黄海绿潮发生过程监测

本文综合采用船舶和MODIS-TERRA卫星遥感监测手段对2015年绿潮发生过程进行全程监视,并系统地调查了南黄海绿潮藻显微繁殖体分布情况。船舶监测结果显示,4月份,零星漂浮状绿潮藻在南黄海如东海域首次出现,组成种类包括浒苔(U.prolifera)、曲浒苔(U.flexuosa)和缘管浒苔(U.linza),之后,绿潮逐步呈现块状分布和大规模带状分布特征,同时逐步向大丰、射阳和滨海等黄海中部海域漂移,并且漂移过程中绿潮藻种类逐渐减少,射阳与滨海未发现除浒苔(U.prolifera)外的其他绿潮藻。卫星遥感监测结果与船舶监测相类似,5月19日,卫星遥感首次在盐城近岸海域监测到小规模漂浮绿潮,之后绿潮分布面积与覆盖面积迅速增大,并向北漂移至山东半岛近岸,覆盖与分布面积峰值分别为594 km~2和52700km~2;直至7月中下旬,绿潮逐渐消亡。南黄海显微繁殖体分布特征与绿潮漂移轨迹相吻合,且3-7月份南黄海显微繁殖体均由浒苔(U.prolifera)、曲浒苔(U.flexuosa)和缘管浒苔(U.linza)组成,3月至5月份,显微繁殖体核心密集区主要分布在南黄海江苏近岸海域的辐射沙洲区域,其分布峰值高达960 ind·L~(-1);随着绿潮向北漂移,6月份显微繁殖体核心密集区亦逐步向北移动,于射阳海域达到峰值(308 ind·L~(-1))。本研究较为清楚地描述了黄海绿潮年度发生过程,为进一步揭示黄海绿潮快速暴发机制和周期性规律提供基础。     

黄海浒苔绿潮研究进展

绿潮是世界性的海洋生态环境问题。自2007年以来,浒苔绿潮已肆虐黄海近岸海域达10年之久,造成了巨大经济损失和严重社会影响,成为近年来我国海洋生态学研究的焦点之一。目前,国内外学者围绕黄海绿潮起源与发生原因已经开展了一系列的研究,取得了一定的科学认知。本文综述了关于黄海绿潮起源与发生过程、浒苔的关键生物学特征以及绿潮暴发的环境驱动机制等方面的主要研究进展,分析了目前绿潮发生机制研究中未解决的科学问题和绿潮减灾防灾技术上的不足,并提出了研究展望。同时,对近期启动的国家重点研发计划重点专项"浒苔绿潮形成机理与综合防控技术研究及应用"的研究内容与预期目标进行了简要介绍。     

南黄海绿潮发生时浮游植物群落现状

根据2014年8月在大丰-射阳海域进行的调查,初步分析了绿潮发生时浮游植物的种类组成及其与环境因子的关系。共鉴定出6门51属93种,其中硅藻(62种,占66.7%),甲藻(26种,占28.0%),其余门类(金藻、绿藻、裸藻和隐藻)5种。网样共发现5种优势种,分别为中肋骨条藻Skeletonemacostatum、劳氏角毛藻Chaetoceroslorenzianus、虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculs-iridis、格氏圆筛藻C.granii、琼氏圆筛藻C.jonesianus,水样共6种优势种,分别为中肋骨条藻、锥状斯比藻Scrippsiellatrochoidea、血红哈卡藻Akashiwosanguinea、菱形海线藻Thalassionemanitzschioides、盔状舟形藻Navichlacorymbosa和裸藻Euglena spp.。其中,中肋骨条藻生态位较宽,对环境适应能力强。网采浮游植物细胞丰度为27.29×104 cells/m3,其中甲藻占6.5%,硅藻占91.2%。水采浮游植物细胞丰度为0.66×104 cells/L,其中甲藻占33.8%,硅藻占58.9%。结合历史数据分析表明,绿潮发生期间,调查海域营养盐浓度降低,浮游植物群落结构发生变化,甲藻种类数明显升高。绿潮对浮游植物群落结构可能存在一定的调控作用。     

