、偏态系数进行了趋势分析,得到了粒径运移趋势图,揭示了研究区内沉积物输运的趋势,连岛西北部与灌河口北部有较小辐聚区,海州湾北部沉积物运移方向为西南向,表现为向岸运移,与该区域的涨潮流方向一致;徐圩航道中段南部运移趋势较紊乱,是受到了航道疏浚与抛泥的影响.     

海州湾岩芯沉积物元素地球化学特征及其环境指示

使用X射线和ICP-MS方法对海州湾潮滩HZ02岩芯沉积物的常量与微量元素进行分析,探讨沉积物元素含量和地球化学特征,揭示沉积物来源。结果表明:常量元素平均含量大小为AlFeCaKNaMgTi,从底层到表层元素含量变化相似;微量元素从底层到表层的含量变化亦比较相似,且以1958年为时间节点,之前元素含量变化大,之后元素含量稳定。HZ02岩芯沉积物元素的多变量分析表明海州湾潮滩沉积环境变化主要受陆源影响。海州湾沉积物主要来源为从临洪河输入、其次为废黄河和黄海输入。1958年以前,主要从临洪河输入,其次为废黄河物质,之后主要从临洪河输入,其次为黄海沉积物。50年代的导沭工程和1958年的石梁河水库建设,临洪河沉积物物质输入明显减少,特别是粗颗粒物质输入减少。HZ02岩芯沉积物的化学元素含量及其变化特征清楚地揭示了海州湾潮滩沉积环境及其对人类活动的响应。     

连云港近岸海域沉积物运移趋势

基于连云港近岸海域夏冬季大面积多站表层沉积物样品的粒度分析结果,采用Gisedtrend粒径趋势分析方法,研究了沉积物的运移趋势,探讨了粒径趋势分析的影响因素,结果表明,连云港近岸海域沉积物运移趋势较显著,在海州湾海域沉积物运移趋势为西南向,表现为湾顶淤积;在港口南部海域沉积物运移趋势显示为汇聚区。特征距离、采样网格、周围环境和粒度组分影响粒径趋势的分析结果;综合考虑岸线、岛屿、人工边界等自然环境以及多源粒度组分能够提高粒径趋势分析结果的合理性。     

连云港近岸海域沉积物中重金属污染来源及生态评价

采用等离子体发射光谱法、冷原子吸收法、原子荧光光谱法及灼烧法测定了连云港海州湾近岸表层沉积物中重金属和有机质的含量,利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)研究了沉积物中重金属的来源,发现前3个主成分的贡献率分别为54.21%、19.04%、16.37%,表明重金属主要有3个来源:工业和生活污水排放、农业灌溉水的排放、有机质降解。以PCA计算结果为基础应用海洋沉积物污染指数(Marine sediment pollution index,MSPI)和平均沉积物质量标准商数(Mean sediment quality guideline quotient,SQG-Q)评价了沉积物中重金属的污染状况及对生物的潜在影响。结果发现,海州湾近岸海区沉积物质量污染严重(MSPI值在60到80之间),排污口海区的沉积物污染最为严重(MSPI值大于80),连云港近岸海域沉积物对生物的负影响潜力为中度水平(0.1SQG-Q1)。     

海州湾表层沉积物粒度的空间变异特征

在海州湾海域采集了表层沉积物60个,经实验室分析获得了各采样点不同粒级组分的质量分数,在此基础上运用地统计学方法分析了砂、粉砂和黏粒三组分的空间变异特征,并利用Kriging插值方法绘制了相应的沉积物分布图。结果表明,海州湾表层沉积物中砂和黏粒组分均具有较强的空间自相关性,其空间自相关距离分别达到15 km和28 km,而粉砂则具有中等的空间自相关性,自相关距离在12 km左右;在大于9 km的尺度上,3种粒级沉积物的空间变异性表现出明显的各向异性特征。制图结果表明,研究海域沉积物的总体组成状况是北部偏砂、南部偏黏、中部以粉沙为主。研究结果对连云港航道疏浚、整治及近海水产养殖规划等工作具有一定指导意义。     

