COHERENS模式在长江口赤潮源推测中的应用

在COHERENS基础上,建立了一个σ坐标下的三维渤海、黄海和东海海域夏季环流数值模式,较好地模拟了夏季渤海、黄海和东海海域的环流系统(黑潮、台湾暖流、对马暖流和长江冲淡水)。在此斜压流场的基础上,进行了拉格朗日颗粒追踪和欧拉输运数值模拟来推测长江口及其邻近海域赤潮高发区的可能赤潮源。提出台湾海峡、福建浙江近海和台湾东北海底存在赤潮的“种子”,它们很可能就是我国长江口赤潮高发区的赤潮源,这仍需现场的海洋调查去证实。数值模拟推测赤潮源是对流-扩散输运方法在海洋生态学领域中的一个新应用。     

基于赤潮控制要素识别的近海富营养化压力指数研究

鉴于赤潮发生影响要素之间一般性逻辑关系模糊不清,且缺乏表征关键控制要素之间量化关系的解析式,造成当前赤潮预测预警与防控间关系不紧密甚至相脱节。为将二者密切连接,本文利用胶州湾1982—2015年的调查数据,在解析富营养化和赤潮发生关键控制要素基础上,建立了应用于赤潮预测预警的复合富营养化压力指数(compoundeutrophicationindex,CEI),同时将CEI应用于长江口赤潮高发区海域验证。结果表明,胶州湾赤潮发生关键控制要素有14种,CEI评价结果不仅与chl a吻合度较高(相似性指数为0.86),而且与赤潮发生时间匹配度较好(达93%),与统计方法预测预警准确度相当,其空间匹配度达77%,与生态动力学模型预测预警准确度相当。将CEI应用于长江口赤潮高发区,时间上与chl a吻合度(相似性指数)为0.74,达到较高的一致性;空间上与chl a吻合度(Kappa系数)为0.25,达到一般一致性。由于海域的特殊性,关键控制要素的遗失可能是一致性偏低的主要原因,未来研究基于长江口赤潮高发区进行CEI构建可能使问题改善。     

长江口及其邻近海域有害藻华的发生情况、危害效应与演变趋势

长江口及其邻近海域是我国近海有害藻华高发区之一。自2000年以来,由东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和亚历山大藻(Alexandrium spp.)等甲藻形成的大规模有害藻华连年暴发,对海水养殖业、人类健康和生态安全构成了严重威胁。以往调查和研究工作表明,长江口及其邻近海域藻华优势类群近年来已由硅藻逐渐转变为甲藻,同时,有害藻华原因种也表现出明显的年际变异特征和有毒有害藻种增多的态势,亟待解析其演变机理、趋势和驱动因素。长江口及其邻近海域受长江径流影响,富营养化问题突出,是大规模有害藻华形成的重要原因。同时,该海域也受到来自台湾东北部黑潮分支的影响,但对其与有害藻华的关系所知甚少。在中国科学院战略性先导科技专项"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"支持下,针对这一问题开展了较为系统的调查和研究工作,本文对研究中得到的科学认识进行了初步总结。结果表明:东海黑潮分支能够到达长江口及其邻近海域赤潮区,影响该海域赤潮生物多样性状况;黑潮分支对长江口及其邻近海域甲藻赤潮发生过程具有重要调控作用;长江冲淡水和黑潮分支的共同作用决定了长江口及其邻近海域有害藻华的发生过程和演变趋势。在现有结果基础上进一步分析和讨论了未来长江口及其邻近海域有害藻华的研究方向,以期为进一步解析有害藻华演变趋势、提升有害藻华的监测和预警能力提供依据。     

基于GIS的近30年长江口及其邻近海域赤潮时空分布特征研究

收集了1990年—2019年长江口及其邻近海域(120°30'E～123°30'E,29°00'N～32°30'N)记载的赤潮事件,基于GIS软件对所有赤潮事件进行整理,分析了赤潮的时空分布规律,并绘制长江口及邻近海域赤潮分布图.结果表明:近30年来,长江口及其邻近海域赤潮经历了先升高后下降的过程,赤潮次数共计144次,赤潮面积>1000 km2有28次.赤潮发生核心区集中在长江口外、花鸟山-嵊泗列岛、岱山岛-中街山列岛、舟山岛-朱家尖岛海域;长江口及邻近海域赤潮多发期为5—8月,5、6、7、8月发生的赤潮次数分别占总数的28.37％、34.75％、17.78和9.29％;东海原甲藻(Prorocenrum donghaiense)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)是长江口及其邻近海域最常见赤潮肇事种,发生次数分别为55次和40次,占统计总次数的38.19％和27.78％,2000年以来,东海原甲藻赤潮发生频率呈上升态势.     

