珠江口柱状沉积物中磷的分布特征及其环境意义

对珠江口柱状沉积物中磷的形态、含量及垂向分布特征进行了研究。结果表明,总磷含量的变化范围为78.20—581.67mg·kg-1,平均为366.37mg·kg-1,垂直分布具有由底层向表层逐渐增加的趋势,峰值多出现在表层或表层以下约 10cm处。有机磷含量最大为234.62mg·kg-1,最小为25.23mg·kg-1,平均为109.43mg·kg-1,其垂直分布与总磷的变化趋势相似,峰值大多出现在表层 5—10cm 处。铁、铝结合态磷含量较高,变化范围为 11. 70—140.70mg·kg-1,平均为55.31mg·kg-1,垂直分布有随深度降低的趋势,但变化不太明显。总磷和有机磷以及铁、铝结合态磷的沉积过程有明显的同步效应,且总磷和有机磷的同步性比与铁、铝结合态磷的同步性更高。各柱样总磷和有机磷的沉积同步相关指数相近,而和铁、铝结合态磷相差很大,在一定程度上反映了各柱样接受的陆源污染情况不同。     

2006—2007年珠江口富营养化水平的季节性变化及其与环境因子的关系

以珠江口海域2006-2007年丰水期、平水期和枯水期的水质监测结果为基础,采用改良后的营养状态指数法,并结合C_N/C_P(物质的量比)的潜在性富营养化划分方法,对该海域在3个水期的富营养化水平进行评价,同时对富营养化指数与环境因子的关系进行讨论。结果表明:由营养状态指数值和C_N/C_P值的总体评价结果来看,珠江口海域的富营养化程度较高,属于磷限制潜在性富营养区;在时空分布上,珠江口海域富营养化程度呈现由湾内向湾外递减的趋势,不同水期的富营养化水平从高到低的顺序依次为:枯水期、丰水期、平水期;富营养化水平的时空变化主要受地表径流的影响。     

珠江口海域灾害地质因素及其与环境变化的关系

珠江口海域地质环境比较复杂, 孕育着多种灾害地质因素。通过收集的浅地层剖面、卫星遥感、钻孔资料及系统的野外调查, 研究了珠江口海域灾害地质类型及其分布, 编制了珠江口灾害地质示意图。珠江口海域灾害地质类型很多, 可划分为新构造灾害地质、侵蚀堆积灾害地质、承压流体塑性体灾害地质、结构不均匀性灾害地质4个类型, 包括活动断层、地震、浅层气、沙波、潮流沙脊、冲蚀槽沟、海岸侵蚀与淤积、陡坎、埋藏古河道、浅埋基岩面等。它们的分布范围很广且密集。新构造运动及晚更新世以来海平面变化, 决定了珠江口海域复杂的海洋灾害地质类型及分布。珠江口众多的灾害地质问题将会对经济发展和海底工程建设安全构成潜在威胁, 应该引起高度重视。     

珠江口海域大气中重金属季节变化特征及其与气象因子的关系

利用2013-2015年珠江口海域代表春、夏、秋、冬4个季节的气溶胶质量浓度资料及同期的气象观测数据,分析得出大气中重金属(Cu、Pb、Zn)质量浓度具有秋季最高,冬季次之,春、夏季较低的季节变化特征,这一特征与气象因子及污染来源关系密切。除春季外,夏、秋、冬季,大气中Cu、Pb、Zn之间具有良好的显著相关性,说明大气中赋存Cu、Pb、Zn的颗粒物一部分来源相同。春、夏季,当主导风向为东南向时,气团较清洁,大气污染物浓度低;秋、冬季,当主导风向为偏东向及北风向时,污染物由内陆源及沿海源输送,大气污染物浓度高。气象条件对大气中重金属含量具有重要的影响,且其相关性随季节变化明显。通过SPSS 19.0软件对大气中Cu、Pb、Zn的质量浓度与近地面风速、气温、气压、相对湿度等做曲线回归分析,尝试找出各污染物浓度变化与气象因子的定量关系。结果表明,春、夏季,当气温27℃时,Cu、Pb、Zn的质量浓度与气温呈显著正相关;夏季,Cu、Pb、Zn的质量浓度与气压、相对湿度(90%)呈显著负相关;秋季,Cu、Pb、Zn的质量浓度与风速和相对湿度(65%)具有显著负相关;冬季,当气压在1005.0~1015.0 h Pa范围内,Cu、Pb、Zn的质量浓度与气压呈显著正相关。     

珠江伶仃洋余流垂向分布的季节变化及其与径流的关系研究

对伶仃洋河门湾出口某观测点一整年海流观测数据进行了余流分析,探讨了珠江伶仃洋余流垂向分布的季节变化及其与径流的关系.珠江伶仃洋余流的垂向分布具有明显的上溯流和下泄流分层现象,上溯流和下泄流厚度全年呈周期性变化;实测径流量与上层下泄余流流速有很好的线性关系,底层的上溯流与径流量大小的线性相关性不明显,但实测径流量与底层的上溯流有良好的指数相关性;在洪、枯季转换季节上溯流较小,在洪季和枯季上溯流较大.各月余流的垂线平均纵向水量输送并不一致,在夏季是指向下游,而在其他季节则指向上游,变化与径流量大小有较大的关系.全年的欧拉余流是向上游输送水量的.     

