胶州湾夜光藻种群动态及其大量繁殖的生态机制

为研究胶州湾夜光藻大量繁殖的生态机制,于2015年逐月对胶州湾12个站位进行了多学科综合调查,获取了温度、盐度、营养盐等环境因子的周年数据,分析了夜光藻种群丰度和结构的时空分布特征,探讨了环境因子对夜光藻种群动态的影响,以及夜光藻种群增长与其繁殖方式的相关关系。结果发现:全年各站位夜光藻丰度范围为0—31.17×10~3ind./m~3,月平均丰度呈现双峰分布;二分裂个体比例介于0—31.25‰,有性繁殖个体比例介于0—29.41‰,两种繁殖方式均呈现出季节差异及空间差异。相关性分析表明,影响夜光藻种群动态的主要因子包括水温、叶绿素a、硝氮及亚硝氮。夜光藻是冷水种,水温与夜光藻种群丰度、两种繁殖个体比例均呈显著负相关;叶绿素a反映夜光藻食物的丰富程度,与夜光藻丰度、两种繁殖个体比例呈显著正相关;亚硝氮和硝氮可能对夜光藻代谢繁殖起调控作用,与夜光藻丰度及有性繁殖个体比例呈负相关。     

夜光藻赤潮发生视角下平潭岛近岸海域生态安全与旅游经济协同发展评价研究

根据近十年平潭海域生态环境调查资料与旅游经济产业发展数据,结合夜光藻赤潮观测资料,通过构建海洋生态-旅游经济复合系统协同发展评价体系,运用耦合、协同、脱钩评价方法对平潭海洋生态-旅游经济复合系统协同发展水平进行测度评价,从时间层面上分析海洋生态环境安全与旅游经济发展的协同强度和发展态势。研究结果表明：（1） 2009-2019年,平潭旅游经济呈线性上升趋势,而海洋生态系统演化呈较为平缓的波动上升趋势,海洋生态-旅游经济复合系统逐渐向高水平耦合阶段演化;（2）平潭海洋生态-旅游经济复合系统发展在研究期间处于非协同或低协同状态,但发展态势和协同程度有所上升;（3）废水排放入海量、废水中COD排放量、废水中氨氮排放量与平潭旅游经济发展呈较为理想的脱钩状态,废水中的有机污染物排放浓度逐年降低;（4）夜光藻赤潮持续天数与平潭旅游经济增长的脱钩指数波动较大,营养盐水平与夜光藻赤潮发生频次的相关性并不明显。基于以上研究结果,本文提出引入具有协同效应的巨涨落机制等对策建议,以期实现平潭海洋生态-旅游经济复合系统的提质升级。     

青岛地区人口密度空间化模拟

相对于传统人口统计数据,高精度的人口密度空间化分布数据更能反应人口的实际分布情况。由于城市主体位于丘陵地貌上,青岛地区相对其他沿海城市有着特殊的人口分布规律。本文以青岛地区为例,对人口密度进行空间化分布模拟。以GIS为平台,在提取土地利用类型、DEM高程、道路分布等常见影响因子之外,引入DMSP夜间灯光影像数据,利用SPSS软件进行多元回归分析,建立并优化模型,进而比较这些因子对人口分布的影响度以及在青岛地区的拟合效果,最后模拟生成1km网格内的2010年人口密度分布图。经过对比验证,所得结果与现实吻合度较高,基本符合实际人口分布情况,能够清晰地反映青岛地区人口分布规律,可以为研究人口分布规律及人口管理等提供一定的数据支持。     

