国际海底先驱投资

国际海底区域占世界海洋面积的65％，蕴藏着丰富的矿产资源。目前最有可能进行商业开采的是大洋多金属结核，该资源分布于世界大洋底层，以太平洋分布最广，估计储量为17000亿吨，是一项巨大的战略资源。从20世纪50年代开始，一些工业发达国家及其财团对大洋多金属结核资源展开勘察活动；20世纪60年代末期至70年代，这一活动达到了高潮，采矿、冶炼技术研究和试验工作已具相当规模；进入80年代，一些国家已完成勘探目标区的圈定工作，并进行了大量的采矿和选矿试验研究；估计21世纪20年代后即可进入商业性开采，国际海底矿产资源勘探开发正在引起激烈的国际竞争。[第一段]     

近60年来长江河口河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响Ⅱ.水动力

本文基于本系列论文Ⅰ中数值化的长江河口20世纪50年代、70年代海图获得的岸线和水深资料,以及2012年水深实测资料,设置不同年代模式网格,考虑径流量、潮汐和风应力作用,建立长江河口水动力和盐水入侵三维数值模式,模拟和分析不同年代潮汐潮流、单宽余通量、分汊口水通量和分流比,及其河势变化对它们的影响。最大潮差在3个年代间的变化主要在北支区域,50年代至70年代,北支潮差减小,减小区域集中在北支中段,2012年相比70年代北支潮差增大。单宽水通量在50年代北港大于南港,北支下段向上游输运、上段量值较小,在70年代南港大于北港,北支下段量值较小、上段向下游,在2012年南北港水通量较为接近,北港稍大,整个北支水通量向上游。定量给出了50、70年代和2012年南北支、南北港大潮期间和小潮期间涨潮、落潮和净水量和分流比,结合河势变化分析了不同年代间的变化原因。     

新疆艾比湖湖面波动特征及其原因

艾比湖为西北内陆封闭湖泊,湖泊面积变化反映了区域气候环境的变化。通过艾比湖历史时期及近期湖面波动特征研究,对近期湖泊的演化趋势进行了分析。研究认为,近50年来艾比湖湖面经历了两次大幅度变化,20世纪60年代湖泊面积的大幅度萎缩与21世纪初湖泊面积的大范围扩张。近期艾比湖湖面扩展与流域降水增加密切相关,而20世纪60年代湖泊面积的萎缩主要受流域农业灌溉耗水等人类活动的影响。从气候历史演化的角度(没有人类活动作用)分析,类似目前的气候条件,艾比湖湖面以较稳定地保持在1000～1500km^2内较为客观。     

烟台夹河口近40年来环境变化的地貌响应

采用遥感解译和地貌调查相结合的方法对由于上游水利工程建设使夹河入海流量和泥沙量大幅度减少所引起的地貌响应进行了分析。结果表明，20世纪70年代以前，河口区以堆积状态为主，河口、海滩属建造期；70～90年代，河口区地貌基本保持；中淤平衡，但湿地大面积缩小；90年代以后，河口区逐渐进入侵蚀状态，河口湿地趋于消失，沙嘴不断后退，海滩地貌也随之发生一定的变化。     

近60年来长江河口河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响Ⅲ.盐水入侵

本文应用本系列论文Ⅱ中建立的长江河口水动力和盐水入侵三维数值模式,模拟长江河口20世纪50年代、70年代和2012年盐水入侵,定量分析不同年代河势下盐水入侵状况和变化程度及其原因。在北支,不同年代盐水入侵的变化是由分流比和潮差共同作用造成的。50年代北支盐水入侵较强,70年代大幅下降,中上段出现淡水,2012年盐水入侵极为严重,整个北支被高盐水占据,上段出现强烈的盐度锋面。50年代和2012年,北支盐水倒灌南支,大潮期间远大于小潮期间,2012年远强于50年代,70年代没有北支盐水倒灌南支现象。在南支,50年代、70年代南支大部分为盐度都小于0.45的淡水,在2012年大潮期间由于出现了强烈的北支盐水倒灌,南支上段出现盐度大于0.45的盐水。在南北港,在50年代盐水入侵最严重;大潮期间,北港净分流比南港大21.6%,北港盐度小于南港盐度,外海盐水主要通过南港入侵,出现南港盐水倒灌进入北港的现象。至70年代,南支主流转向南港,南港净分流比增大,比北港大10.4%,南港盐度明显小于北港盐度;南北港盐水入侵较弱。在2012年,南支主流再次转向北港,北港分流比比南港大10.4%,南港的盐水入侵再次强于北港。小潮期间,50年代由于南港分流比相比于大潮时更小,南港盐水上溯距离更远,上段盐度比更大;至70年代,北港分流比减少,盐水入侵减弱;至2012年,由于大潮时期北支倒灌的盐水在小潮期间到达北港,北港净盐通量比大潮时期大。由于潮动力减弱,小潮期间各年代垂向盐度分层更明显,盐水入侵变化与大潮期间一致。     