黄海浒苔绿潮及其溯源研究进展

2007-2012年,黄海连续6a暴发了大规模绿潮。分析了过去5a国内外对黄海绿潮以及绿潮形成种浒苔的研究进展,并总结了对黄海绿潮浒苔溯源的主要观点。结合国内外对绿潮浒苔生物学研究结果,深入分析了大规模黄海绿潮暴发的关键要素(绿潮形成种、近海海水富营养化和其它海洋环境因子)以及生物生态学机制,根据已知的结果推演黄海绿潮全年发生发展过程。据此,认为黄海绿潮大暴发与江苏省近岸海域海水富营养化密切相关,辐射沙洲的浒苔微观繁殖体(孢子、配子及其不同发育程度的显微个体)在绿潮暴发过程中扮演重要角色。     

青潮发生的机理、危害及防治对策研究进展

近年来,全球青潮发生的频率、规模及其危害效应呈现逐渐上升的趋势,而我国在该领域的研究尚未展开。为保障海洋渔业安全和生态系统稳定,应充分关注我国沿海爆发青潮的可能性与潜在危害。本文综述了青潮发生的机理与危害,解释了青潮、赤潮、绿潮的区别和联系,介绍了国际上防治青潮的一系列措施,并展望了青潮研究发展方向。     

绿潮生物学机制研究

绿潮发生机制极其复杂,但其核心机理是绿潮暴发时漂浮"藻席"中的浒苔快速形成巨大生物量,涉及浒苔生物学过程对环境的响应及其生理生化基础。为此,本文在已有研究报道的基础上,对浒苔生活史研究进行了充分的理论补遗;分析了漂浮"藻席"中浒苔生长与繁殖过程,认为该过程是绿潮生物量形成的关键;阐述了浒苔孢子囊形成是对富营养化背景下海水溶解无机氮(DIN)中硝态氮高占比的响应,认为一氧化氮分子可促进浒苔营养细胞向孢子囊的转化;解析了浒苔细胞对逆境因子的响应途径与机制。基于已有的研究成果,本文对浒苔引发绿潮的生物学过程进行了理论推定。人为或自然因素使固着浒苔处于漂浮状态,形成小规模"藻席";富营养化背景下海水DIN中硝态氮占比的升高赋予了浒苔巨大的繁殖潜能,漂浮过程溶解无机碳(DIC)"充裕"和"不足"两个阶段的交替以及食藻动物啃食产生的藻片段使孢子囊形成比例大幅提升;孢子原位萌发等使释放的孢子在"藻席"中获得了附着基,个体数目随之指数增长;结合漂浮浒苔的高生长速率,"藻席"规模不断扩大,短时间内形成巨大生物量。同时,本文还对今后的绿潮研究提出一些建议,认为啃食动物在浒苔生物量消长过程中发挥重要作用,在...     

2009-2010年黄海绿潮起源与发生过程调查研究

绿潮是我国近海一种新型的海洋生态灾害,自2007年以来,每年5-7月在黄海海域周期性暴发与消亡,给沿海地区造成不同的环境影响和经济损失。本文基于2009-2010年黄海绿潮潜在起源区和绿潮发生过程的海上连续跟踪观测资料,对黄海浒苔绿潮的起源和发生发展过程进行了分析。结果表明,2009年和2010年黄海漂浮绿潮藻均首先发现于江苏南通小洋口外的太阳岛附近,随后,在小洋口至大丰港的近岸海域逐渐出现漂浮绿藻,并随时间逐渐向北漂移,分布面积和生物量均不断增大。不同年份间,黄海浒苔绿潮具有相似的发生发展过程,主要可以分为绿潮藻漂浮发生阶段、绿潮藻聚集阶段以及规模性绿潮形成阶段;但绿潮的发生时间、发生规模和漂移路径有所差异;2009年绿潮漂移线路为逐渐远离海岸线,而2010年绿潮藻的漂移路径基本为平行于海岸线;温度升高与绿潮暴发具有明显相关性。     

黄海绿潮发展规模影响因子及预测方法研究

黄海绿潮自2008年起连年暴发, 对沿海地区的海上活动带来严重影响, 不仅造成了巨大的经济损失, 也破坏了近海海洋生态环境。本文基于绿潮多源监测数据和大气海洋再分析资料, 对绿潮规模的年际变化及其影响因子进行分析研究。结果表明, 2008至2019年间黄海绿潮平均分布面积和覆盖面积分别为40 000 km²和620 km²; 影响绿潮规模的关键因子为绿潮生成区的海温和纬向海流, 由此建立的绿潮分布面积回归模型与观测值相关系数达到0.80; 欧亚遥相关波列、太平洋年代际振荡和厄尔尼诺与南方涛动可能是影响绿潮规模年际变化的大尺度环流因子。     