浒苔水体光谱特征参量时间序列数据拟合研究

开展时间序列浒苔水体光谱特征参量的拟合研究可为寻求最佳拟合方法,从而对进一步开展大尺度的高光谱高空间高时间分辨率遥感动态实时监测具有重要的参考价值。在实验室培养3种不同浓度的浒苔水体,用ASD光谱仪测定并获取浒苔水体的时间序列反射光谱,基于反射光谱定量提取光谱特征参量,构建时间序列数据;应用曲线拟合和时间序列ARMA模型开展浒苔水体光谱特征参量的时间序列拟合研究。结果表明:应用二阶或三阶多项式和ARMA模型可较高精度地拟合浒苔水体的光谱特征参量;但时间序列ARMA模型比多项式拟合模型更能反映浒苔水体光谱特征参量的时间序列数据的分布和变动特性。该研究可为浒苔灾害动态监测业务化运行部门提供浒苔光谱数据,同时也为光谱数据的处理和分析提供一种新的方法。     

基于时间平均的海底沉积物声速预测

在海底沉积物声速预测中,把不同海域的物理性质完全不同的沉积物试验数据拟合出一个统一的方程存在不足,不但数据过于离散,而且方程中参量的物理意义不明确。借鉴Wyllie等建立的时间平均方程的思路,基于声传播过程中路程、时间和声速之间的基本关系,引入了表征固液双相之间的堆垒方式和耦合状态对声传播路径影响的耦合系数,建立了沉积物声速预测模型。将鹿回头外海、南海南部和北部的沉积物测量数据进行线性回归分析,分别得出适用于不同海域的沉积物声速预测模型,拟合的复相关系数较大,偏差较小,证明该模型能够反映声速随孔隙度的变化规律,且各参数物理意义明确,具有一定的研究和理论探索意义。     

基于时间平均的海底沉积物声速预测

在海底沉积物声速预测中,把不同海域的物理性质完全不同的沉积物试验数据拟合出一个统一的方程存在不足,不但数据过于离散,而且方程中参量的物理意义不明确。借鉴Wyllie等建立的时间平均方程的思路,基于声传播过程中路程、时间和声速之间的基本关系,引入了表征固液双相之间的堆垒方式和耦合状态对声传播路径影响的耦合系数,建立了沉积物声速预测模型。将鹿回头外海、南海南部和北部的沉积物测量数据进行线性回归分析,分别得出适用于不同海域的沉积物声速预测模型,拟合的复相关系数较大,偏差较小,证明该模型能够反映声速随孔隙度的变化规律,且各参数物理意义明确,具有一定的研究和理论探索意义。     

滨海城市热环境驱动因素分析——以青岛地区为例

综合分析青岛地区热环境的驱动因素,本文利用Landsat ETM+遥感影像、DMSP/OLS稳定灯光数据、DEM等数据,首先运用单窗算法反演出青岛地区的地表温度,运用相关性分析法,分析了高程、坡度、植被覆盖、不透水表面、土地利用程度和社会经济等指标与地表温度的关系;补充香农多样性指数、斑块聚集度和散布指数3个景观因子,对这9个指标进行空间主成分分析,确定它们对青岛地区地表温度的贡献率。结果发现,高程、坡度、植被覆盖与地表温度成负相关,不透水表面、土地利用程度、社会经济与地表温度成正相关;第一、二主成分均为土地利用程度,第三主成分为植被覆盖,第四主成分为景观格局。因此,本文所选因子对城市热岛具有显著的影响,其中土地利用程度、植被覆盖度和景观格局是影响青岛市热环境的主要因素,核心影响因素为土地利用程度。     

基于高频地波雷达的多时间尺度海流研究

近海海流受多种动力过程及岸线岛屿的作用呈现空间和时间尺度上的复杂变化,而地波雷达由于其探测面积广、时间分辨率高的特点成为研究这些变化的有效手段。本文利用舟山海域多年高频地波雷达资料,通过潮流调和分析、低通滤波和相关性分析对该海域海流潮周期、极端事件、季节、年际尺度的动力过程进行了解译。研究表明,舟山海域属于正规半日潮,潮流运动形式以顺时针旋转流为主,流速大小在空间上为东北方向较大,往西南方向逐渐减小,并在近岸处得到增强。余流的年际变化并不显著,但存在着明显的季节变化,例如冬季为南向流,流速减小,空间分布上近岸较外海大,而夏季与之反向,为北向流,流速较大,空间分布较为均匀。进一步分析了风与余流之间的相关性,在大风期间,风与余流的速度相关系数在0.48～0.90之间,方向相关系数在0.55～0.68之间。极端事件发生时,速度、方向的相关系数分别高达0.92与0.91。总体而言,通过分析高频地波雷达数据能够较好地反映舟山海域海流的时空特征,为海洋灾害监测和污染物、藻华的输运研究提供依据。     

