长江口浮游动物生态分布特征及其与环境的关系

采用2002年8月监测资料,对长江口海域的浮游动物生态分布特征(种类组成、群落结构及多样性等)分四个区域进行了分析,并探讨了浮游动物个体数、生物量分布与环境因子的关系。结果表明,调查海域共鉴定出浮游动物74种,桡足类28种,水母类7种,毛颚类6种,另外还鉴定出多种浮游虾类和浮游幼体。长江口外海区浮游动物种类最多,为55种,长江口混合区其次,为42种,长江口南支和南汇嘴附近海域种类较少,分别为11种和13种。长江口南支和南汇嘴附近海域优势种类为火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)和虫肢歪水蚤(Tortanus vermiculus),长江口混合区为背针胸刺水蚤(Centropages dorsispinatus)、真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta),而中华哲水蚤(Calanus sinicus)和肥胖箭虫(Sagitta enflata)为长江口外海区的优势种类。浮游动物个体数大小为:长江口南支<长江口混合区<长江口外海区<南汇嘴;而生物量高低依次为:长江口外海区>长江口混合区>南汇嘴>长江口南支。长江口外浮游动物种类丰富,多样性指数较高,均匀度较好。经相关分析结果表明,浮游动物个体数与生物量存在明显的正相关,个体数与Hg呈正相关,与化学需氧量呈负相关;生物量与盐度、酸碱度、叶绿素a呈正相关,与溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮表现为负相关。     

夏季南黄海跨锋断面的生态环境特征及锋区生态系的提出

基于2006年夏季综合调查资料,分析和研究了南黄海陆架锋的分布以及跨锋断面的生态环境特征,并结合锋区的生物学和生态学现象,提出了锋区生态系的观点.结果表明:在南黄海西部冷水团边界附近海域存在因潮混合而形成的浅水陆架锋(潮汐锋),其中以长江口东北部至江苏北部外海、山东石岛外海和海州湾外侧的陆架锋最明显,而且与表层冷水区相...     

近岸海域大型水母来源与迁移路径分析——以红沿河电厂海域为例

近岸海域水母暴发可导致滨海火/核电厂取水口堵塞,对电厂安全运行造成潜在威胁。寻找水母源地及其迁移路径是水母治理的基础。本文基于拉格朗日质点追踪方法(LTRANS)建立反向追踪模型,并结合水母生态学特性对2015年6—9月聚集在红沿河电厂海域的大型水母进行溯源,获得水母源地及迁移路径,可以为螅状体栖息地寻找和水母拦截打捞提供依据,对近岸海域水母灾害防治具有重要指导意义。溯源结果表明:(1)红沿河电厂及其邻近海域的水母可能来自多个不同源区,辽东湾西部、北部及电厂南北两侧等海域的水母均有可能迁移至电厂附近;(2)受水温和环流影响,6—9月期间到达电厂附近的水母主要源区及迁移路径不同,早期出现在电厂海域的水母很可能是局地产生的,而7—9月持续的高风险水母灾害则主要取决于渤海不同源区水母的物理聚集;(3)根据水母的主要迁移路径,建议在电厂取水口约15km的海域设置一条封闭监测断面,对水母进行实时监测;在距离取水口约30km的外侧海域设置一条调查断面,于7月初至8月中旬,每5天进行一次定点拖网调查。此外,在距离电厂取水口15—20km的西南方向上,对水母进行拦截打捞可大大降低水母入侵风险。     

2004年东海及黄海部分海域表层水温分布状况

分析了2004年东海及黄海部分海域表层水温的分布状况,结果表明,不同水团具有不同的温度年变化,大陆水系的均极差远大于多年平均值,说明沿岸海域的表层水温该年变化比常年大,但黑潮主干区的均极差却比多年平均值低;夏季沿岸海域以及中间水域出现了异常的高温现象,在8月,浙江沿岸、江苏沿岸、长江口以及福建部分沿岸海域的表层水温都突破了近20年的历史最高纪录;在春末、秋末沿岸海域表层水温远高于多年平均值.在暖流区域,除冬季的表层水温高于常年外,其它时间与多年平均差不多,所以年变化相对较小.     