黄海绿潮分布年际变化特征分析

2008-2015年,连续8年在黄海海域暴发大规模绿潮,但因暴发时间、规模及漂移路径的不同,对沿海地区造成的环境影响和经济损失大不相同。本文利用EOS/MODIS卫星的多通道资料,采用NDVI算法获取绿潮信息,给出了2007年以来5-8月所有无云或少云晴朗天气下黄海海面绿潮的分布情况。黄海绿潮覆盖面积变化每年呈现单峰值分布,MODIS卫星在5月中旬至6月初首次发现绿潮,随后30~40 d内达到覆盖面积峰值,7月快速消退,8月上旬完全消失。2007年绿潮出现首年覆盖面积极低,发现绿潮时面积均未超过50 km2;2008年和2009年绿潮覆盖面积峰值分别为3 110 km2和4 075 km2,自此绿潮灾害成为新的海洋环境事件;2010-2012年绿潮暴发规模异常低值,各年覆盖面积峰值均未超过1 800 km2,但从2013年开始绿潮规模逐渐攀升,到2015年绿潮覆盖面积峰值达5 629 km2,持续可达98 d,覆盖面积和持续时间为历年之最。绿潮漂移路径可归纳分为3类:2008年和2011年绿潮主体先北向漂移越过34°30'N后,西北向垂直于岸线漂移,主要对连云港、日照和青岛造成较大影响;2009年和2012年绿潮主体先北向漂移越过35°N后,东北向平行于岸线漂移,故只有少许绿潮上岸;2010年、2013-2015年绿潮主体北向漂移至近岸后东北向沿岸漂移,对日照、青岛和荣成沿海造成大面积影响。所有年份绿潮影响范围均限于南黄海内,东侧边界最远未越过124.2°E。     

绿潮暴发对浮游动物群落结构影响研究

本调查于2016年和2017年的5月、8月,对日照近岸海域浒苔暴发区进行了4个航次的浮游动物断面调查。4个航次中,2016年和2017年5月航次获得的种类数要明显低于同年8月航次,而平均丰度和湿重生物量均高于同年8月航次。造成这种情况的原因可能是调查海域8月浒苔暴发结束,浒苔的消亡过程会大量消耗营养盐,导致水体中营养盐含量下降,进而影响到其他浮游植物和浮游动物的生长。应用PRIMER软件中的单变量分析得到群落种数(S)、丰富度(d)、香农-威纳指数(Shannon-Weaner index)(H′)和均匀度(J),从多样性指数分析可以看出,5月航次的生物多样性均劣于同年8月航次。不同年度相同季节航次中出现的优势种极其相似,而不同季节航次出现的优势种则大不相同。     

浒苔漂流聚集绿潮现象的初步分析

由石莼科绿藻大量增殖形成的绿潮已成为全球常态发生的生态现象之一.中国近年来也发生的孔石莼、浒苔等大型海藻异常增殖和聚集的现象,与国外报道的发生生物种类、发生基本过程和方式完全不同,可以作为绿潮一类新的模式进行研究和探讨.文中分析和探讨了漂流聚集浒苔绿潮发生的基本现象,浒苔因管状中空藻体内由光合作用产生的气泡增加了其浮力而进行漂浮生活,通过营养生殖的方式不断进行藻体的增殖,在适宜条件下日生长速率高达10%～37%,并在风场、流场以及潮汐的作用下不断聚集形成大规模的连片;漂浮聚集的浒苔会因藻体衰老死亡、光合作用速率下降、海水盐度降低以及水体泥沙等悬浮物附着使其聚集藻体浮力发生改变,而由海面表层沉降在水体表层以下.     

一种基于SAR影像的绿潮分布信息提取方法

为基于SAR影像准确的提取海域中的绿潮范围,利用黄海地区2016年7月4日的RADARSAT-2卫星影像,分别运用马尔科夫随机场、最小核值相似区和局部二值模式3种算法提取绿潮并进行对比,提出了综合马尔科夫随机场和最小核值相似区算法。结果表明,3种算法中马尔科夫随机场算法提取效果最好,与实际情况最为接近,但改进的绿潮提取算法,提取效果更好,精度比单独使用马尔科夫随机场算法提高了18%。     