连云港西大堤海域水环境污染特征分析

连云港拦海西大堤建成已20余年,为得到近几年来本海域水环境中重金属和有机污染物的污染特征,作者于2011年6月对海州湾西大堤海域进行现场调查,根据海洋监测规范对采集水样的DO、COD、石油、重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)、活性磷酸盐、无机氮9个化学指标进行测定,并对水质现状进行评价。同时,本研究测定了连云港海州湾西大堤近岸表层沉积物中多种重金属和有机质的含量,利用因子分析法研究了沉积物中重金属的污染来源。结果表明:海州湾西大堤海域海水中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的平均质量浓度皆未超出国家二类海水水质标准,石油类和无机氮类污染物为本海域海水中的首要污染物,有机物污染呈现加重的趋势。表层沉积物中重金属Zn、Cd、As的富集指数大于3,属于重污染级别。根据数理统计,发现前3个主成分的贡献率分别为44.09%、27.61%、13.44%,表明沉积物重金属主要有3个来源:工业和生活污水排放、港口煤渣倾倒、海陆交通排污。     

海州湾潮滩岩芯沉积物粒度特征及其环境意义

通过对海州湾的野外考察、4根潮滩沉积物钻孔岩芯(HZ01、HZ02、HZ03和HZ04)的获取和室内岩芯沉积物粒度分析,探讨海州湾潮滩岩芯沉积物粒度变化特征,并指示其环境意义。结果表明:海州湾潮间带上、中部岩芯沉积物以粉砂为主,粉砂含量高于80%,而潮间带下部岩芯沉积物以粉砂和砂质粉砂为主,粉砂含量均值在65%左右,砂含量均值在10%左右。垂向变化上,潮间带上部岩芯HZ01沉积物粒径表现为从下往上,呈现由细变粗的趋势,潮间带下部岩芯HZ03和HZ04由下往上整体上表现为由粗变细的过程。空间分布上表现为由潮间带下部-潮间带中上部-潮间带上部呈现为由粗-细的空间变化特征。岩芯HZ01沉积物从下往上由细变粗的变化规律可能与1950's临洪河北侧大规模的围垦改变潮滩动力过程有关。潮间带下部岩芯HZ03和HZ04由下往上由粗变细的变化规律可能与临洪河输运泥沙在河口附近不断淤积并向海推进导致潮滩海拔高程逐渐增加、水动力逐渐减弱有关。潮滩沉积物在潮滩面上的空间分布规律反映了潮流是主要的动力条件,表现由海向陆的逐渐减弱过程。同时,粒度的空间分布也指示了外海、岚山头运移物质、废黄河沉积物和临洪河泥沙是重要的泥沙来源。     

海州湾北部海域表层沉积物污染分布特征及环境质量评价

为了了解海州湾北部海域表层沉积物污染分布特征及环境质量状况,以2010-09在该海域的监测数据为基础,分析了该海域表层沉积物污染物含量及污染分布特征,并采用单因子质量指数法对该海域沉积物的质量情况进行评价。结果表明:1)表层沉积物的分布在调查海域承现中部及西部近岸区域高,东部低的趋势;2)该海域表层沉积物各调查要素符合第一类海洋沉积物质量标准。     

东海特定海区表层沉积物中磷的形态、分布及其环境意义

对国家海洋局第二海洋研究所1998年5月调查过程中采集的长江口外东海特定海区表层沉积物综合运用了EDEX、ASPILA和李悦方法进行了系统的总磷及其磷赋存形态分析。把磷分为5种赋存形态：吸附态、铁结合态、钙结合态、碎屑态和有机态。同时，结合其他沉积物性质和化学组分以及海水环境特征，讨论了磷的地球化学特征及其环境意义。研究表明，表层沉积物中总磷(TP)、有机磷(0P)和铁结合态磷(Fe—P)的含量主要受控于物质来源；吸附态磷(Ad-P)与Fe—P和0P同属于沉积物中生物可利用磷范畴，其在沉积物中的循环主要与铁氧化物有关，钙结合态磷(Ca—P)主要来源于海洋浮游生物。     

基于Ecopath模型的海州湾及邻近海域生态系统结构研究

基于2018年海州湾及邻近海域的渔业资源底拖网调查数据，运用Ecopath with Ecosim 6.5 (EwE)软件构建由26个功能群组成的海州湾及邻近海域生态系统Ecopath模型，对现阶段该生态系统的营养结构、营养相互关系和系统总特征等进行分析，旨在为实施基于生态系统的渔业管理提供理论依据。结果表明:海州湾及邻近海域生态系统各功能群的营养级范围为1.00～4.19，其中鱼类营养级范围较广，为3.22～4.19；浮游动物和其他软体动物受初级生产者和捕食者的双重作用，处于重要的营养位置；生态系统总体特征分析显示，该生态系统的总初级生产量与总呼吸量的比值为7.096，总初级生产量与总生物量的比值为56.866，系统的连接指数和系统杂食指数分别为0.429和0.204，说明该生态系统目前处于不成熟、不稳定的状态，容易受外界扰动的影响。本文通过对海州湾及邻近海域生态系统模型进行研究，解析了该海域营养结构和系统发育状况，将为海州湾渔业资源的可持续利用和科学管理提供理论依据。     