黄、东海水母质点追踪影响因素分析

基于数值模型采用质点追踪的方法对大型水母的运移规律及其聚集的影响因素进行了研究。本文共设置6个质点释放区,分别从3、4、5月1日释放后追踪至9月30日。主要结论有:(1)采用不含潮汐过程与包含潮汐过程的水动力模式分别对表层质点进行追踪,结果表明含潮汐混合和潮汐非线性效应的POM模式对质点时空分布的模拟较为可靠;(2)基于含潮汐过程的POM模式气候态模拟结果,考虑质点垂直运动进行追踪,质点运移速度较表层追踪大大减慢,进入朝鲜/对马海峡的质点减少;其中济州岛沿岸质点几乎全部穿过朝鲜/对马海峡进入日本海,其它释放区质点最终广泛分布在南黄海以及东海中陆架,主要在黄海潮汐锋区和长江口以南沿岸锋聚集;(3)通过分析不同释放时间对质点在9月末分布的影响发现,质点释放时间偏早,即水母幼体形成较早,将使相对较多的质点向朝鲜/对马海峡聚集。     

东亚季风在东中国海海面高度变化中的作用

应用长时间序列的CORA、COADS、CORE和SODA等高分辨率的海洋和大气再分析资料及区域海洋模式(ROMS),重点研究了中国东海及其邻近海域(简称东中国海)海面高度对1976/1977年前后东亚季风年代际跃变(减弱)的响应.结果表明,1976/1977年前后东亚季风跃变后,东中国海的海洋环流对此有明显的响应,并引起海面高度的明显变化.其中,夏季,中国黄海出现2个反气旋距平环流,东海包括济洲岛附近海域出现3个气旋性距平环流,并通过黄海暖流分支的增强,南黄海和东海沿岸及离岸流的减弱,使水体倾向于向黄海和长江口沿岸输运,这容易使得黄海和长江口沿岸海面高度上升;冬季,中国黄海南部和长江口北侧分别出现反气旋距平环流,东海东北部及济州岛附近海域出现1个气旋性距平环流,进而通过黄海沿岸流的减弱和台湾暖流的增强使水体主要向黄海、渤海输运,从而有利于相应海域海面高度偏高.由此可见,东亚季风的变异可引起东中国海海洋环流系统的异常,进而在东中国海海面高度的变化中起着重要的作用.     

渤﹑黄﹑东海悬浮物质量浓度冬﹑夏季变化的数值模拟

采用HAMSOM三维正压水动力模型结合粒子追踪的悬浮颗粒物输运模型模拟了渤﹑黄﹑东海悬浮物质量浓度冬﹑夏季变化.模拟结果显示,潮流和底质对悬浮物质量浓度的分布有决定性的作用,沉积物再悬浮对悬浮物质量浓度分布影响大,冬季尤为显著.莱州湾中西部和渤海湾南部悬浮物终年维持高质量浓度,古黄河口冬季再悬浮物的质量浓度高于其它季节的.长江口附近悬浮物终年维持高质量浓度,夏季长江口东北悬浮物的质量浓度高于冬季的,浙江沿岸冬季悬浮物的质量浓度高于夏季的.     

渤、黄、东海悬浮物质量浓度冬、夏季变化的数值模拟

采用HAMSOM三维正压水动力模型结合粒子追踪的悬浮颗粒物输运模型模拟了渤、黄、东海悬浮物质量浓度冬、夏季变化。模拟结果显示,潮流和底质对悬浮物质量浓度的分布有决定性的作用,沉积物再悬浮对悬浮物质量浓度分布影响大,冬季尤为显著。莱州湾中西部和渤海湾南部悬浮物终年维持高质量浓度,古黄河口冬季再悬浮物的质量浓度高于其它季节的。长江口附近悬浮物终年维持高质量浓度,夏季长江口东北悬浮物的质量浓度高于冬季的,浙江沿岸冬季悬浮物的质量浓度高于夏季的。     