波群间相互作用对波高分布的影响

本文研究波群间的相互作用对波高分布的影响。结果表明,波群间的非线性作用会导致波高分布偏离线性条件下的分布。在小波高、中波高范围内,波群间的非线性相互作用会使得波高分布高于线性条件下的分布,在大波高范围内会使得波高分布低于线性条件下的分布;非线性情形下波高分布高于和低于线性情形的转折区域在1.0～1.5倍平均波高处。实验结果与理论结果相符,并引入1个参量以反映波群间非线性作用对波高分布的影响程度,在连续谱情形,该参量相当于谱峰右侧与左侧的面积比。本文结果表明谱形与平均波陡同是影响波高分布的重要因素,在波高分布的研究中,谱形参量应作为被予以考虑的重要参量。     

基于遥感的吕宋岛西北部海域灯光渔船空间分布及其与海洋涡的关系

利用2014年夜光遥感数据分析吕宋岛西北部海域（18°~22°N,117°~120°E）灯光渔船的聚集性分布特征,并结合遥感环境数据研究引起该海域渔船聚集的海洋环境机制。研究结果表明:（1）2014年研究区的渔船灯光主要出现在2-4月,其中,3月灯光像元数量最多（3 417个）,其次是4月（1 780个）和2月（573个）;（2）日灯光像元数量时间序列结果显示,渔船灯光集中出现在2月23日至3月8日（T1）,3月25日至4月7日（T2）,4月23日至4月27日（T3）3个时段,其中,T1期间,灯光像元在18.6°~20.1°N,117.9°~118.6°E（A区）聚集;T2期间,灯光像元在18.6°~20.1°N,117.9°~118.6°E（B区）聚集;（3）A区和B区两个灯光密集区叶绿素a浓度升高可能与起源于吕宋岛西北部的冷涡相关。     

基于能值生态足迹的海岛可持续性评估——以舟山为例

基于能值理论,结合生态足迹方法,构建能值生态赤字/盈余、渔业足迹强度(D)、社会发展压力指数(I)和经济协调指数(Q)参数评价海岛可持续性,选取典型海岛城市浙江省舟山市作为案例研究。结果显示:2003—2017年舟山能值足迹、能值承载力均呈上升趋势;人均能值生态足迹共增加15.78 hm²,增幅为63.26%;人均能值承载力增加5.20×10² hm²,增幅为82.86%;其中,化石能源用地能值足迹增加最多,社会经济承载力增加最多,而自然承载力却有所下降。能值生态赤字/盈余和经济协调指数不能完全反映区域可持续性,区域渔业足迹强度的不断增加表明当前的渔业经济模式不满足可持续发展要求,社会发展压力指数增大也进一步表明舟山的发展状况偏离了可持续性的轨道。     

