近30年来莱州湾滨海湿地景观格局变化特征研究

基于莱州湾滨海湿地特征以及野外实地观测数据,利用landsat遥感影像手段,揭示1990—2018年莱州湾滨海湿地景观格局变化特征,并结合景观指数分析莱州湾滨海湿地异质性.结果表明,1990—2018年间,莱州湾滨海湿地呈现人工滨海湿地面积增加而天然滨海湿地面积减少的趋势.截至2018年莱州湾滨海湿地面积总计1954 ...     

北部湾沿海土地利用变化时空特征及情景分析

基于遥感技术监测北部湾沿海2000年~2010年土地利用变化特征,应用多要素数据和LogisticCA-Markov耦合模型模拟土地利用变化并进行多情景分析。结果表明:2000年~2010年,耕地是土地转化的主要来源,城镇、农村居民点及交通工矿的扩张主要来自于耕地,城镇化加剧增加了耕地保护的压力;2005年~2010年,沿海围填海的速度较快,导致海岸线形态发生显著的变化以及海岸带脆弱性的加剧;基于区域环境与生态保护、经济社会发展的历史过程特征和相关规划,设计既有趋势延续、城镇化优先、生态保护优先3种情景,模拟得到2020年、2025年的土地利用分布数据;综合土地利用变化的历史特征和情景分析的结果,提出未来土地利用优化的策略与措施,包括:优化城镇化空间布局及其发展质量,严格保护沿海湿地尤其是红树林湿地,变化热点区域合理规划未来的土地利用方向等。     

1987—2020年三门湾海岸带LUCC与近岸生态环境变化

分析LUCC(土地利用/覆被变化)对提高土地开发利用效率和推动生态环境保护工作具有重要意义。选取三门湾海岸带为研究区,以1987—2020年6期Landsat影像为数据源,采用GIS和RS技术,利用定量分析法、土地转移矩阵模型对三门湾海岸带土地利用时空格局进行分析。结果表明：(1)建设用地、耕地和水产养殖用地是三门湾海岸带主导土地利用类型,人类活动和城镇化导致建设用地和水产养殖面积增加,土地利用转移主要表现为耕地向建设用地、滩涂向水产养殖用地转移的趋势。(2)在土地利用结构性质转变影响下,近30年来三门湾近岸水体营养盐含量呈现先增高后降低的趋势;近20年来近岸综合潜在生态指数由16.47升至21.18;人类活动对三门湾海岸带近岸生态环境造成威胁。     

基于数字化海岸分析系统(DSAS)的海岸线变迁速率研究:以黄河三角洲和莱州湾海岸线为例

海岸线变化对海岸带生态环境改变、滨海土地侵蚀有着极其重要的影响,海岸线的提取和监测对海岸带生态系统的保护和管理具有重要意义。本研究基于数字化海岸线分析系统(DSAS,Digital Shoreline Analysis System),研究了黄河三角洲和莱州湾的海岸线时空变化规律。研究结果表明:通过提取1985-2015年6期的Landsat影像,发现近30年来黄河三角洲和莱州湾地区海岸线均呈现显著的向海方向扩张的趋势,且增长速率逐渐加快。黄河三角洲的终点变化速率(EPR,End Point Rate)约为73.0 m/a、线性回归速率(LRR,Linear Regression Rate)约为75.5 m/a,黄河港-大咀沟增长速度最快(129.2 m/a),受黄河泥沙输送的影响,黄河口和老黄河口岸线的几何形态呈现平滑的变化趋势;莱州湾岸线的EPR和LRR约为139.5 m/a和144.3 m/a,淄脉河河口-白浪河河口段增长速度最快(197.6 m/a),岸线变化较为显著的区域主要集中在港口、圈海堤坝、海水养殖等的地方。DSAS模型在海岸线定量化分析中具有显著优势,利用EPR和LRR指标能够科学有效地模拟岸线在时间和空间上的变化速率。     