长江口及其邻近海域的赤潮现象

根据东海监测中心１９８６￣１９９３年所累积的赤潮资料的统计分析，概述了长江口及其邻近海域的赤潮分布区域，赤潮发生规模、时间、频率、生物种类和发生赤潮时海水盐度、温度、ｐＨ、ＤＯ等环境因子的变化规律。     

长江口、杭州湾水域沉积物对磷吸附行为的研究

赤潮发生于沿海一带,尤其是河口海湾水体中的一种生态异常现象,赤潮的发生会对水体生态环境和海水养殖业造成毁灭性打击[1～3].自20世纪70年代以来,赤潮的发展已经成为我国沿海最突出的环境问题之一,目前研究表明,水体的富营养化与赤潮的存在有着某种内在的联系,富营养化的水体可为赤潮生物的生长提供了物质基础.海洋浮游植物对氮、磷的吸收是按一定比例进行的,当N/P>30时,则认为该海域属于磷受限的环境;相反,当N/P<8时,则认为是氮受限的环境[4].我国长江口赤潮多发区氮、磷比的范围为83:1～31:1[5],说明该海域浮游植物的生长均受磷的限制.     

中国海洋浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展(四):长江口

长江口海域是我国的一个典型水域,具有很高的浮游植物物种多样性,其中包括很多种赤潮物种,引起赤潮频发。本文总结了过去40年间长江口海域历次航次调查的研究结果,比较分析了52个航次调查鉴定的浮游植物组成,重点探索了赤潮物种的组成,并详细描述了长江口海域的6种典型赤潮物种:中肋骨条藻、东海原甲藻、旋链角毛藻、夜光藻、米氏凯伦藻和尖刺拟菱形藻。在文献报道的657个浮游植物物种(包括571个物种和86个鉴定到属的未定种)中,硅藻(368个物种和55个未定种)和甲藻(149个物种和15未定种)占绝大多数。这些浮游植物中赤潮物种占125个,包括硅藻69种、甲藻49种、金藻2种、隐藻1种和蓝藻3种。本文为比较研究不同海域赤潮物种的生物多样性,探讨生物多样性的起源与演化,为解读宏基因组学及宏条形码分析结果提供了基础。     

闽三角海域赤潮发生的时空特征

赤潮是海洋生态系统异常的重要指标。本文收集1986～2017年闽三角海域的赤潮事件,基于GIS技术分析赤潮的时空分布特征。结果表明:32年来,闽三角海域赤潮发生98次,赤潮高发区在厦门西海域、同安湾和泉州湄洲湾海域;闽三角海域赤潮年际发生次数呈波动变化,一年中赤潮高发期集中在5～8月;中肋骨条藻、角毛藻及旋链角毛藻是闽三角海域的赤潮优势种,具有一定的区域分布特征;有毒赤潮事件发生频率有增加趋势。本文系统性地总结了闽三角海域赤潮时空特征,为该区域的赤潮风险分析和预防提供依据。     

入海泥沙的减少对长江口赤潮增加有贡献吗?

过去几十年来全球近海有害藻华（又称赤潮）发生频率持续增加。人类活动造成的河口-近海富营养化程度的加剧,被认为是导致全球有害藻华增加的主要原因。但是,富营养化程度的加剧可能不是全球有害藻华增加的惟一原因。河流入海的非营养盐类的其他物质通量变异（如泥沙）,也可能显著影响河口-近海的生物活动乃至赤潮的发生。过去40年来随着长江入海营养盐通量的增加,长江入海泥沙通量减少了70%。长期观测资料显示,由于泥沙减少使得长江口羽状流区光照条件显著改善,长江口浮游植物生物量最大值区已扩展至更低盐度的区域。此外,过去40年来长江口赤潮发生频率变化与长江入海泥沙通量变化呈现镜像关系,且二者呈显著的负相关关系。因此认为,长江入海泥沙的剧烈减少降低了羽状流区水体浊度,从而对长江口区赤潮频率的增加有一定贡献。     

福建沿岸海域主要赤潮生物的生态学特征

福建沿岸海域是中国的赤潮多发海区之一.据统计,1962～2008年间,福建沿岸海域共发生赤潮180起以上,潜在的赤潮生物有124种,已经引发过赤潮的种类有27种.本文对中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、角毛藻（Chaetocerosspp.）、夜光藻（Noctiluca scintillans）、东海原甲藻（Proro-centrum donghaiense）、米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）、裸甲藻（Gymnodinium spp.）和球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）等福建沿岸海域主要赤潮生物的生态学特征和发生原因进行了分析和探讨,评述了福建沿岸海域赤潮发生的特点.福建沿岸海域引发赤潮频率最高的赤潮生物是夜光藻,米氏凯伦藻造成的水产养殖损失最大.其赤潮多发季节在春夏季的4～7月.其赤潮多发区主要分布在3个区域：宁德沿岸海域（以四礵列岛为中心）、厦门西港海域和平潭沿岸海域.对福建沿岸海域几种主要赤潮生物的研究表明,赤潮的发生与水温、盐度、气象、水动力、营养盐等环境条件密切相关.     