基于GF-4卫星反演的珠江口水体表层悬浮泥沙时空变化特征*

珠江口伶仃洋是中国重要的海湾之一, 其水体的悬浮泥沙质量浓度(suspended sediment concentration, SSC)在枯季受潮汐过程影响显著, 是研究潮汐对SSC变化影响的理想区域。高分四号卫星(GF-4)是我国第一颗超高时空分辨率地球同步轨道卫星, 可见光波段的空间分辨率为50m, 最大时间分辨率可达20s, 在研究一日之内的SSC变化特征方面具有独特的优势。文章利用过境珠江口伶仃洋的GF-4卫星L1A数据并结合2020年1月的航次数据, 反演得到该海域表层SSC数据, 分析得到了伶仃洋表层SSC在潮汐周期不同阶段的分布特征及变化规律。研究结果表明, 伶仃洋海域的SSC整体呈近岸高于远岸、西岸高于东岸的分布趋势。涨潮时, 共有4个高SSC分布区, 平均SSC呈降低趋势且悬沙有向湾内移动的趋势; 在停潮末—涨急—涨憩过程中, SSC先略微降低后显著降低。落潮时, 共有7个高SSC分布区, 平均SSC呈增长趋势且悬浮泥沙有向外海方向移动的趋势; 在平潮末—落急—落憩过程中, SSC先显著增大再变缓最后呈负增长趋势。SSC变化受水平方向上的挟沙作用、垂直方向上的再悬浮过程和地形的共同影响。     

珠江口最大浑浊带的形成与季节变化

应用Delft3D研究了珠江口最大浑浊带的分布以及影响因素。盐度和悬沙浓度的垂向分布揭示出最大浑浊带范围的变化。最大浑浊带在干季的悬沙浓度比湿季更大,而其中心位置与湿季相比向上游移动10 km。最大浑浊带的形成受到潮汐、径流和地形的综合影响,而沉积物的再悬浮和垂向环流为影响最大浑浊带的主要因素。     

基于PSR模型的珠江口海域富营养化特征与评价

本研究依据2020年4月(春季)和2020年10月(秋季)珠江口海域的调查数据,根据“压力-状态-响应”(PSR)模型对珠江口海域进行富营养化状况评价,并通过主成分分析以及相关性分析来说明各环境因子对珠江口富营养化的影响。结果表明：在“优、良、中、差、劣”5个富营养化等级中,珠江口PSR综合评价等级为“差”等级,近几年内变化趋于稳定。有机污染物与营养盐对珠江口富营养化的影响较大,其次为叶绿素a和溶解氧。珠江口营养盐与盐度呈显著负相关,与叶绿素a呈显著正相关。周边城市的陆源排放输入是导致珠江口富营养化的主要因素,河口稀释混合作用以及浮游植物对珠江口的富营养化程度有影响。     

2015年7月珠江口逆温现象的观测与分析

根据珠江口2015年7月6日至17日航次的CTD（conductivity, temperature, and depth）观测结果,分析得到：珠江口附近海域存在海水的垂向逆温现象,逆温差平均值为0.42 oC,上界深度在1 m-6 m间,下界深度在3 m-10 m间,逆温层平均厚度约为4 m。根据时空分布差异的不同,逆温现象可区分为以下三种情况：（1）在狮子洋、太平水道和蕉门水道的出口汇集处,存在温、盐差异的不同水体的交互过程中,由于潮汐和径流的作用所形成的水平流场差异导致了垂向温度的逆转现象。（2）在珠江口西侧的盐度锋面区域附近,第一航段观测期间锋面内侧低盐水团的温度低于锋面外侧高盐水团约2 oC,此时可观测到逆温现象;但在同一区域的第二航段观测期间由于河口内表层水温的上升,导致了逆温现象消失。该区域盐度锋面附近的两个水团在锋面位置附近发生叠置,冲淡水覆盖于海水之上,两个水团的温、盐差异是温度逆转现象的主因。（3）香港西南侧的上升流区域与盐度锋面的相互作用导致了该区域逆温现象的产生。     

Chemometric study of spatial variations of environmental and ecological characteristics in the Zhujiang River (Pearl River) Estuary and adjacent waters

Chemometric approach based on principal component analysis (PCA) was utilized to examine the spatial variances of environmental and ecological characteristics in the Zhujiang River (Pearl River) Estuary and adjacent waters (ZREAW) in the South China Sea. The PCA result shows that the ZREAW can be divided into different zones according to the principal components and geographical locations of the study stations, and indicates that there are distinct regional variances on environmental features and the corresponding phytoplankton biomass and community structures among different areas. The spatial distribution of ecological features was implied to be influenced by various degrees of the different water resources, such as the Pearl River discharges, the coastal current and the oceanic water from the South China Sea. The variation of the biomass maximum zone and the complex impacts on the spatial distributions of phytoplankton biomass and production were also evaluated.     