2006年夏季珠江冲淡水扩展及生态响应

根据珠江口及其附近海域2006年夏季(7-8月)航次的调查资料,发现珠江冲淡水同时向粤西和粤东扩展,最东可扩展至红海湾中部海域,向西最远可扩展至阳江海陵岛东侧,在西南季风的Ekman驱动下,向外海扩展至21.2°N,冲淡水产生的羽状锋十分明显,大致位于10m水深之上;在陆架区存在上升流;在高栏列岛及担杆列岛东南海域分别存在孤立低盐水团;表层浊度、叶绿素a、溶解氧的间分布形态表明其输运路径受珠江冲淡水扩展路径的影响,叶绿素a高浓度区对应溶解氧高浓度区,其高浓度区分别位于上下川岛海域和万山群岛海域.     

闽北附近海域悬浮体输运及通量的季节变化

基于2015年9月和12月闽北附近海域3条断面上的同步连续沉积动力学观测,结合对应时段的卫星遥感海表温度资料,研究了闽北近岸海域冬季和夏季悬浮体分布和输运通量的变化规律。结果表明,该区域的悬浮体浓度存在明显的季节性变化,冬季季风活动对水体扰动强烈,水体垂向混合较为均匀,近岸沉积物再悬浮活跃,其浓度值明显高于外海;而夏季近岸悬浮体浓度明显降低。在50m以深的外海海域,悬浮体浓度无显著的季节差异,且空间变化幅度很小。受东北季风和闽浙沿岸流的影响,冬季悬浮体总体上沿东北向西南的沿岸方向输送,输运通量由近岸向外海逐渐减小;在夏季,闽北近岸海域悬浮体输运方向与冬季一致,但输运通量显著减小;外海海域的悬浮体输运方向指向东北,输运通量明显高于冬季。在离岸断面上,中间站位(水深约50m)的悬浮体浓度低于其两侧站位的浓度,这是由于在近岸一侧主要受控于闽浙沿岸流,而外海海域主要受控于台湾暖流,50m等深线为闽浙沿岸流和台湾暖流相互作用的交汇处,受闽浙沿岸流和台湾暖流的共同影响。温度锋面与闽北附近海域内的泥质区对应关系较好,温度锋面对悬浮体向外海扩散有明显的抑制作用,温度锋面西北侧悬浮体浓度较高且沉积速率较高。     

黄海水母旺发区浮游鞭毛虫和纤毛虫群落结构分布及其与水母发生关系初探

鞭毛虫和纤毛虫在海洋微食物环和经典食物链间的能量流动中起着重要的枢纽作用,但其在水母暴发过程中的作用仍然不明。本研究基于2011年春季以及水母旺发的夏季黄海专项航次,通过荧光染色技术和定量蛋白银法研究了南黄海水母频发海域3个断面(E:33°N,G:34°N,I:35°N)的鞭毛虫和纤毛虫的群落结构和时空分布特点,对其与水母的发生关系进行了初步探讨。结果表明,春夏两季的微型鞭毛虫丰度均以近岸水域为最高,向外海递减,高值区大多出现在水体表层及底层附近。夏季总微型鞭毛虫的丰度和生物量较春季略高,且异养微型鞭毛虫比例升高。纤毛虫丰度的水平分布与鞭毛虫正相反,以近岸较低,向外海递增,主要分布在表层及10m水层。在水母出现的E和G断面,夏季纤毛虫数量显著降低,丰度仅为春季的30%—40%;而未见水母的I断面夏季较春季的数量升高了一个数量级。推测夏季水母发生的E、G断面纤毛虫丰度明显降低系因水母的捕食压力所致,纤毛虫数量的减少导致对鞭毛虫的摄食压力降低,鞭毛虫数量增加;而未见水母的I断面纤毛虫则维持较高的丰度值。本研究表明,水母作为浮游生态系统的顶级捕食者,可通过营养级联效应对微小型浮游动物群落产生影响。     