基于遥感影像的浙江省三门湾近40年海岸线及海岸带时空变化分析

根据1985、1995、2005、2013和2020年的Landsat卫星图像,采用人机交互手段将三门湾海岸线分为基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线、人工岸线和河口岸线。采用交互式监督分类将三门湾海岸带的土地利用分为水体、林地、裸地、建设用地和农业用地。研究结果表明：近40年三门湾人工岸线和基岩岸线变化最大,分别增加了80.3 km和减少了79.3 km;近40年三门湾海岸带面积累计增加了130 km²,建设用地和水体是围填海新增土地的主要利用类型,主要的土地转移形式为裸地向建设用地、农业用地的转变以及林地转为建设用地;近40年三门湾岸线分形维数由1.22减小至1.201,人工岸线比例和建设用地占比分别上升了13%和22.57%,总体上呈现向海推进、人工化加强的趋势。人类活动是造成三门湾岸线及海岸带变化的主要原因,随着对海岸带保护与合理利用的推进,三门湾海岸带开发利用格局正逐渐稳中向好。     

海岸带土地利用格局演化及多情景开发模拟¬——以宁波市为例

海岸带土地在高强度开发下变化显著,明确其演化规律和驱动因子,为优化土地利用结构和合理利用海岸带资源提供重要依据。基于1990－2020年7期土地利用数据,利用土地利用强度指数、地理探测器模型等方法,分析宁波市海岸带土地利用格局演变特征及驱动因子;同时利用CA-Markov模型对2025年和2030年宁波市海岸带土地利用格局进行模拟。结果表明：（1）宁波市海岸带土地利用类型主要为林地和耕地,土地利用格局演化明显,其中耕地面积不断减少,林地、草地、水域和未利用地面积发生小幅度动荡,建设用地面积快速增长。（2）宁波市海岸带土地利用强度不断增加,研究区北部增长趋势明显,而南部增长速度缓慢。（3）地形和坡度是影响宁波市海岸带土地利用变化的主要自然因素,但影响程度不断减弱;GDP密度和人口密度是主要社会经济影响因素,影响强度逐渐增强;因子间交互作用类型主要为双因子增强和非线性增强,社会经济因子与自然因素中的海拔和坡度交互作用最为强烈。（4）未来宁波市海岸带土地利用变化剧烈区域将集中于杭州湾南岸、象山县东北部和宁海县南部,生态保护情景能最大程度保持土地利用结构稳定,有效缓解人地矛盾。     

环渤海海岸带土地利用变化格局研究

环渤海海岸带是人-地相互作用的强烈地区,土地利用是人-地作用的重要方式,并通过格局变化体现。文章利用2000年和2010年中国土地利用现状遥感监测数据,利用GIS软件平台,对环渤海海岸带及所属的38个县区土地利用变化进行了省际和距海缓冲区分析。结果表明:(1)地类面积在省(市)际间分布不均衡,其中林地集中分布在辽宁省,草地集中分布在山东省,河北省城镇工矿建设用地、天津市水域和城镇工矿建设用地比重大,耕地在三省一市分布较均衡,且为区域基质地类;(2)地类面积按照距离海岸线由近到远的次序,分布有差异。其中城市建设用地集中分布在距海岸线15 km区域内,林地占比随离海岸线距离增加逐渐提高,未利用地和水域占比逐渐降低,其他地类无明显变化;(3)从地类转移情况看,在2000—2010年期间,地类呈现由草地—耕地—建设用地的转移路径;其中在15 km范围内,水域和耕地成为建设用地的主要转入源;在其他范围转入源以耕地为主;(4)从空间热点上看,渤海湾的天津地区是建设用地增加热点地区,而莱州湾西部是耕地增加热点地区;(5)环渤海海岸线不断向海洋延伸,其中渤海湾延伸最大,其次为莱州湾东南部和辽东湾的东岸。     

