胶州湾北部水层生态动力学模型与模拟 Ⅱ.胶州湾北部水层生态动力学的模拟研究

利用建立起的浅海水层生态动力学箱式模型,模拟了胶州湾北部１９９５年的浮游植物、浮游动物、无机氮、无机磷、溶解氧以及ＤＯＣ和ＰＯＣ年变化特征。结果是合理的。通过模型参数敏感性实验分析,揭示了该模型系统的一些动力学特征     

胶州湾北部水层生态动力学模型与模拟 Ⅰ.胶州湾北部水层生态动力学模型

建立了一个包括浮游植物、浮游动物、无机氮和磷、溶解态与悬浮有机物及溶解氧七状态变量的浅海水体生态动力学箱式模型,并且考虑了海面太阳辐照度变化、海水与底泥温度变化以及营养盐海底溶出和陆源流入的影响。初步分析了在胶州湾北部浮游生态系统演变的几个特征时期动力学方程中的物流动态特征。结果是比较合理的。     

水层-底栖耦合生态动力学研究的某些进展

概述浅海生态系的水层系统与底栖系统耦合的基本原理,着重介绍有机质沉降动力学、底栖生态系统对有机质的响应、生物沉降和侧向平流、生物扰动和沉积物再悬浮研究的进展,结语中提出应予优先支持研究的科学问题。     

胶州湾大沽河口小型底栖动物分布的季节变动

Sediment samples were collected in the intertidal zone of the Dagu River Estuary, Jiaozhou Bay, China in April,July and October 2010 and February 2011 for examining seasonal dynamics of meiofaunal distribution and their relationship with environmental variables. A total of ten meiofaunal taxa were identified, including free-living marine nematodes, benthic copepods, polychaetes, oligochaetes, bivalves, ostracods, cnidarians, turbellarians,tardigrades and other animals. Free-living marine nematodes were the most dominant group in both abundance and biomass. The abundances of marine nematodes were higher in winter and spring than those in summer and autumn. Most of the meiofauna distributed in the 0–2 cm sediment layer. The abundance of meiofauna in hightidal zone was lower than those in low-tidal and mid-tidal zones. Results of correlation analysis showed that Chlorophyll a was the most important factor to influence the seasonal dynamics of the abundance, biomass of meiofauna and abundances of nematodes and copepods. CLUSTER analysis divided the meiofaunal assemblages into three groups and BIOENV results indicated that salinity, concentration of organic matter, sediment sorting coefficient and sediment median diameter were the main environmental factors influencing the meiofaunal assemblages.     

胶州湾大型底栖动物群落的年次级生产力及其影响因素的研究

根据2018年胶州湾20个站位4个季节的大型底栖动物调查资料,利用Brey(2001)模型对大型底栖动物群落的次级生产力进行了估算,并对影响群落次级生产力的因子进行了研究.结果表明:胶州湾大型底栖动物年平均丰度为1904.80ind.·m-2,年平均生物量为87.0188g·m-2,群落年次级生产力为45.2843g·...     

胶州湾北部软底大型底栖动物 丰度和生物量的研究

1995年3～11月对胶州湾北部软底海域进行了 两月一次的大型底栖动物调查。调查期间,大型底栖动物总平均丰度和总平均生物量分别为 1891.3 inds./m2和41.9 g.w.w/m2。与该海域有关大型底栖动物丰度和生物量的历史 资料相比较,本研究所得到的大型底栖动物丰度值显著增加,生物量值则有较明显的下降, 初步分析了发生这些变化主要原因。丰度和生物量比较曲线表明,所研究海域底栖生物群落 处于中等干扰(即污染的影响 )状态。     

黄河口大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的耦合分析

为探究复杂环境下的河口大型底栖生物群落结构特征,研究了黄河口及其毗邻海域内14个站位的底栖生物群落结构及其与主要环境因子的耦合关系。研究结果表明调查海域底栖生物群落组成和结构的空间异质性较高。底栖生物优势度不明显,优势物种集中于河口附近站位。生物多样性随离河口距离增加而增加,物种丰富度和生物多样性指数等的高值区均出现在远离河口的渤海湾和渤海中部站位,低值区位于近河口站位。对底栖生物群落的非参数多维排序(nMDS)和等级聚类分析显示,底栖生物群落结构相似性较低。丰度/生物量曲线(ABC曲线)分析显示,黄河口底栖生物群落整体上处于稳定状态,但近河口和莱州湾中西部站位受到干扰影响,群落结构不稳定。研究还表明生物量大的底栖生物(软体动物)倾向于向重金属含量较高的站位聚集。综合沉积物化学、预测毒性和底栖生物群落结构变化的评价结果可知,远离黄河口的沉积物环境质量普遍较好,而河口附近的沉积物环境质量较差。     