广东沿海经济带海洋环境与经济增长的协调关系实证研究

环境与经济的关系是社会发展中不可忽视的重要问题。文章基于环境库茨涅兹理论构建广东沿海经济带主要海洋污染物排放量与人均GDP的线性回归模型,探索海洋环境随经济增长的变化规律,并采用熵变方程法进一步描述海洋环境与经济增长的协调关系。研究结果表明:广东沿海经济带以第二和第三产业为主导,经济增长速度快,但海洋污染物排放量逐年增加,其中珠三角是海洋污染物排放的主体区域;广东沿海经济带海洋环境与经济增长的EKC曲线因主要海洋污染物类别和地区的差异而呈现线型、"倒U"型、"N"型和"倒N"型等不同形式,整体海洋环境污染与人均GDP的拟合趋势表现为单调递增的线性变化,海洋环境污染程度随经济增长而显著加剧;广东沿海经济带海洋环境与经济增长处于严重不协调状态,经济增长与海洋环境质量的变化方向相反;亟须优化调整广东沿海经济带的产业分工布局,强化海洋环境保护制度保障,构建和完善海洋环境与经济增长的协调机制。     

山东省海洋空间开发保护现状、问题及对策

海洋是国民经济发展和社会进步的重要空间载体,海洋国土空间开发与保护对于实现可持续的经济增长、改善全球气候环境和提升人民生活福祉具有重大战略意义。山东省海域使用类型基本齐全,但开发利用结构规模不均衡,渔业用海比重较大,不合理的开发利用给海岸带和近海生态环境带来巨大威胁,严重制约了海洋经济的健康发展。文章根据山东省海域使用调查数据,综合分析了山东省海洋空间使用现状的特点以及存在的自然岸线保有压力增大、海洋空间开发利用科学性不足、近岸海域生态系统及服务功能受损较重、海洋污染造成的环境风险不容忽视、现代海洋产业体系不够完善、陆海统筹机制不健全等主要问题,在此基础上,从海洋空间资源、陆海统筹污染防治体系、现代海洋产业体系等角度提出了优化山东省海洋国土空间开发保护的相关对策建议。     

2000年以来江苏海洋经济发展的空间差异研究

区域经济差异是区域空间结构研究的重点问题,小尺度下区域经济差异分析更能深刻地揭示区域差异的内在机制,是解决地方经济发展问题的有效途径。本文以县域为基本单元,运用区域经济重心、泰尔指数以及专业化指数,分析探索2000年以来江苏省海洋经济时空差异演变。实证研究结果表明,江苏省海洋经济重心不断改变,总体上呈现向南偏移的趋势;江苏省海洋经济总体差异在波动中逐渐下降,总体差异主要来源于区内差异,其中连云港区内差异贡献率最大;自然资源禀赋、产业基础等是江苏六大海洋产业在沿海县域的集聚变动主要原因。     

韩国《海洋空间规划与管理法》概况及对我国的启示

海洋空间规划作为重要的海洋空间管理工具,其重要性日益凸显。韩国为科学管理有限的海洋空间资源,合理协调用海空间矛盾,有效保护海洋生态环境,于2018年4月17日颁布《韩国海洋空间规划与管理法》。该法从早期海岸带空间管理扩大到全部管辖海域,从海洋空间资源的无序开发到海域整体性开发,统筹兼顾、突出海域核心价值,推动海洋的可持续利用。文章在梳理韩国海洋空间规划发展沿革的基础上,全面解析了《韩国海洋空间规划与管理法》的内容,包括其空间规划的分类、内容、范围、期限、原则、区域划分等,分析了中韩两国海洋空间规划在多方面的异同,在此基础上得出其对完善中国海洋空间规划制度的启示。     

Analysis of Coastline Changes and the Socio-economic Driving Mechanisms in Shenzhen,China

In recent decades, human activities have significantly affected coastline changes with the dramatic expansion of coastal cities. In this study the modified normalized difference water index was applied to multi-temporal images of Shenzhen to determine coastlines, and a point-based approach was used to reflect spatial location changes from 1988 to 2015. The results of the stepwise discriminant analytical method and the grey correlation analysis model suggest that socio-economic factors have greatly affected changes in the coastline stability and types. It can be concluded that the population growth factor is responsible for coastline changes, in addition to some economic factors.     