2000～2010 年环渤海省市海岸带土地利用变化分析

作为陆海生态系统的交错带,海岸带是地表生态系统最为脆弱的地带,研究海岸带土地利用变化具有重要意义。以环渤海省市海岸带为研究区,基于2000、2005和2010年的Landsat TM/ETM遥感影像进行多时相海岸带土地利用制图,进而分析10 a间的土地利用变化特征,包括土地利用结构、土地利用动态度、土地利用程度区域差异和海陆梯度、海陆格局变化等特征。结果表明:(1)环渤海省市海岸带土地利用以耕地、建设用地和人工湿地为主,2010年比例分别为36.09%、17.16%和15.72%,不同行政单元及不同缓冲带之间土地利用结构空间差异明显。(2)2000~2005年、2005~2010年,土地利用发生转移的面积分别为2 126.419 km2和3 092.39 km2,建设用地扩展占用耕地、人工湿地和滨海自然湿地,以及滨海自然湿地变为人工湿地是主导的变化过程,但不同行政单元及不同缓冲带之间土地利用变化的空间差异明显。(3)2000~2005年、2005~2010年,综合土地利用动态度分别为0.73%和1.06%,17个地市级行政单元综合土地利用动态度以东营和天津较高,各缓冲带内综合土地利用动态度均为随时间不断增加,空间上则由海向陆波动下降。(4)2000~2010年,土地利用程度总体上不断升高,表明海岸带土地利用处于发展期,除沧州和潍坊,其他区域土地利用程度随时间不断上升;各缓冲带土地利用程度均随时间不同程度增长,空间上则由海向陆波动上升。     

莱州湾南岸滨海湿地景观破碎化分析

以莱州湾南岸滨海湿地为例,利用遥感和GIS技术对滨海湿地景观特征及景观破碎化程度进行了分析。结果表明,莱州湾南岸滨海湿地景观破碎化严重,整体斑块密度为6.7个/km2,廊道密度为0.01 km/hm2,人工景观破碎化程度比自然景观高,人类活动是造成莱州湾南岸滨海湿地景观破碎化的主要原因。最后本文从景观生态学角度对莱州湾南岸滨海湿地退化进行了定量评价。     

莱州湾渔业资源与环境变化趋势分析

依据近30年来关于莱州湾环境典型污染物、浮游植物和渔业资源的调查资料,报道了莱州湾水环境质量、浮游植物和渔业资源的变迁规律,并简单分析了三者之间的关系;结果表明:(1)从上世纪80年代初起至本世纪初,莱州湾环境中无机氮平均含量经历了由低到高的变化,到2009年无机氮含量已超过劣四类海水水质标准;元机磷平均含量呈总体降低趋势,氮磷摩尔比在所考察的大部分时段内高于Redfield阈值(16);(2)1980年代末以来,磷是限制莱州湾浮游植物生长的限制性营养盐,莱州湾浮游植物的种类在减少,群落结构趋于简单化;(3)莱州湾渔获物种数年均减少1.5种;鱼卵、仔稚鱼种类年均减少0.7种;单位捕捞努力量渔获量年均降低10 kg/h;近海捕捞量逐年减少,仅潍坊市,近海捕捞量从1989年的18.7万t减少到2007年的1.7万t;(4)限制浮游植物生长的营养盐从氮转变为磷,莱州湾浮游植物群落已由硅藻占绝对优势演变为硅藻和甲藻共同占优势;(5)与其他因素相比,氮磷比与莱州湾近海捕捞量存在更显著的相关性;氮磷比及COD含量与渔获物种数存在显著相关性;说明海水氮磷比是决定莱州湾渔业资源量的关键因素,而资源种数受有机物污染影响较大。     

国际海洋测绘教育培训特点及发展对策

分析了海洋测绘教育培训国际化和标准化的原因及进程,论述了海洋测绘国际化教育培训的指导性文件及内容,针对国际化海洋测绘教育培训的特点与发展趋势,提出了发展我国海洋测绘教育培训的对策与建议。     

壳寡糖及其全乙酰化衍生物的制备及结构表征

探讨了壳寡糖及全乙酰壳寡糖的制备方法,通过正交实验考察了原料、温度、时间对降解产物的影响.制备了八种寡糖（八乙酰壳二糖、十一乙酰壳三糖、十四乙酰壳四糖和十七乙酰壳五糖,以及N,N′-二乙酰壳二糖、N,N′,N″-三乙酰壳三糖、N,N′,N″,N′′′四乙酰壳四糖和N,N′,N″,N′′′,N′′′′-五乙酰壳五糖）,并通过IR、NMR及MS等确定了其化学结构.     