基于拓扑网络研究海州湾食物网结构与复杂性

针对食物网结构与复杂性的研究有助于深入解析食物网的功能、营养动力和能量转化过程。本文根据2011年3?12月在海州湾及其邻近海域进行的5个航次的渔业资源底拖网调查资料以及胃含物分析数据，基于11个拓扑网络指数，构建了海州湾拓扑网络，研究海州湾食物网的结构与复杂性。结果表明，本文分析的海州湾食物网物种数S为93，连接数L为1 021，每个物种的相互作用数量L/S为10.98，连接性L/S2为0.12；顶级物种、中间物种、基础物种的比例分别为29%、69%和2%；食物网的杂食性指数为87%，连接复杂性指数SC为22.20，特征路径长度ChPath为2.11，聚类系数CC为0.23。通过每个物种的相互作用数量和连接性的研究显示，L/S和L/S2的值都处在正常范围内，所以海州湾食物网的复杂性仍保持较高水平。通过物种比例、杂食性指数、连接复杂性指数、特征路径长度、聚类系数对食物网结构分析，发现海州湾食物网结构处于稳定状态，能够在一定程度上抵御外界环境的扰动，保证生态系统功能的正常运行。通过对海州湾食物网结构与复杂性的研究，将为今后海州湾食物网功能的深入研究以及海州湾渔业资源的科学管理提供重要依据。     

海州湾赤潮发生期生态环境要素分析

根据2006年秋季海州湾赤潮监测资料,分析了链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)赤潮发生前后主要营养盐变化特征、赤潮发生与天气的关系.发现:赤潮发生前,海州湾近岸水域严重富营养化,成为本次赤潮发生的条件.赤潮发生过程中,天气晴朗、海面风力小,浮游藻类细胞密度增加,Chl-a质量浓度上升,温度、盐度变化不大,DO和pH值变化较大,N/P升高;营养盐中P降幅最大,P被认为是本次赤潮的限制因子,Si也被大量消耗,但其质量浓度下降滞后其他营养盐.10月6日以后,主要营养盐质量浓度逐渐恢复至正常水平,赤潮开始消退.     

菲律宾蛤仔不同地理群体生化遗传结构与变异的研究

采用聚丙稀酰胺凝胶电泳技术对福建平潭岛、浙江象山港、江苏海州湾和辽宁辽东湾4个海区菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)野生群体的生化遗传特征进行了分析.结果表明,菲律宾蛤仔4个群体的多态位点比例为62.5%～75.0%,平均杂合度观测值在0.274 3～0.338 7之间,与平均杂合度期望值相近;平均有效等位基因数在1.489 1～1.632 5之间,遗传变异水平较高;杂合子缺失不显著.比较群体间的遗传分化指数和群体每代迁移数发现,平潭岛、象山港和海州湾3个群体间的遗传分化不显著,而辽东湾群体与3个群体间出现遗传差异.聚类分析同样表明,平潭岛群体首先与象山港群体聚类,再与海州湾群体相聚,最后与辽东湾群体相汇.讨论了杂合子缺失不显著原因和群体间遗传分化机制.     

两种GAM模型对海州湾短吻红舌鳎（Cynoglossus joyneri）资源分布预测效果的比较研究

根据2011年及2013?2018年春、秋两季在海州湾及其邻近海域进行的底拖网调查数据，研究该海域短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)的资源分布特征及其受环境因子和饵料生物的影响，并比较了两种模型(普通GAM模型和PCA-GAM模型)对其资源分布的预测效果，采用交叉验证的方法对模型的预测能力及拟合效果进行评价。结果显示:PCA-GAM模型的拟合度及预测效果均优于普通GAM模型。春、秋两季海州湾短吻红舌鳎资源丰度均呈现南高北低、近岸浅水区大于深水区的分布特征，因为海州湾南部近岸海域较高的水温利于春、秋季短吻红舌鳎产卵群体性腺发育，较低的盐度利于其鱼卵及仔鱼的生长发育，同时，近岸海域丰富的饵料资源为产卵后的亲体提供大量食物供给。分别应用两种模型预测了2018年春季和秋季短吻红舌鳎在海州湾的资源分布，结果显示，PCA-GAM模型的预测值与实际调查的结果更为吻合，预测效果要优于普通GAM模型。本研究为今后开展渔业生物空间分布的研究提供了一种新的方法。     

