乐清湾生态系统脆弱性研究

随着海洋经济的开发与发展,海洋生态环境被破坏的问题日益突出,生态系统变得越来越脆弱.从浙江典型海湾乐清湾入手,分析了乐清湾生态系统脆弱性形成的机制,即自然和人为多种复杂动力因素形成的相互耦合作用下导致生态系统出现了脆弱性,其脆弱性可分为固有脆弱性和特殊脆弱性两类.固有脆弱性主要由陆海动力作用形成的,包括径流、气温、降水、波浪、潮流等环境因素.特殊脆弱性由人类开发活动作用形成的,主要包括海岸工程、滩涂围垦、水产养殖、污染等非环境因素.综合以上原因,指出了乐清湾生态系统处于亚健康状态,并已接近不健康边缘,生态系统极其脆弱,虽然生态系统的主要服务功能尚能发挥,但已不能满足海洋功能区划的要求,严重影响到海洋经济的可持续发展.乐清湾生态系统脆弱性具体表现在以下几个方面:(1) 水体受无机氮和活性磷酸盐污染严重,富营养化程度显著,氮磷比失衡,春季全湾水质为劣四类,夏季76%的海域水质为四类或劣四类;(2) 海湾自然水域实际面积缩小近四分之一,纳潮量相应减少了近5.79%;(3) 生物多样性降低,总生物量和物种数逐年下降,海洋食物链已经遭到严重破坏,生物群落结构发生明显改变;(4) 养殖区沉积物质量下降,在水动力作用下易造成"二次污染";(5) 周边的渔业经济下滑,捕捞鱼类个体偏小,且低值鱼类较多.最后对乐清湾生态系统脆弱性修复提出了对策和建议,主要应落实海洋环境目标管理责任制、加强入海污染物控制、运用生态学原理和技术防治海水养殖污染、利用大型海藻修复水域富营养化以及建立海洋生态环境监测预报和执法管理体系,使海洋生态系统重新进入良性循环,为海洋资源可持续利用提供发展空间.     

乐清湾的动力沉积过程

主要采用二维潮波、泥沙输运途径的数值模拟，定量地展示了泥沙在乐清湾内的输运途径和沉降过程。模拟结果表明，乐清湾大致以10m等深线为界，其东部的涨潮流主要来自玉环岛与横趾山之间的深槽；水流在一周日内的轨迹为一宽约1km的狭带；此流态有利于泥沙向南的净输运，从面明利于此海域深水航道的维持。10m等深线以西水流轨迹为一较宽的带状结构，有利于泥沙向西、西北的净输运。华歧潮滩附近水流运动轨迹得于泥沙向北、向西的净输运，从而有利于华歧潮滩的发育。本文还定性讨论了楚门潮滩特征的成因,主要是漩门口堵截前丰富的湾外泥沙以及驻波型潮波与漏斗状地形。     

乐清湾水交换特征研究

采用EFDC模式模拟研究了乐清湾水交换的三维过程和时空变化特征,并通过计算水示踪剂质量浓度分析水体置换过程。结果表明,乐清湾水交换主要是由鹿西岛两侧流入的外海水体与湾内水体的交换,以及乐清湾口门西侧附近的湾内水体与瓯江北口径流冲淡水之间的交换。从口门到湾顶,水交换能力差别较大。以最窄的连屿至打水山断面为界,以南水体1个月基本可以完全交换,而以北水体2个月后仍然无法交换至湾口水平。连屿至打水山断面以北地形复杂,岛屿较多,污染物主要通过岛屿间的潮汐汊道输运,断面的瓶颈效应也使得断面以北的水体交换能力稍弱。在口门附近90%以上的水体被外海置换所需时间不到5 d,而此时湾顶水质未有太大改变;15 d左右,80%湾内水体被外海水置换;90%湾内水体被置换仅需40 d;70 d时的水体置换率达97%。     

乐清湾近期海岸演变研究

乐清湾是一个与东海相通的半封闭型强潮海湾。通过对1934,1968和1992年的海图对比研究表明:近期乐清湾各等深线所围水域面积持续减小。后一阶段,围垦使岸线推进速度加快,滩涂面积由前一阶段的不断增加转变为不断减小。1934到1968年,西南部最大潮滩华岐潮滩岸线和零米线平均外推速率分别为4.88m/a和13.24m/a;1968到1992年平均淤进速率分别为6.17m/a和8.08m/a。实地采样分析表明:表层水样平均悬沙浓度为0.1043kg/m3,从湾顶向湾口呈不断增加的趋势。悬沙浓度虽较低,但湾内处于低能动力沉积环境,有利于细颗粒沉积物落淤,这是湾内地貌演变的要因。长江入海南移和陆架区再悬浮的细颗粒物质是乐清湾主要的泥沙来源。泥沙自然淤积和人类活动影响是近期乐清湾大部分岸线处于淤进状态的原因。漩门二期工程前后乐清湾的纳潮量减小了5.73%,落潮流相对携沙能力降低为工程前的79%。而根据实测落潮平均流速计算得围垦后落潮流的相对携沙能力减弱为原来的54%。而从1934年到漩门二期围垦工程后,纳潮量减小了22.57%。开辟盐田和围垦造陆工程等人类活动,对海岸演变的影响显著。     