黄海海域大规模绿潮成因与应对策略——“鳌山计划”研究进展

在青岛海洋科学与技术国家实验室"鳌山计划"支持下,本项目围绕黄海大规模浒苔绿潮的防控减灾,联合山东和江苏两地多个单位协作攻关,于2016年到2018年展开了多学科交叉研究,通过对绿潮藻浒苔(Ulva prolifera)的附着、入海等行为的加密观测,在大规模浒苔绿潮成因机制和防控策略方面取得了重要进展,确认了苏北浅滩源地,确认本海区大量紫菜(Pyropiayezoensis)栽培筏架提供的大面积合适附着基、典型的富营养化环境特点以及北向风生流是黄海大规模浒苔绿潮形成的重要条件。本项目解决了以下几方面的问题:1.锁定关键时段和海域并开展打捞船与无人机配合打捞;2.发现苏北浅滩存在独特浒苔种源;3.定量化研究了紫菜筏架拆除时人为去除筏架及绠绳上的附生绿藻量,明确这一过程大大促进了浒苔大量集中入海,成为浒苔绿潮形成的重要环节;4.定量化研究了浒苔在向北漂移,生物量和分布不断增加的过程;5.依据对浒苔緑潮的源头及其早期发生、发展几个关键过程的科学认识,提出了设置三道防线进行浒苔绿潮防控的策略以及在苏北浅滩开展浒苔绿潮初始生物量源头控制的具体建议。6.评价了浒苔绿潮对生态环境和养殖业危害的同时,关注了高生物量输入对受灾地可能带来生物北侵的生态风险。7.为保障2018年青岛上合峰会,项目组先期提交了绿潮防控建议,部署和开展的各项研究和现场调查结果为绿潮的预测防控提供了有力支撑。同时本项目还针对浒苔绿潮灾害的年际变化、马尾藻(Sargassumsp.)金潮灾害加剧、南黄海"三潮齐发"的复杂态势等新问题展开了观测与研究,为进一步制订更科学高效的防灾减灾方案,阐明全球变化和人类活动影响下的我国近海藻华灾害的演变奠定了基础。     

东海区叶绿素a和初级生产力季节变化特征

依据2008年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和2009年冬季(2月)的现场调查结果,分析了东海区叶绿素a、初级生产力的平面分布、垂直分布和季节变化的特征,并探讨了其影响因素。结果表明,四个航次叶绿素a浓度分别为1.33、0.93、1.61和0.65 mg/m3,秋季春季夏季冬季。春季、夏季和秋季最大值均出现在0—10m水层,冬季最大值出现在底层。叶绿素a浓度远海年季变化较小,近岸区和垂直分布年季变化较大。四个航次初级生产力平均为375.03、414.37、245.45和102.60 mg/(m3 h),夏季秋季春季冬季。叶绿素a浓度和初级生产力水平均高于历史同期值。鱼外渔场的年平均初级生产力最大,海州湾渔场最小。通过分析叶绿素a和环境因子的相关性表明,叶绿素a与浮游植物显著正相关;春季和秋季的低温以及春季和夏季的低盐比较适合浮游植物的生长;活性磷酸盐可能是限制春季和秋季叶绿素a的重要因素。     

海中激光衰减特性与跃层关系的初步探讨

本文讨论了南黄海北部海域及青岛近海海水激光(6328Å)衰减系数的垂直分布与温跃层的相关性。依据三个年度不同季节(春、夏、秋)现场实测结果,叙述了衰减系数垂直分布的季节变化,并对现场测量方法提出了改进方案。     