Contrasts between estuarine and river systems in near-bed turbulent flows in the Zhujiang (Pearl River) Estuary, China

A bottom-mounted instrumental tripod was deployed in the tidally energetic Zhujiang (Pearl River) Estuary to examine the contrasting properties of the bottom boundary layer (BBL) flows between estuarine and tide-affected river systems. Three aspects of the BBL flows were investigated to understand the mechanism of the turbulence responses to the large-scale ambient forcing: the flow structures (profile, anisotropy, and spectra), shearing strains and stresses, and the balance of turbulent kinetic energy (TKE). Single log-law profiles and turbulence anisotropy predominated in the two systems, but the non-log regime and stronger anisotropy occurred more frequently at the slack tide in the estuary. The ADV-based turbulence intensities and shearing strains both exceeded their low-frequency counterparts (frictional velocities and mean shears) derived from the logarithmic law. On the contrary, the ADV-based Reynolds stresses were smaller than the log profile-derived bottom stresses, so the hypothesis of a constant stress layer cannot be well satisfied, especially in the river. The bandwidth of the inertial subrange in the river was of one decade larger than in the estuary. The balance between shear production and viscous dissipation was better achieved in the straight river. This first-order balance was significantly broken in the estuary and in the meandering river, by non-shear production/dissipation due to wave-induced fluctuations or salinity/sediment stratification. All these disparities between two systems in turbulence properties are essentially controlled by the anisotropy induced by the large-scale processes such as secondary currents, density stratification. In conclusion, the acceleration of unsteady flows determines the profile structure of the BBL flow, and turbulence anisotropy results in the invalidation of the phenomenological relations such as the constant stress hypothesis and the first-order TKE balance.     

我国瓯江口和珠江口凤鲚洄游模式和生境利用研究

Habitat use of the tapertail anchovy(Coilia mystus Linnaeus, 1758) from the Oujiang River Estuary and the Zhujiang(Pearl) River Estuary was studied by examining the environmental signatures of Sr and Ca in otoliths using electron probe microanalysis. Individuals from the Oujiang River had higher and varied Sr:Ca ratios(expressed as(Sr:Ca)×1 000, 3.83–13.0 average) in the otolith core regions, suggesting that they were born in brackish or sea waters, and that a freshwater habitat might not be necessary for egg hatching and larval growth.While, individuals from the Zhujiang River had lower Sr:Ca ratios(0.39–2.51 average) in the core regions,suggesting a freshwater origin. After hatching, anchovies from the Zhujiang River migrate downstream to the river estuary close to brackish water. Our results demonstrated varied habitat use for spawning during stages of early life history between the two populations, and suggested that such variations are promoting diversity of life history strategies of this species.     

珠江河口棘头梅童鱼时空分布以及影响因素的研究进展

根据2019—2020年珠江河口底拖网调查数据,结合实测环境数据和遥感环境数据,建立以资源密度为响应变量的珠江河口棘头梅童鱼的广义加性模型(generalized additive models,GAM),分析棘头梅童鱼(Collichthy lucidus)时空分布规律,筛选影响其时空分布的关键环境因子。结果表明,棘头梅童鱼主要分布在伶仃洋海域,相对于冬、春两季,秋季棘头梅童鱼向南移动。构建最佳GAM模型的变量组合为底层盐度、叶绿素a浓度、底层酸碱度和季节,该模型对资源密度的累计方差解释率为96.8%,其中叶绿素a浓度对资源密度的贡献率最高,为58.2%,季节、底层盐度、底层酸碱度对其资源密度的贡献率分别为21.1%、14.8%、2.7%。研究结果可为棘头梅童鱼资源保护提供有效的科学依据。     

珠江河口对外海潮波响应的固有频率研究——采用系统控制论方法

采用受控的自回归滑动平均模型(CARMA)分别研究了珠江河口洪、枯季对外海潮波响应的固有频率。枯季采用单输入单输出模型,洪季采用双输入单输出模型,通过验证、检验表明,模型(CARMA)可用于寻求复杂网河对外海潮波响应的固有频率,方法可靠,易操作。通过频率增益响应分析,发现枯季珠江河口的固有频率以浅水分潮频段为主,对应周期介于6~10.0 h之间,枯季固有频率未出现在全日潮波对应的频段。洪季珠江河口的固有频率也以浅水分潮频段为主,珠江河口对浅水分潮的系统增益响应幅值最大。固有频率接近浅水分潮频段的站点,枯季较洪季固有频率减小,对应周期延长。     

珠江河口对外海潮波响应的固有频率研究——采用系统控制论方法

采用受控的自回归滑动平均模型(CARMA)分别研究了珠江河口洪、枯季对外海潮波响应的固有频率.枯季采用单输入单输出模型,洪季采用双输入单输出模型,通过验证、检验表明,模型(CARMA)可用于寻求复杂网河对外海潮波响应的固有频率,方法可靠,易操作.通过频率增益响应分析,发现枯季珠江河口的固有频率以浅水分潮频段为主,对应周...