GIS技术在长江防洪调度系统中的应用

简要介绍GIS的概念和基本功能,结合长江防洪调度系统的开发,探讨GIS及其组件在洪水预报调度领域中的应用。     

基于AQWA的漂浮式海洋装置载体锚泊系统耦合分析

文章基于波浪力时域频域的运动理论,采用变换锚链夹角的方法,通过水动力软件AQWA进行仿真耦合分析的方式,得出针对特定研究对象即双浮筒漂浮式浪流发电装置的最佳锚泊方案,进而探讨类似的漂浮式海洋装置载体锚泊系统方案的设计。     

Landsat-8 TIRS数据在某核电站温排水监测中应用探讨

为探索Landsat-8 TIRS热红外数据在核电站温排水监测的应用能力,以某核电附近海域为研究区域,采用单窗算法建立核电站附近海域表面温度反演方法,并将该结果与时相接近的MODIS海温产品数据进行了对比分析。结果表明,反演的温度场可较精细地刻画该核电站附近温度场的分布情况,Landsat-8 TIRS数据可实现较高精度的核电站温排水监测。     

福建平潭近海赤潮预警模型研究*

本文分析了福建省平潭近海海域2013—2019年水文、水质及气象数据的主成分结果, 筛选出5个气象因子和4个水质因子作为输入指标, 以藻密度为输出指标, 分别演算了KNN (K-nearest neighbor)、RF (random forest)、GBRT (gradient-boosted regression Trees)以及Bagging (bootstrap aggregating)4种赤潮预警回归模型。对2013—2019年的802 组海洋监测数据归一化处理后, 随机选取80%的数据作为模型的训练样本, 剩余的20%作为模型验证数据。其中, 以风速、气温、海平面气压、叶绿素a浓度组合为输入指标时, KNN回归模型演算结果的精度较高(R²=0.624, RMSE=0.821μg·L^-1, MAE=0.836μg·L^-1)。在没有叶绿素a浓度监测指标的海域, 构建了以叶绿素a浓度为输出指标, 气温、日照、风速、AOI(apparent oxygen increase)组合为输入指标的BP神经网络赤潮模型, 该模型也具有较好的预警精度(R²=0.651, RMSE=0.062μg·L^-1, MAE=0.033μg·L^-1)。本研究结果可为平潭海域的赤潮预警研究提供参考。     

基于Ecopath模型的西南黄海生态系统结构和能量流动分析

构建了包括20个功能组的西南黄海生态通道模型(Ecopath Model)。分析结果表明:各功能组营养级的范围在1. 000～4. 509之间,鸟类、鱼类、头足类等主要高营养级生物的营养级范围为3. 417～4. 509。该生态系统的能量流动主要发生在食物网的低营养级部分,在7个系统整合营养级间,能量传递效率沿食物链逐级降低,各营养级生物的消耗量和产出量也急剧减少。从第I营养级到高营养级间的逐级转换效率分别为11. 33%、13. 16%、15. 50%、14. 67%、13. 61%和15. 68%,系统平均转化效率为13. 22%;来源于碎屑的能量转化效率为13. 35%,来自初级生产者的转化效率为13. 14%。在总能流中,直接来自碎屑的占43%,来自初级生产者的占57%,说明系统的能流通道以牧食食物链为主导。混合营养评价显示,系统生产者碎屑与浮游植物对其他多数功能群有积极影响,蟹类、鲽形目、水母、大型底栖和浮游生物中同类竞争的消极影响尤为明显。西南黄海生态系统总初级生产力与总呼吸量比值为2. 541,Finn’s循环指数和Finn’s循环路径长度分别为3. 983、2. 444。通过模型输出的系统生态参数分析,当前西南黄海生态系统仍处于不成熟的、不稳定的阶段。     