冬季和春季长江口及其近海水域浮游病毒丰度的分析

采用荧光显微技术,对2006年长江口及近海水域20个站点的表层及10m层或潜水体冬、春两季的浮游病毒丰度进行了检测,对浮游病毒丰度在季节（冬、春两季）、水平分布和垂直分布上的变化进行了探讨.调查区浮游病毒丰度在冬、春季节上并无明显差异,但在水平分布上存在很大差异,河口区浮游病毒直接检测量（Virus Direct Count, VDC）达到10^7个/ml,近海水域VDC为10^6个/ml,河口区的浮游病毒丰度都明显高于近海水域病毒丰度 （P＜0.01）.在垂直分布上,冬、春两季长江口水域水深小于10m的站位,表层浮游病毒丰度与底层病毒丰度无明显差别,水深大于10m的站位,表层水样的浮游病毒丰度都高于10m水层病毒丰度,说明长江口浮游病毒的垂直分布与站位总水深有关.还通过比较各站点VDC与叶绿素a含量的数据,分析了二者之间的相关性：冬季浮游病毒丰度与叶绿素a含量成正相关性;春季浮游病毒丰度与叶绿素a含量成负相关性,但病毒丰度受叶绿素a含量的影响仅为10%-11%.     

Relationships of interannual variability in SST and phytoplankton blooms with giant jellyfish (Nemopilema nomurai) outbreaks in the Yellow Sea and East China Sea

Giant jellyfish (Nemopilema nomurai) outbreaks in relation to satellite sea surface temperature (SST) and chlorophyll-a concentrations (Chl-a) were investigated in the Yellow Sea and East China Sea (YECS) from 1998 to 2010. Temperature, eutrophication, and match–mismatch hypotheses were examined to explain long-term increases and recent reductions of N. nomurai outbreaks. We focused on the timing of SST reaching 15 °C, a critical temperature enabling polyps to induce strobilation and enabling released ephyra to grow. We analyzed the relationship of the timing with interannual variability of SST, Chl-a, and the timing of phytoplankton blooms. Different environmental characteristics among pre-jellyfish years (1998–2001), jellyfish years (2002–2007, 2009), and non-jellyfish years (2008, 2010) were assessed on this basis. The SST during late spring and early summer increased significantly from 1985 to 2007. This indicated that high SST is beneficial to the long-term increases in jellyfish outbreaks. SST was significantly lower in non-jellyfish years than in jellyfish years, suggesting that low SST might reduce the proliferation of N. nomurai. We identified three (winter, spring, and summer) major phytoplankton bloom regions and one summer decline region. Both Chl-a during non-blooming periods and the peak increased significantly from 1998 to 2010 in most of the YECS. This result indicates that eutrophication is beneficial to the long-term increases in jellyfish outbreaks. Timing of phytoplankton blooms varied interannually and spatially, and their match and mismatch to the timing of SST reaching 15 °C did not correspond to long-term increases in N. nomurai outbreaks and the recent absence.     

2011年春、夏季黄、东海水团与水文结构分布特征

根据2011年春季(4月)夏季(8月)两个航次调查的CTD温盐资料,获得观测期间黄、东海主要水团特征:(1)夏季黄海冷水团10℃等温线在黄海海域中部30m以深,影响范围西至122°E南至34°N,最低温度为6.2℃,比气候态平均冷水团温度低约2℃;(2)夏季冲淡水以长江口为中心,呈半圆形向外扩展,并无明显NE转向,30.00等盐线在32°N断面上东至124°E,南至29.5°N,扩展范围与往年相比偏西1°左右,而在SE方向较往年有明显延伸扩展。水文结构特征为:(1)春季,温跃层主要在南黄海中部以西,跃层强度仅为0.10—0.40℃/m;密跃层主要在长江口以东,跃层强度0.20—0.30kg/m4;(2)夏季,温跃层强度最高值在长江口东北,跃层强度达到2.41℃/m,上界深度5.5m,厚度2.5m;黄海温跃层强度普遍强于东海,主要是冷水团区域表底显著的温度差异造成;密跃层强度高值区在33°N断面西侧海区,强度达到1.38kg/m4,上界深度5.5m,厚度约为1.5m;沿长江冲淡水舌轴方向的密跃层强度为0.30—0.60kg/m4,自西向东逐渐减弱。     