中国陆海经济发展水平及相互作用机制研究

探究陆海经济关联性及其相互作用机制对实现陆海统筹具有重要意义。以中国沿海11省区市为研究区,运用核密度估计、地理探测器等方法对2006—2017年陆海经济发展演变过程及其相互影响过程进行探讨。研究发现：（1）沿海区域陆海经济整体呈正向发展态势,但海洋经济仍落后于陆域经济发展水平;（2）沿海区域海洋经济正逐渐形成具有健全产业结构的独立经济体系,但其对陆域产业影响程度仍弱于陆域产业对海洋产业的带动作用;（3）空间上看,陆海产业相互作用排序为：北部经济圈>南部经济圈>东部经济圈。未来仍应以陆域经济为重心,优化沿海经济圈产业布局,加强沿海经济圈对内陆经济辐射效应;（4）陆海产业之间已形成良好联动作用机制,尤其是陆域第二产业、第三产业和海洋第三产业之间交互影响强烈,其作用机制可归纳为资源交换型、产业链型、动态互助型三种。     

Characteristics of Tide in The South China Sea

Based ourself mainly on the harmonic constant in the tide table (English-edition), we acquire data from 320 tidal observatories, calculate the different tidal ranges and cotidal hours of the South China Sea, and by the contour line method, draw the M_2, S_2. K_1, O_1 constituent charts, thus better showing the tide distribution in the South China Sea and presenting tide characteristics in the area more accurately.     

天文大潮对南海北部浮游动物生物量的影响

基于2020年8月至11月在南海北部获取的声学多普勒流速剖面仪观测数据,利用后向散射强度数据估算得到相对体积散射强度并用其表征浮游动物生物量的相对大小,对相对体积散射强度的半月变化与具有半月周期的潮流动能进行相关性分析,进而分析天文大潮对声学估算的浮游动物生物量的影响。结果表明：半月周期的相对体积散射强度与潮流动能之间呈负相关关系,即天文大潮时,潮流动能较强,水体相对体积散射强度较低,浮游动物生物量则较小,天文小潮时则情况相反。初步推测其原因为：天文大潮时,强潮流一方面导致浮游动物生存环境恶化,使其生物量下降,另一方面也改变了浮游动物垂直迁移特性,浮游动物迁移到近海底处使其难以被观测。     

中国有害赤潮预测方法研究现状和进展

根据近几年来有害赤潮研究的进展，介绍了几种有害赤潮预测方法，主要包括：经验预测法，如海水温度变动预测法、海水透明度法、赤潮生物光合活性法；统计预测法，如判别分析、主成分分析；数值模型预测法，如营养动力学模型和种群生长动力学模型。文中提出，鉴于目前各种有害赤潮预测方法的局限性和不确定性，以及有害赤潮灾害预测的迫切性，为了尽快建立起有效和可靠的有害赤潮预测方法，在开展预测方法的同时，必须加强赤潮发生机理研究和赤潮生消过程的现场监测，前者是建立预测方法的理论基础，而后者是预测方法建立的要资料基础。     

考虑内潮耗散的南海M_2分潮伴随同化数值模拟

建立南海潮波模式及其伴随同化模式,在传统二维潮波方程的基础上加入了内潮耗散项,考虑了内潮耗散对南海潮波系统的影响,在前人工作基础上,改进了内潮耗散参数化方案,并给出内潮耗散项中地形效应参数的计算公式;通过对比,本文的参数化方案比前人参数化方案能取得更为合理的模拟结果。以63个验潮站和24个TOPEX/Poseidon卫星高度计轨道交叉点处的调和常数作为观测值,利用伴随同化方法来优化模式中的底摩擦系数和内潮耗散系数。为了寻求最优的优化方案,设计了7组数值实验。实验结果表明,实验7先优化内潮耗散系数再优化底摩擦系数的模拟结果最优。利用实验7的模拟结果分析了南海M2分潮的潮波特征,与前人结果基本一致。     

Arcgis矢量图层符号化方法在绿潮分布显示中的应用

在绿潮卫星遥感业务化监测中,技术人员首先对绿潮卫星遥感影像进行解译,相关部门以解译结果作为参考制定绿潮处置决策。然而传统的绿潮解译结果仅显示绿潮的分布范围,在绿潮的密集度方面没有体现,导致无法判断海上绿潮分布的实际情况,为绿潮处置决策增加了难度,而目前鲜有学者对绿潮分布显示做相关研究。Arcgis矢量图层符号化方法是把符号化方案应用到目标图层上,文章运用该方法将绿潮斑块图层密集程度可视化,提高对绿潮灾害目视判读的合理性。