南极洲的冰下湖泊

在南极洲冰层之下发现了湖泊,其面积为2000和1600km^2,深度900m。这些位于4000m厚冰层之下的湖泊,是由美国哥伦比亚大学制图时测到的。在被列入南极洲这个地区冰下湖泊卡片的145个湖泊中,标记为东经90°和苏维埃的2个新湖泊,但与规模庞大的邻湖——面积达14000km^2的东方湖是不能比拟的。     

我国海岸带主要灾害地质因素及其影响

我国海岸带灾害地质主要有构造、坡地重力、水动力、地下水、岩土与地层结构、海平面上升、地球化学、风力灾害等地质因素，具有复杂、连锁和差异性空间分布的特征。根据验潮资料，近百年来我国海平面上升19～20cm，上升率为2～3mm／a。整体以海平面上升为主，但也有岸段下降，主要是山东半岛，平均速率为-0．13cm／a。预测2050年上升幅度：天津70～100cm；黄河三角洲40～50cm；长江三角洲50～70cm；珠江三角洲40～60cm。地面沉降大部分是由过量开采地下水引起的。我国96个地面沉降城市和地区中80％在沿海地区，如天津、上海、苏州、常州、无锡、嘉兴、宁波、湛江、台北等。累计沉降量为460～2780mm，沉降速率10～56mm／a。由于地下水的过量开采，20世纪80年代以来，我国辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、广西、海南和台湾等省市，均发生不同程度的海水入侵，给国民经济和社会发展造成重大损失。我国70％砂质海岸和大部分淤泥质海岸发生侵蚀。这种态势始于上世纪50年代，80年代明显加强。海岸侵蚀主要有区域环境变化、河流水利工程拦截泥沙以及海岸人工采沙等因素。     

近百年来长江中游网湖沉积物粒度特征及其环境意义

通过放射性核素137Cs和210Pb精确计年,建立了长江中游原通江湖泊网湖近代沉积物年代序列。运用沉积物粒度指标分析了近100年来网湖沉积记录的环境特征,结果表明,近100多年来网湖沉积速率较大,平均约为0.56cm/a;沉积物粒度指标变化与流域降雨量、人类活动以及长江洪水密切相关,降水大的年份和大洪水时期沉积物粒径增大,分选性变差,峰态变宽。根据沉积物粒度指标特征,近100年来网湖沉积环境大致可分为两个阶段:(1)20世纪50年代以前,湖泊沉积主要受降水和洪水等自然因素控制,沉积物粒度组合变化相对较小,在湖泊水动力条件变化时沉积物粒度指标出现明显的波动,反映了流域降水及长江洪水对湖泊沉积环境的影响。(2)20世纪50年代以后,湖泊沉积物平均粒径较大且分选性差,与流域强烈的人类活动所引起的大量陆源碎屑进入湖泊有关,湖泊沉积粒度指标主要反映了流域工农业生产的快速发展、人口的持续增长以及水利工程建设等人类活动对湖泊沉积环境的影响。     

数字摄影测量与陆地卫星遥感研究海岸动态变化

陆地卫星自20世纪70年代初发射以来即用于岸线动态的研究，SPOT卫星资料的利用更增加了该类研究的精度， Radarsat影像由于其对水陆界线的敏感而被用于海岸带制图；航空摄影影像由于其比例尺大，空间分辦率高，成像时间可以人为控制，便于低潮时海滩大比例尺制图等优点而被广为利用。自20世纪三四十年代以来，已经有了许多海滩的航空照片，据此可以获得较长系列的海滩变化信息。     