Production and transport of long-chain alkenones and alkyl alkenoates in a sea water column in the northwestern Pacific off central Japan

Sinking particles collected from year-long time-series sediment traps at 1674, 4180, 5687 and 8688 m depths, the underlying bottom sediment at 9200 m depth, and suspended particles from surface and subsurface waters in the northwestern North Pacific off Japan were analyzed for long-chain alkenones and alkyl alkenoates (A&A) which are derived mainly from Gephyrocapsacean algae, especially Emiliania huxleyi and Gephyrocapsa oceanica. Alkenone temperature records in sediment trap samples at 1674 m were almost similar to observed sea surface temperatures (SST) with a time delay of one half to one full month. However, alkenone temperatures in trap samples were about slightly lower than measured SST in late spring to early fall. The lowering might be caused by formation of the seasonal thermocline. Nevertheless, these temperature drops observed in trap samples were smaller than those actually observed in a subsurface layer off central Japan. Vertical profiles of A&A concentrations and alkenone temperatures in suspended particles collected from the subsurface waters in early fall indicated that these compounds were produced mostly in a surface mixed layer above the depth of the chlorophyll maximum even in warm seasons. These results suggested that alkenone temperatures strongly reflected SST rather than the temperatures of thermocline waters in these study areas even in such a warm season. Pronounced maxima in A&A fluxes found in sediment trap samples at 1674 m in late spring to summer showed that A&A productions were highest during the periods of spring bloom, according to a time delay between alkenone temperatures and observed SST. Seasonal patterns of alkenone records in trap samples at 4180 and 5687 m could also preserve SST signals well, suggesting that A&A in deep sea waters were mainly derived from primary products in the surface layer. A&A fluxes tended to decrease with water depth, and the ratios of A&A to particulate organic carbon (POC) rapidly decreased in underlying bottom sediment. This clearly indicates that A&A were decomposed and diluted by other refractory organic materials in either the water column or the sediment–water interface. However, A&A compositions were consistently uniform between the trap samples and the underlying bottom sediments, so that A&A could not qualitatively alter during early diagenetic processes.     

Distribution and seasonal abundance of large cetaceans in the Durban whaling grounds off KwaZulu-Natal,South Africa, 1972–1975

Daily charts of the aerial search effort (432 206 nautical miles) of the Union Whaling Company and 1 099 sightings of 10 497 whales were available from 628 flights off Durban between 1972 and 1975. Densities of whales were analysed by month and water depth distribution over the four-year period. Low observed densities of blue Balaenoptera musculus, right Eubalaena australis, sei B. borealis and humpback Megaptera novaeangliae whales most likely resulted from earlier whaling pressure. Seasonality of blue, sei and humpback whales was bimodal, indicative of winter migrations to the north of the Durban whaling grounds, whereas the unimodal seasonality of fin whales B. physalus and minke whales B. bonaerensis or B. acutorostrata suggest the offshore region as the northern terminus of their migrations. Sperm whales Physeter macrocephalus migrate northwards offshore of the KwaZulu-Natal coast in autumn/early winter and southwards in late winter/spring, with larger males migrating later than the smaller males and females. Killer whale Orcinus orca presence was coincident with that of offshore minke whales and the southward migrations of other baleen whales, whereas densities of animals deemed as bottlenose whale Hyperoodon planifrons suggest strong early and late summer seasonal abundance in the offshore region. Such extensive surveys offshore of the KwaZulu-Natal coast are unlikely to be repeated; hence, data-extraction of whaling records provides a valuable source of seasonal and distributional information for marine management.     

基于ADCP回声的黑潮-亲潮混合区浮游动物昼夜垂直迁移研究

利用深海潜标所搭载的声学多普勒流速剖面仪(acoustic doppler current profiler,ADCP)得到的后向散射强度Sv,研究了黑潮-亲潮混合区浮游动物的垂向分布、其昼夜垂直迁移(diel vertical migration;DVM)的基本特征、多时间尺度变化及对反气旋式中尺度暖涡的响应.结果表...