基于GIS的海口海岸带空间功能分区研究

随着沿海地区经济的快速发展,海岸带空间资源的利用将呈现多样化的特征。海岸带空间功能分区可以优化海岸带空间资源配置,统筹协调海岸带空间开发与保护格局,是海岸带资源可持续利用的重要基础。文章针对海岸带空间的特殊性,构建指标体系,对海口海岸带进行模糊综合评价,探讨海口海岸带空间适宜功能类型,并基于GIS 技术进行功能分区。结果表明：海口海岸带主要功能空间类型为旅游娱乐空间、城镇建设空间、农林渔牧空间和生态保护空间,其面积占比分别为16.84%、21.18%、22.54%、35.77%。其中生态保护空间面积最大,主要分布在海口市东部片区的东寨港。     

深圳东部近岸海域溶解氧的时空分布特征

根据2012—2016年的9个浮标自动监测数据, 分析了深圳东部近岸海域溶解氧浓度的时空分布特征及其与主要水质参数的相关关系。结果表明, 大亚湾海域溶解氧浓度含量在2.15~14.86mg·L^-1之间, 平均值为7.31mg·L^-1, 大鹏湾海域整体表层溶解氧浓度范围为1.43~15.61mg·L^-1, 平均值为7.13mg·L^-1; 在时间分布上, 深圳东部海域溶解氧含量呈现白天高于夜间, 春、夏、秋季低, 冬季高的趋势; 在空间分布上, 深圳东部海域溶解氧含量呈现出夏秋季大亚湾高于大鹏湾, 春冬季大亚湾和大鹏湾相差不大的特点。Pearson相关性分析表明, 该海区溶解氧含量与温度、盐度、浊度及叶绿素a存在显著的线性相关性, 且相关关系呈现出随季节变化的差异性。     

中国海域使用贡献率测算研究

海域资源是国民经济和社会发展的重要保障,在海洋经济增长中发挥重要支撑作用。在海域集约节约利用的要求下,测算海域使用对海洋经济增长的贡献具有深刻意义。文章基于生产函数理论,参考柯布-道格拉斯生产函数,将海域作为海洋经济发展的重要投入要素,提出海域使用贡献率的概念,构建海域使用贡献率测算模型,并基于涉海数据进行实证分析。结果表明,海域使用在我国海洋经济增长中发挥较大作用,且呈现2004—2015年海域使用贡献率总体呈波动变化、"十一五"和"十二五"期间海域使用贡献率大致相当、短期海域使用平均贡献率变化趋势较为稳定的特点;在此基础上,提出"十三五"期间我国海域使用应开源节流、提升海域利用水平、保障海洋经济增长的用海需求的决策建议。     

海岛城镇空间扩展及景观生态演变研究 ——以舟山为例

本文以舟山本岛为研究对象,通过7景Landsat系列遥感影像,获取了1985-2015年7个时期内的5种地物信息。在此基础上,引入4个空间分析指标,分析了城镇扩展方位特征、城镇扩展强度及扩展速度特征、景观格局变化特征,并对影响城镇扩展的自然环境因素进行空间分析,对社会经济因素进行相关性分析。结果表明:(1)舟山本岛城镇扩展在空间方位上呈现"串珠状"的非典型蔓延特征,且在本岛第四象限扩展最显著;(2)城镇空间扩展可划分为三个阶段:城镇雏形阶段(1985-1995年)、城镇生长阶段(1995-2010年)及城镇成熟阶段(2010-2015年);(3)城镇雏形阶段,城镇"向中部绿心"扩展,岛陆森林面积减少了10.34 km2;城镇生长阶段,城镇"向海"扩展,25.10 km2周边海域经围垦转变为耕地及建设用地;城镇成熟阶段,城镇扩展"向海"与"向中部绿心"并存,对海岛生态系统陆海两侧均造成压力;(4)城镇空间扩展的空间指向主要位于海拔20 m以下,坡度10°以下的山谷、沿岸平原及围垦区。本岛人口数、房地产投入、GDP总量及路网总长等因素与城镇扩展相关性最显著。