黄河三角洲湿地景观格局变化及其对生态系统服务的影响

利用RS和GIS技术分析黄河三角洲湿地景观格局变化,并评价其对区域生态系统服务的影响。结果表明,2004年该区湿地总面积为2 929.76 km^2,与1992年相比,增加354.26 km^2,湿地斑块总数增加120个;滩涂和苇草地面积减少,但仍是黄河三角洲湿地的优势景观类型;1992-2004年黄河三角洲区域非湿地与湿地之间面积转化剧烈,主要表现为非湿地转化为苇草地、水库,面积分别为324.90 km^2和189.16 km^2,而湿地类型之间面积转化相对较小。对该区湿地生态系统服务的定性评价表明,黄河三角洲湿地景观结构的剧烈变化会影响区域生态系统服务,特别是对其主要服务———物种多样性维持的影响会加剧该区生物多样性丧失风险,使濒危物种的保护难度加大。     

Response of coastal marine eco-environment to river fluxes into the sea: a case study of the Huanghe (Yellow) River mouth and adjacent waters

The impact of the Huanghe (Yellow) River outflows on its estuary was investigated with river gauging and shipboard hydrographic observations. The river flux has been decreasing dramatically; the discharges of water and sediment in the 1990s dropped to 27.4% and 31.9% of those in the 1950s, respectively, resulting in frequent and lengthy events of downstream channel dry-up since the 1970s. There were accumulatively 897 zero-flow days during the 1990s in the river course below the Lijin Hydrological Station, 100 km upstream from the river mouth, which is 82.4% of that in 1972. As freshwater input decreases, river-borne nutrients to the estuarine increased significantly. Concentration of dissolved inorganic nitrogen (DIN) in the 1990s was four times of that in 1950s. Changes in amount and content of the riverine inputs have greatly affected the estuarine ecosystem. Over the past several decades, sea surface temperature and salinity in the estuary and its adjacent waters increased and their distribution pattern altered in response to the reduction of freshwater inflow. The distribution of and seasonal succession in nutrient concentrations in the surface layer have also changed with a shift of river outlet and the decrease in riverine nutrient loads. Furthermore, deterioration of estuarine ecosystem by less river input has decreased primary productivity in the deltaic region waters, and in turn depressed the fishery.     

太湖ZS孔沉积记录的近50年来营养盐沉积通量变化

通过对太湖北部竺山湾沉积物(ZS孔)钻探,测试ZS孔沉积物~(210)Pb、~(137)Cs、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和粒度,研究近代太湖湖泊沉积物营养盐沉积通量变化。结果表明,ZS孔中~(137)Cs比活度较低(<15 Bq/kg),利用ZS孔~(137)Cs 1963年时标得到平均沉积速率为0.32 cm/a,与应用~(210)Pb的CRS模式获得的近50年来平均沉积速率一致,利用~(210)Pb的CRS模式计算出近50年来沉积通量为0.13～0.75 g·cm~(-2)·a~(-1)),结合沉积物中的TOC、TN和TP浓度,获取了营养盐沉积通量在垂向上的变化,结果显示,自20世纪80年代初以来,营养盐沉积通量明显增加,谊变化趋势与20世纪60年代以来的观测资料相符,有机磷的影响和人类活动被认为是造成近20年来TP沉积通量增加的原因。     

马踏湖水生生物初步调查与水质污染评价

作者自１９９３￣１９９７年对马踏湖水生生物进行了初步调查。内容包括鱼类,底栖动物,浮游生物等,并对马踏湖水质污染进行了生物学评价。调查结果表明湖区水质污染状况较八十年代有较大改善,同时显示有多种浮游生物可以作为本区水质污染指示种。     

Managing land-use effects on Northland dune lakes: lessons from the past

The Northland region of New Zealand includes numerous high-value, macrophyte-dominated dune lakes. Recent water policy reforms offer limited guidance on managing for aquatic macrophytes. In addition, dune lake histories are poorly known as regular monitoring dates to 2005 AD. Here, ca. 4000 years of lake functional behaviour is reconstructed from sedimentary archives in two Northland dune lakes (Humuhumu and Rotokawau). Results demonstrated that macrophyte dominance is sensitive to catchment erosion and hydrological drawdown. Degradation of macrophyte communities occurred in the nineteenth and twentieth centuries, earlier at Lake Humuhumu than Lake Rotokawau (post-1880 AD and post-1930 AD, respectively). In both lakes, increased erosional influx reduced macrophyte productivity, before later increases to wider trophic state (post-1970 AD). Lake-level decline is linked to increased nutrient loading at Lake Rotokawau but less so, Lake Humuhumu which is more strongly groundwater-fed. In Northland dune lakes, water-level reduction and erosional influx from land use have driven macrophyte degradation.     