聚多巴胺的合成、聚合机理及其在海洋防腐防污中的应用

聚多巴胺(polydopamine, PDA)含有大量的酚羟基和氨基官能团, 可以在玻璃、不锈钢、塑料、橡胶、聚四氟乙烯等材料表面黏附, 具有优异的粘附性能, 是重要的功能材料之一。本文对近年来国内外围绕聚多巴胺展开的研究进行了综述, 从聚多巴胺的合成方法、聚合机理和性能出发, 分析总结了当前合成的特点、机理研究的方案和存在的问题, 并对聚多巴胺在海洋防腐领域的应用进行了总结和展望, 旨在为研究者较全面了解聚多巴胺的研究现状提供参考。     

Adsorption and desorption of proteins and polyamino acids by clay minerals and marine sediments

The adsorption and desorption of proteins and polyamino acids on illite, montmorillonite, goethite, and marine sediments was investigated. Three ¹⁴C-labeled hydrophilic proteins, Rubisco from C. reinhardtii, and GroEL and GroES from genetically modified Escherichia coli, were synthesized and purified for this study. The proteins were strongly and rapidly adsorbed by the clay minerals and marine sediments, and much of the adsorbed protein was not readily desorbed. Sodium dodecyl sulfate (SDS) extraction and separation by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and sucrose density gradients showed that Rubisco and GroEL were adsorbed on illite and sediments in their original forms. The apparent adsorption partition coefficients of the proteins were on the order of 10² l/kg on illite, 10³–10⁴ l/kg on goethite and montmorillonite, and 200 and 75 l/kg on Skan Bay and Resurrection Bay (Alaska) sediments, respectively. These partition coefficients are sufficiently large to permit sedimentary protein preservation via an adsorptive mechanism. Generally, basic polyamino acids had greater adsorption partition coefficients than acidic polyamino acids. Molecular size did not affect the electrostatic interaction between polyamino acids and mineral surfaces. Adsorption of bovine serum albumin (BSA) and negatively charged polyamino acids inhibited Rubisco adsorption, while positively charged cytochrome c and polyamino acids increased Rubisco adsorption. These results indicate that electrostatic interactions dominated in protein adsorption.     

Coastal and estuarine habitat mapping, using LIDAR height and intensity and multi-spectral imagery

The airborne laser scanning LIDAR (LIght Detection And Ranging) provides high-resolution Digital Terrain Models (DTM) that have been applied recently to the characterization, quantification and monitoring of coastal environments. This study assesses the contribution of LIDAR altimetry and intensity data, topographically-derived features (slope and aspect), and multi-spectral imagery (three visible and a near-infrared band), to map coastal habitats in the Bidasoa estuary and its adjacent coastal area (Basque Country, northern Spain). The performance of high-resolution data sources was individually and jointly tested, with the maximum likelihood algorithm classifier in a rocky shore and a wetland zone; thus, including some of the most extended Cantabrian Sea littoral habitats, within the Bay of Biscay. The results show that reliability of coastal habitat classification was more enhanced with LIDAR-based DTM, compared with the other data sources: slope, aspect, intensity or near-infrared band. The addition of the DTM, to the three visible bands, produced gains of between 10% and 27% in the agreement measures, between the mapped and validation data (i.e. mean producer's and user's accuracy) for the two test sites. Raw LIDAR intensity images are only of limited value here, since they appeared heterogeneous and speckled. However, the enhanced Lee smoothing filter, applied to the LIDAR intensity, improved the overall accuracy measurements of the habitat classification, especially in the wetland zone; here, there were gains up to 7.9% in mean producer's and 11.6% in mean user's accuracy. This suggests that LIDAR can be useful for habitat mapping, when few data sources are available. The synergy between the LIDAR data, with multi-spectral bands, produced high accurate classifications (mean producer's accuracy: 92% for the 16 rocky habitats and 88% for the 11 wetland habitats). Fusion of the data enabled discrimination of intertidal communities, such as Corallina elongata, barnacles (Chthamalus spp.), and stands of Spartina alterniflora and Phragmites australis, which presented misclassification when conventional visible bands were used alone. All of these results were corroborated by the kappa coefficient of agreement. The high classification accuracy found here, selecting data sources, highlights the value of integrating LIDAR data with multi-spectral imagery for habitat mapping in the intertidal complex fringe.