乐清湾自然环境与海水增养殖

本文简要地叙述了乐清湾的自然环境和生物资源,几种主要经济种类的养殖现状和对环境的要求,指出了该湾海水增养殖的发展前景。     

乐清湾海洋生态系统服务价值评估

参照千年生态系统评估的分类体系,将乐清湾海洋生态系统服务划分为供给服务、调节服务、文化服务及支持服务4大类.采用市场价格法、成本替代法和成果参照法等评估方法,定量评估乐清湾生态系统的服务价值.研究结果表明,2013年乐清湾生态系统服务总价值为30.53×10~8CNY,区域平均价值为658.4×10~4CNY/(km~2·a).乐清湾生态系统的供给服务价值、调节服务价值和文化服务价值分别占52.1%、6.1%和41.8%.乐清湾生态系统的直接使用价值为28.3×10~8CNY,占总价值的92.7%,间接使用价值为2.22×10~8CNY,占总价值的7.3%,直接使用价值成为乐清湾生态系统提供的主要服务价值.     

乐清湾潮汐时空分布特征

利用乐清湾3个潮位站多年长期观测资料,分析了乐清湾海域潮汐特征值、平均海平面、高潮位的分布特征。分析结果表明:乐清湾海域潮汐呈现明显的时空分布特征:自湾口至湾顶,浅海效应逐渐增强,平均海平面先减小后增大,高潮位值随着深入湾顶依次递增;平均海平面年内分布表现为驼峰特征,主峰出现在秋汛9月份邻近时段,次峰则出现在6月份左右;3个测站相同月份累年月极值出现分别为同一系统影响所致,且相关性较好,这对于在江厦站潮位资料获取受限的情况下,做好乐清湾顶风暴潮预警报发布工作具有重大意义。     

乐清湾海域冬季水环境质量评价

文章根据2014年2月乐清湾海域23个站位的海水监测数据,选取pH值、溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮、石油类和重金属等参数,分别采用单因子标准指数、有机污染指数、富营养化指数和综合水质指数等评价方法,综合评价水环境质量状况。结果表明,乐清湾海域水体受到严重污染,处于严重富营养状态,水环境质量较差,其中无机氮和活性磷酸盐含量过高是重要影响因素。     

浙江乐清湾资源开发的关联性研究

根据乐清湾的主要海洋资源及其开发利用现状,探讨各种资源开发之间的关联性,寻求海洋资源开发与周边经济、社会、环境的协调,为海湾经济的可持续发展提供科学依据。资源开发活动相互关联,包括相互受益、一方受益、相互冲突或对一方有害4种关系,关联的程度因资源开发类型不同有很大差异。为了合理、有效发挥海湾的资源优势,充分利用资源开发间的互利关系,避免和减少利用过程中的冲突,确保海洋经济持续健康发展,必须强化区域主导功能,建立科学合理的资源开发体系;理顺海洋管理体制,加强海岸带综合管理。     

乐清湾内外潮波变形及不对称性分析

海湾内外的潮波变形及其不对称性影响海湾内外动力输送和水体交换。利用乐清湾内外共9个测站连续潮位进行调和分析,得到该海湾内外各分潮变化规律,利用潮不对称性偏度计算方法确定湾内外潮汐不对称性时空变化特征,比较了主要分潮组合对潮汐不对称性的贡献度,通过数值研究探讨了湾内偏度比湾外偏度值更小的主要成因,分析了湾内外围垦工程对潮不对称偏度的影响。研究发现:乐清湾内潮汐不对称偏度值为负,表现为落潮占优,同期湾外洞头站偏度值为正,与邻近瓯江、飞云江河口的潮不对称偏度变大、表现涨潮占优的变化规律相反;湾外沿岸各站偏度由东北向西南逐渐增大,由落潮占优向涨潮占优变化;潮汐不对称性偏度呈周期性变化,分析确定M2-M4、M2-S2-MS4分潮组合对潮不对称贡献大,该海域潮汐不对称的强度主要由浅水分潮振幅控制,而相对相位则决定潮汐不对称的方向;数值研究探讨表明,湾内大范围的浅滩地形是其潮汐不对称落潮占优的主要原因,围垦将削弱湾内的落潮占优。     

“环湾保护、拥湾发展”战略背景下的胶州湾及邻近海域生态环境问题研究

文章分析了胶州湾及邻近海域的生态环境问题,并提出建立胶州湾及邻近海域生态监控区的设想,进一步提出相应的对策建议。     

城市化过程中海岸带景观异质性变化及其景观生态效应的初步研究--以厦门市马銮湾地区为例

以厦门马銮湾为研究区域,在分析景观异质性的基础上,采用地质统计学的理论和方法并结合GIS强大的空间分析和显示功能,通过一定的数学模型和生态效应分布图的表示方法,对快速城市化过程中区域景观异质性变化和由此导致的景观生态效应程度进行了定性和定量相结合的综合评估,结果表明,城市景观的同化过程是区域景观结构和景观异质性变化的主要表现,景观生态效应空间分布图也表明城市化对应的生态学过程的规模效应在整个规划区内有扩大的趋势.     