胶州湾及其邻近海域潮流和污染物扩散的数值模拟

采用曲线网格技术，将ECOMSED模式应用于胶州湾的潮流和污染物COD的稀释扩散研究，建主了一个三维保守污染物COD输运的对流扩散数值模型，对胶州湾M2分潮和COD污染状况进行了模拟。结果表明，胶州湾及其附近海域存在许多大小、强弱和旋转方向不同的余流涡；湾内COD浓度东部比西部高，湾口外的COD浓度等值线成舌状分布，向东伸展；余流和COD浓度垂向分布差异并不显。模拟结果与胶州湾的实测资料符合较好。     

胶州湾附近海域水螅虫类的研究

本文研究了近几年来在胶州湾外附近海域采集的水螅虫。共鉴定了10种,隶属于5科7属,其中有两种是我国近海的首次记录。标本保存在青岛山东海洋学院生物系。     

胶州湾浮游植物数量长期动态变化的研究

应用分光光度法对 1 991— 2 0 0 2年 1 1月胶州湾浮游植物现存量 (叶绿素a含量 )进行了测定。研究结果表明 ,胶州湾叶绿素a年平均含量为 2 0 9— 5 70mg/m3,多年平均为 ( 3 47± 1 92 )mg/m3,年际间存在一定的波动范围 ;在平面分布上 ,胶州湾西北和东北近岸海域含量较高 ,湾中部和南部海域较低 ;胶州湾叶绿素a含量存在着明显的季节变化 ,冬季 ( 2月 )平均含量为 ( 4 72± 3 1 5 )mg/m3,是一年中的高峰 ,夏季次之 ,平均含量为 ( 4 33± 2 5 7)mg/m3,春季平均含量为 ( 2 78± 2 43)mg/m3,秋季平均含量最低 ,仅为 ( 1 95± 0 80 )mg/m3。胶州湾浮游植物粒级构成为 :小型浮游植物 ( >2 0 μm)平均占 35 8% ,微型浮游植物 ( 2—2 0 μm)平均为 5 1 3% ,超微型浮游植物 ( <2 μm)平均为 1 2 9% ;不同季节和海域粒级构成有一定差异。     

2011年胶州湾网采浮游植物群落结构及其环境影响因子

本文于2011年1-12月对胶州湾海域浮游植物进行了周年调查,获得了同步的温盐和营养盐数据,分析了浮游植物丰度、优势种类、多样性指数和季节变化特征及其与环境影响因子的关系。结果表明：共检出浮游植物108种（包括变种和变型）,其中硅藻门34属93种,甲藻门6属14种,金藻门1属1种。浮游植物主要由硅藻和甲藻两大类组成,其中硅藻占绝对优势,全年甲藻/硅藻比均小于0.08。优势种共有35种,夏、冬季优势种交替明显,全年几乎均出现的种类为圆筛藻（Coscinodiscus spp.）,旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）和中肋骨条藻（Skeletonema costatum）。生态类型主要以广布种、广温近岸种、温带近岸种为主,也出现了少数暖水种和外洋种。浮游植物丰度分别在2月、4月和7月份达到峰值,其中4月全年最高,为591×10⁶cell/m³,2月是次高峰,数量为468×10⁶cell/m³,7月为172×10⁶cell/m³,秋季浮游植物丰度相对较低。本研究结果与胶州湾浮游植物典型双峰型变化不同。浮游植物群落多样性指数平均为2.4,秋、冬季节较高,春、夏季节偏低,水平分布上呈现湾外 > 湾口 > 湾内的趋势,均匀度平均值为0.26,分布趋势与多样性指数基本相同。由此可见,湾外浮游植物群落结构较湾口和湾内更为稳定,温度、硅酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐和磷酸盐对浮游植物丰度和群落结构存在明显影响。     