基于封闭湖泊碎屑沉积粒度异常指数定量重建黄旗海1885~2010年间湖面波动

基于沉积序列重建古气候环境是研究全球变化的基础性工作。优选指标应该是各类指标体系中的敏感参数。但是, 各种环境背景变化会模糊其敏感程度, 使重建结果失真。我们创建了一个包含17个参数的粒度系统, 由此提供的粒度异常指数对位于东亚季风区农牧交错带的封闭湖泊黄旗海百余年湖面波动进行了定量重建。结果表明: 异常指数与湖面波动具有非常敏感的相关关系, 其敏感程度远高于普通粒度指标。1885~1895年和1950~1985年间为黄旗海高湖面阶段, 1895~1950年和1985~2010年间为低湖面阶段。这一结果与沉积相、流域降水记录、遥感及文献记录显示的结果一致。不过, 对1990~2010年而言, 粒度异常指数与湖面波动并不相关, 表明这个阶段的湖面升降原因复杂, 明显是受到了人类活动, 如拦河筑坝、开采地下水等的干扰。本研究创建了基于沉积物粒度异常指数定量重建封闭湖泊湖面波动历史, 对研究全球气候变化提供了方法学参考。     

太湖水环境的演变研究

本文通过对太湖近二十年的水质监测数据及其它有关资料进行分析，试图对太湖水环境演变作一概括总结，指出太湖近几十年来水环境方面存在的主要问题，其主要表现为湖泊面积不断减少，滩地发育，防洪调蓄能力下降；水污染日益严重，水华频繁爆发，富营养化程度日益加剧等，并对近些年来太湖水环境的研究和治理作一简要总结，提出水环境研究中存在的一些问题。     

吞吐流量对湖泊流场结构影响的数值试验

本文利用EcoTaihu三维生态模型中的三维水动力学模型,开展了典型背景风场、多个吞吐流量条件下的湖流数值试验,分析比较流场达到稳定状态时。沿垂直方向平均流场随吞吐流量大小的变化特征。结果表明:随着吞吐流量的增加,湖泊垂向平均流场逐渐由受风生流控制转变成受吞吐流场控制,在此转变过程中存在临界吞吐流量值。当吞吐流量大小超过该值时,流场结构发生明显的改变,湖泊内小尺度的环流先消失,规模最大的环流最后消失;环流中流向和吞吐流流向一致的区域流速得到加强.而与吞吐流流向相反或差异较大的区域.流速先减小,后增加。风向和风速是影响临界吞吐流量值大小的主要因素。本文的研究结果对认识湖泊流场特征和了解物质在湖泊内的输移扩散具有重要意义,为合理规划引调水、准确预测水质、重建健康生态湖泊提供基础科学依据。     

太湖表面定振波的数值计算和最大熵谱分析

利用水动力学方程对太湖表面的定振波进行计算，算得定振波周期约为４５２ｍｉｎ，另外，利用１９９２年８月２９－３１日在太湖西山观测到的水位资料，采用最大熵谱法，分析太湖表面的定振波，得周期值约为４５０ｍｉｎ。计算和分析的周期值基本吻合，取熵谱分析结果得太湖表面的单节点定振波周期值为４５０ｍｉｎ。     

风速变化对竹湖流场结构影响的数值试验

利用EcoTaihu生态模型中的压缩坐标系下三维水动力学子模型,对4种吞吐流量（换水周期分别为36d、7．2d、3．6d、35h）,东、西、南、北风向,不同风速的风场作用下的浅水湖泊进行了数值模拟,分析比较了不同风速作用下湖泊分层流场及垂向平均流场结构的差异。结果表明,随着风速的增大,湖泊垂向平均流场逐渐由受吞吐流控制转变成受风生流场控制;在此转变过程中存在着临界风速值,当风速大小超过该值时,流场结构发生明显的改变;风向和吞吐流量是影响临界风速值大小的主要因素。风速变化对稳定状态的湖泊表层、次表层流场有较大影响,而对底层和次底层影响不大。在水深水平变化较大的区域,垂直平均流场结构对风速变化的响应较为敏感,易形成环流,浅水区垂向平均流向和风向一致,深水区则和风向相反;水深变化较小的水域,流场结构对风速变化的响应则较为迟钝。