乐清湾红树林湿地特种保护区建设之我见

作者在对乐清湾红树林进行调查和分析的基础上,提出乐清湾红树林特种保护区建设的任务和措施。     

胶州湾桩基式海上新城建筑

结合胶州湾的地理位置、地质地貌、沉积物、水动力、泥沙运动方面的区域背景及近年来淤积情况,分析海上新城的建筑方式,参考青岛海洋规划方案和经济技术能力,提出桩基式海上新城的构想。运用经验公式对桩基的冲刷深度和范围进行预测,讨论了桩基式海上新城构思对胶州湾淤积现状的改变和对青岛市发展的影响,认为青岛胶州湾建造桩基式海上新城是未来海洋利用和未来新兴城市的发展形式之一。     

1409号“威马逊”台风对铁山港海域的风暴潮增水研究

1409号"威马逊"台风是1949年以来登陆我国华南地区的最强台风。本文首先以铁山港海域的潮位站和气象站实测资料为基础,对铁山港海域的风暴增水特征进行了初步分析,结果表明:铁山港湾内最大风暴增水值要大于湾口处,通过对历史增水值进行重现期推算可知1409号台风造成的最大增水强度达到了200年一遇。台风登陆期间铁山港海域发生先减水后增水的现象,是因为铁山港海域的风向发生了转变,先是吹离岸风,后改为向岸风。然后基于MIKE21和Holland台风风场建立二维风暴潮数学模型分析了1409号台风的最大增水空间分布规律,模型结果显示地形与风暴潮增水的关系十分密切,铁山港内部湾顶位置处最大风暴增水超过了3.2 m,比铁山港口门处增加了1.2 m,因此需要格外重视铁山港湾顶处的风暴潮防灾减灾工作。     

基于遥感和GIS的烟台芝罘湾海岸线变迁研究

利用RS和GIS技术,提取了1976-2016年间9个时相的芝罘湾海岸线的时空分布信息,从海岸线和海湾形态两个方面出发,分析了在人类开发活动影响下典型陆连岛地区海岸线的时空变化特征及趋势。结果表明:近40 a来,芝罘湾海岸线整体向海推进,海岸线长度整体增加了15.78 km;岸线结构变化显著,自然岸线比例持续减少,人工岸线逐渐占据主导地位;3个分岸段变化不均衡,芝罘湾西岸岸线变化最显著,而南岸变化相对较小;海湾面积逐渐向海萎缩,自1976年以来海湾面积减少了7.93 km^2。海湾形状指数增加了1.08,海湾形状整体趋于复杂化;海湾重心总体上表现为不断背离陆地而趋向海洋的特点,近40 a来海湾重心整体向海偏移了606.25 m。岸线分形维数整体增大,说明岸线趋于复杂化。     

Results of Ultra-High-Resolution Seismoacoustic Survey Offshore Taman Bay in the Area of the Ancient City of Phanagoria

Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics - The first data on the eastern part of Taman Bay are based on an ultra-high-resolution seismic survey. The seismoacoustic complexes of a profile are...     

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。     

发展“蓝色农业”解决大连市粮食问题

随着社会经济的发展,耕地面积在不断减少,而人口规模却在迅速增长,再加上消费水平的提高,粮食需求总量持续增长,粮食问题十分严重。大连市三面环海,又有丰富的渔业资源,在解决粮食问题的过程中应当充分发挥渔业优势用水产品填补粮食需求的缺口。文章首先预测出将来大连市的人口总量,由此确定粮食总需求量。然后通过计算粮食和水产品中热量、蛋白质等成分,确定出粮食与水产品的替代关系。根据这个替代关系,可以得出结论:将来大连市的水产品产量可以填补粮食供应的缺口。最后为保障大连市未来粮食供应提出几点建议。     

The Influence of Winds and Tides in the Formation of Circulation Layers in a Bay, a Case Study: Concepción Bay, Chile

Horizontal water velocities were measured using three current meters moored at the levels of 5, 18, and 30 m depth in the oriental side of Concepción Bay (36°40′S; 73°02′W), an almost rectangular, shallow bay off central Chile, connected with the open sea through two mouths.The large momentum transfer from the wind to the water causes variations of the internal volume of the bay generating circulation layers having almost anti-parallel directions. Northerly winds carry superficial water into the bay, causing a compensating flow leaving the bay near its bottom. Winds from the SW, on the other hand, cause an outgoing circulation layer in the surface and a circulation layer entering into the bay near the bottom. During wind calm periods, longer than 12 h, the two layers disappear, leaving a current system comprising only one circulation layer. The response time necessary for the generation or dissipation of these layers, which fluctuates between 1 and 7 h, depends on the initial conditions of the bay and on the intensity, direction and persistence of the wind.