胶州湾中汞的含量及其形态的分布规律

1987年5月、9月和1988年1月调查了胶州湾表层海水、浮游植物和表层沉积物中汞含量。溶解无机汞含量的变化范围为0.63—4.4ng/dm~3,溶解总汞含量的变化范围为2.5—40ng/dm~3,浮游植物含量变化范围为1.1—25ng/g(湿重)。测定结果表明,胶州湾中汞含量和分布规律与浮游植物的盛衰和陆地迳流有关。有机汞和COD之间存在着线性关系,溶解无机汞含量随叶绿素a含量增加呈指数下降,表明浮游植物对汞的富集及其在海水中形态的转化起着十分重要的作用。     

胶州湾水体中的二氧化碳体系

采用库仑滴定法测定了胶州湾海域４个航次的总二氧化碳,根据测定的总二氧化碳的数据计算了二氧化碳各分量的含量及二氧化碳分压,得到了胶州湾水体中二氧化碳体系的平面分布、垂直分布及周日变化规律,并对结果进行了初步探讨 。     

胶州湾中砷（Ⅴ）还原初步研究

研究胶州湾沉积物对砷（Ⅴ）的还原作用。结果表明：１．随泥水比增大，还原率升高，泥水比为且：１０００时，沉积物对砷（Ⅴ）的还原率为１６％；２．未煮沸的泥－水提取液还原率高于煮沸杀菌泥－水提取液。指示：沉积物有机质在微生物作用下，对砷（Ⅴ）有一定的还原作用。此外，根据胶州湾的调查结果及实验室藻类培养模拟实验结果，分析了胶州湾砷（Ⅲ）产生原因。指出：主要是由于藻类和沉积物、水体有机物的还原作用，两者的还原能力相当，但在不同季节所起的作用不同。     

胶州湾初级生产力周年变化

根据2003年5月—2004年4月逐月对胶州湾初级生产力的调查研究,分析讨论了胶州湾初级生产力的周年动态变化特征。结果表明,胶州湾初级生产力存在着明显的季节变化:夏季是一年中的高峰,平均为835.72mgC/(m2.d),春、秋季次之,分别为286.00mgC/(m2.d)和247.81mgC/(m2.d),冬季最低,平均为102.27mgC/(m2.d)。初级生产力平面分布特征为:夏季高值区一般位于湾西北部和东北部近岸水域,秋季至次年春末的高值区一般位于湾东北部近岸水域,湾中部和湾口海域较低。湾外海域除夏末秋初与湾中部水平接近外,其它季节比湾中部和湾口低,呈自湾内向湾外递降的分布趋势。6月下旬记录到7213.48mgC/(m2.d)初级生产力的最高值,位于湾东侧近岸,该高值持续时间很短,在时间上恰巧对应于一周前的一次强降雨过程。温度是影响胶州湾初级生产力季节变化的决定因子。     

胶州湾水交换的数值研究

基于一个成熟的水动力模型ECOM（Estuary Coastal Ocean Model），对胶州湾潮波系统及其驱动下的标识质点运移规律进行数值模拟。将胶州湾划分为6个区域，定量研究了整个海湾水的存留时间和不同区域水的交换能力，并指出流场结构对湾内水交换起了决定性作用。研究结果表明，湾内两余流涡对质点运动起阻碍作用，使得流入余流涡对的质点很难流出；海湾水交换有赖于初始投放时刻；东岸区域质点运移规律表明，东岸排污对前海旅游区和西岸养殖区均无很大影响。     

胶州湾近岸沉积物-海水汞的释放研究

本文通过模拟实验研究了胶州湾海泊河口和李村河口沉积物中的汞在不同环境条件下向海水的释放,并对汞的释放动力学数据进行了拟合。总体上两种沉积物汞的释放浓度分别为1.41~5.99μg/L和1.06~3.62μg/L,最大释放率分别为2.7%和3.4%,对胶州湾潮间带水质产生较大的影响。海水的pH值、温度和沉积物厚度都会影响汞的释放。pH<7时,汞的释放作用随pH值的升高而降低,pH>7时,汞的释放作用随pH值的升高而增大;海水温度越高,汞的释放作用越强;随沉积物厚度的增加,汞的释放量增加,释放率降低,海泊河口和李村河口沉积物的有效厚度分别为3.5cm和2.5cm。汞的释放动力学拟合结果表明多个方程都能较好的描述汞的释放动力学过程,其中以Ho的二级动力学方程拟合结果最好。