东山岛植被资源和物种多样性特征

调查１００块样地共１ｈｍ＾２并野外植被填困,岛上含维管植物８４科１６０属１８４种,植物区系为热带,亚热带分布成分占部属数８５．７％,对岛上１６个群落中的植物种数和个体数作了物种丰富度指数Ｄ１、多样性指数Ｄ２、优势度指数Ｄ３、均匀度Ｊ等统计,其中相思树群落上述指数依次为８．１２４、１２．５０２、２．８７８和７１．９３％;马尾松群落为８．６７６、１８．４６８、３．３５４、８３．１３％,黑松群落为８．４     

花刺参幼参摄食和消化器官形态学和组织学研究

花刺参(Stichopus monotuberculatus)是中国热带海参中具有较高经济价值的可食用海参之一.本文以花刺参幼参为实验对象,主要研究其摄食器官触手的形态特征与消化器官肠道不同区段的组织结构.结果 显示,花刺参的口周围共有20个等长的触手,每个触手由柄部和楣状触手组成.檐状触手向外张开呈掌状,从掌心中央向...     

天津市海洋灾害及其影响分析

根据主要致灾因子,将天津市沿海海洋灾害分为水文气象灾害、海洋地质灾害和海洋环境灾害3大类型,并在统计资料分析的基础上,综合归纳出天津市海洋灾害具有发生频繁和损失严重,以及致灾因子和各灾害间关系复杂的基本特点;从地理位置、地形、气象、天文潮因素和全球海平面上升、区域构造沉降、沉积物压实、人为地面沉降因素,以及海区生物、环境、人为污染等因素,分别分析阐述了风暴潮、相对海平面上升和赤潮这3种主要海洋灾害的形成原因和发展趋势,及其对天津市沿海地区社会、经济和生态环境方面施加的严重影响。     

亚硝酸测定工艺流程优化及试剂稳定性研究

对《海洋调查规范》中测定海水 NO2 - N的常规方法进行了优化 ,达到简化操作过程 ,缩短分析时间以适应水下现场自动分析的目标。此外还对亚硝酸盐测定所使用的试剂及标准贮备液的稳定性进行了一系列的研究 ,改进试剂保存方法 ,延长试剂使用寿命 ,以满足长期现场测定的要求。     

环境影响评价制度和海域使用论证制度的比较

为了保护环境、合理开发利用海洋资源、更好地进行海洋行政管理、实现政府决策科学化、从源头上抑制环境污染和生态破坏,通过分析、比较和例证的方法,研究了环境影响评价制度与海域使用论证制度的异同,主张积极转变政府职能,充分利用各种资源,通过联合管理、联合办公的方法,为协调两种制度寻找一个平台,理顺两种制度的实施体系。     

螺旋藻胞外和胞内核酸酶活性研究

通过分析比较 2个螺旋藻物种 7个品系胞外和胞内核酸酶活性 ,确定了抑制胞外和胞内核酸酶活性的方法。用液体培养基清洗两次可消除胞外核酸酶活性 ,添加 EDTA(2 m mol L-1)可显著地抑制胞内核酸酶活性。高温 (6 5℃ )处理也能显著抑制胞内核酸酶活性     

福建江阴岛的土地资源及其开发利用

本文分析了福建江阴岛土地资源的特点及其形成过程。在此基础上,探讨了该岛土地资源的开发利用问题。今后,该岛土地资源开发利用方向,应以发展农业为主,适当兼顾乡镇企业发展,综合开发利用,提高经济效益。为此,作者提出了解决水源、封山育林和调整土地生产结构等措施,可供该岛今后土地资源开发利用参考。     

中国近海海水透明度分布特征与季节变化

统计了2006—2007年中国近海环境调查的透明度数据,绘制了中国近海4个季节的透明度分布图,分析了透明度的分布特征及季节变化。结果表明,水深和入海径流对中国近海透明度分布影响最大。总体上,除长江口等重要河口区外,透明度等值线分布趋势基本与等深线一致,即近岸浅水区透明度最小,外海深水区透明度最大。由渤海至南海,透明度有不断增大的趋势。统计表明,冬季透明度最小,夏季透明度最大。从透明度分布特征上看,长江口及其以东海域随季节的变化最为显著。而从透明度值变化上看,渤海海域随季节的变化最为显著。与历史数据对比,渤海、长江口以东海域及海南岛以西海域透明度值的观测结果明显减小。     

2001年冬春转换期间南海东北部水文和环流特征

根据2001年3月份南海东北部航次调查温、盐资料,分析了2001年冬末春初南海东北部温、盐结构和环流的特征.分析结果表明:观测期间南海东北部环流主要受一次海盆尺度气旋型冷环流支配,冷环流呈现双核结构,垂向尺度接近1000 m.吕宋海峡内侧断面的水交换在600 m以浅海水流入南海,在断面南部(20°N以南)中层和深层有流出,断面法向地转流向西净输运量为6.9×106m3/s;直接的黑潮入侵不超过120.5°E,但有部分的黑潮水沿陆坡达到台湾岛西南部海域,并更有一部分逸入东沙岛以西海域,与南海水混合变性.     

基于海量海底地形数据的存储和可视化研究

针对海量海底地形数据的存储和可视化的技术难点,提出一种基于细节层次模型的处理技术。使用这种技术,可以对海底地形模型进行有效的管理。通过实验证明,使用细节层次模型技术可以对海底地形模型进行高效绘制。