辽东湾西海岸潮间带大型底栖动物群落生态位特征

基于2014年9月和2015年4月辽东湾西海岸潮间带10个断面3个潮区的调查数据,对12个优势种的生活型、生态位宽度和生态位重叠度进行了分析,结果表明:12个优势种分别隶属于3门4纲12科;面上生活类群和面下生活类群的比值GS/GSB表现为春季秋季;秀丽织纹螺、日本大眼蟹和丽核螺的生态位宽度较宽(2.171、2.170和2.169),猫爪牡蛎和短角双眼钩虾的生态位宽度较窄(0.637和0.173);生态位重叠较为显著的种类有四组,均是生态位宽度较宽的物种。以上结果也从一个侧面反映了底栖生物对季节和生境的适应情况,由于季节变化和生境不同,使物种生态位宽度值发生了变化,从而影响物种之间的生态位重叠值。     

温州沿岸海域春、夏季浮游动物群落特征及与环境因子的关系

文章根据2016年5月（春季）和8月（夏季）温州沿岸海域浮游动物和环境因子的调查资料,对浮游动物的种类组成、生态类群、优势种、丰度和生物量进行研究,并通过典范对应分析探索环境因子对浮游动物群落特征的影响。研究结果表明:春、夏季共鉴定到浮游动物117种和浮游幼虫20类,大多数种类属于暖水性近海类群;春季的优势种包括中华哲水蚤、大西洋五角水母和百陶箭虫,夏季的优势种包括拟细浅室水母、齿形海萤、肥胖箭虫和精致真刺水蚤等;浮游动物的丰度和生物量春季高于夏季,水平分布大致为近岸低、远岸高;浮游动物样品的季节性差异与表层水温和盐度有较大关系,而影响浮游动物群落结构空间差异的环境因子春季为盐度、活性磷酸盐、硝酸盐和氨氮,夏季为盐度、总氮、总磷和叶绿素a。     

北黄海浅表层沉积物微量元素的分布及其早期成岩作用探讨

探讨北黄海早期成岩过程中微量元素的分布特征及其对古环境判别指标的影响,结果显示,沉积物中微量元素分布主要受陆源碎屑控制,而早期成岩过程对这种受源岩控制的微量元素分布特征影响不大。早期成岩作用对Mn、Ni、V、Zn影响剧烈。U/Th、V/Cr比值表明古底层水环境为氧化环境,V/(V Ni)比值揭示底层水为厌氧环境,这与V、Ni受早期成岩作用影响较大有关,其不能真实地记录古底层水的氧化还原环境。     

间接ELISA技术在病原性鳗弧菌SMP1快速检测中的应用

以大菱鲆(Scophthalmus maximus)出血症的病原菌——鳗弧菌(Vibrio anguillarum)SMP1为抗原,制备兔抗血清,测定了抗血清的工作浓度和对抗原的特异性,建立了在大菱鲆肝肾组织中检测SMP1的间接ELISA方法。SMP1人工感染大菱鲆,用建立的间接ELISA对大菱鲆肾脏和肝脏进行检测,结果肾脏的阳性检出率为87.7%,肝脏的阳性检出率为90%。该方法的建立有助于快速准确地鉴定由SMP1引起的大菱鲆疾病。     

利用OJIP叶绿素a荧光评估干出对石莼(Ulva lactuca)光系统Ⅱ的影响

通过分析快速叶绿素a荧光动力学上升(荧光快相)和JIP-test的参数探讨了干出对石莼光系统II特征的影响。结果表明,起始荧光(Fo)随水分的丧失明显增加,在失水达到67%时快速叶绿素a荧光动力学曲线出现一个平台,即O-J-I-P上升转变为O-J上升(J=I=P)。随着水分丧失的增加,以单位反应中心为单位的天线色素吸收的能量(ABS/RC)和用于热耗散的能量(DIo/RC)增加,当失水达到67%时,ABS/RC和DIo/RC分别达到起始时的127.5%和225.4%;用于电子传递的能量(ETo/RC)并没有明显变化;而捕获的能量(TRo/RC)在失水超过31%时明显下降。干出导致最大光化学效率(φPo)、电子传递的量子产额(φEo)和捕获的激子能导致电子传递的效率(ψo)均明显下降,在失水达到67%时,与未失水相比分别下降24.5%、86.4%和89.8%。而在J点的叶绿素a相对荧光(VJ)随着水分的丧失明显升高,同时单位面积上激活的反应中心数量明显减少。以上结果表明干出对石莼光合作用PSII的影响主要是由于PSII反应中心的失活和PSII受体侧电子传递的抑制。