基于数字岸线分析系统的海岸线时空变化速率分析——以海州湾为例

本文选取1985?2018年间具有代表性的6期Landsat遥感影像，运用数字海岸线分析系统，综合利用面积法和基线法定量分析海州湾的岸线变迁，并进行岸线分类和驱动力分析。结果表明，30多年来海州湾岸线整体呈持续向海推进的态势，增长岸线比例总体处于不断增加的趋势，除了2005?2009年发生短暂的减小；1985?2018年，岸线长度增加了10.40 km，陆域面积增加了52.84 km2；海州湾岸线以人工岸线为主，且比重日渐增大，从1985年的47.90%到2018年的70.88%，前中期的沿海围垦养殖及后期的围海造陆是海岸线变迁的主要驱动力；其终点变化速率为26.09 m/a，净海岸线变化为155.12 m，记录增加总横断面在各个时期均大于50%，岸线变迁最剧烈的区域为新沭河?高公岛段，陆域增长点在于赣榆新城、连云新城建设和连云港港口建设。     

海洋公园综合管控技术研究——以江苏连云港海州湾国家海洋公园为例

文章针对海州湾国家级海洋公园成立后的基础设施尚不完善、管理能力有待提高、环境资源与管理目标之间还有差距、海洋公园尚未达到规范化管理的现状,从海州湾海洋公园宣教技术、监控技术、生态恢复技术等方面,建设较为完备的海州湾海洋公园科研监测设施与科教宣传条件,提高海洋公园管理技术和手段,增强公众对海洋公园的支持和参与程度,改善海洋公园内及周边区域的生态环境质量,极大地恢复海洋公园内生物资源数量,从而将海洋公园建设成为国家级规范化建设与管理的优秀示范区,为江苏省高效生态经济区和连云港经济区建设提供服务和海洋生态保障。     

海州湾水流紊动强度和含沙量对沉降速度的影响研究

选取海州湾近岸潮流和含沙量实测资料，分析水体紊动强度与含沙量对近岸絮凝体沉降速度的影响，提出了新的沉降速度确定方法。研究表明：淤海州湾近岸泥沙沉降速率大部分在 0.05 ~ 2.50 mm/s 之间，潮周期内泥沙絮凝体的沉降速度 有明显变化。于含沙量较小时，泥沙絮凝体的沉降速度基本随含沙量的增加而增加；含沙量较大时，含沙量与沉降速度呈现出负相关，无论是大潮还是中潮，当含沙量达到 0.7 kg/m3左右时，絮团沉降速度最大，而随着含沙量的增大，絮团沉降速度开始减小。盂在涨落潮垂线平均流速最大时刻，紊动强度达到峰值，含沙量较低时，随着紊动强度增加，沉降速度也随之增加，大潮期间紊动强度对泥沙沉降速度的影响高于中潮。榆新的泥沙沉降速度计算公式不仅考虑了含沙量，还计入了紊动强度 G，大大提高了沉降速度计算值与实测值的相关性。     

海州湾春季皮氏叫姑鱼栖息地适宜性研究

根据2011年及2013-2015年春季在海州湾及其邻近海域进行的底拖网调查数据，结合同步采集的底层水温、底层盐度、水深以及资源密度等数据，开展皮氏叫姑鱼（Johnius belangerii）栖息地适宜性的相关研究。利用提升回归树（boosted regression tree，BRT）模型确定各环境因子的权重，分别采用算术平均法（AMM）和几何平均法（GMM）建立栖息地适宜性指数（habitat suitability index，HSI）模型，并通过交叉验证确定最优模型。结果表明，皮氏叫姑鱼幼体最适栖息的底层水温为17.4~18.0℃，底层盐度为29.2~30.8，水深为7 m以浅；成体最适栖息的底层水温为17.3~18.0℃，底层盐度为28.8~30.8，水深为12 m以浅。根据BRT模型的输出结果显示，对皮氏叫姑鱼幼体总偏差贡献率最大的是水深，其次是底层盐度和底层水温；对成体总偏差贡献率最大的是底层水温，其次是水深和底层盐度。通过交叉验证发现，无论幼体还是成体，运用GMM算法，且赋予权重的HSI模型具有较低的赤池信息准则值（akaike information criterion，AIC）。海州湾春季皮氏叫姑鱼的最适栖息地随生长阶段而变化，幼体的最适栖息地（HSI ≥ 0.7）主要分布在7 m等深线以浅的山东、江苏沿岸海域；成体的最适栖息主要分布于12 m等深线以浅的海域。海州湾春季皮氏叫姑鱼幼体和成体最适栖息地的空间分布与其自身的生态习性、外界环境因子以及黄海冷水团、近岸沿岸流等因素密切相关。