长江口外缺氧区生消过程和机制的再认知

通过对2006~2007年长江口外缺氧区多学科历史资料和相关模拟、遥感资料的分析,深入研究了该缺氧区的生消过程和分布形态及其结构,从水文环流动力学、浮游植物繁殖(导致有机物耗氧分解)以及其他因素等角度综合系统探讨了缺氧区生消及其位置季节性变化的机制,阐释了缺氧区生消过程中多因素的协同作用,揭示了缺氧区分布形态和结构的受控机制.研究表明:冬、春季长江口外的水文环境提供了较低溶解氧(DO)含量的水体,是缺氧区形成的前期背景条件;入夏后,缺氧区逐渐向北发育成熟,受地形、有机物局地分解和黑潮次表层水涌升的影响,7~8月份长江口外缺氧区在空间上呈现出不连续的分布特征,其在内陆架具有南、北"双核"结构,并于东部外陆架亦发现一个低氧核心,各部分的缺氧程度也不相同,北部的整体上最强,南部的次之,外陆架上的最弱;夏季北部缺氧区不仅与南部缺氧区的北向分化有关,也是在局地得以发展和加剧的结果,8月达到鼎盛期,9月以后由于层化削弱很快向南退缩并消失;秋季,于南部浙江沿岸存在缺氧区,并在济州岛西南部也形成一DO低值区,但均很快消亡,同时由于所处动力环境的改变还导致外陆架DO低值区外移.跃层强度的变化及其对DO垂向输送阻隔作用的长时间累积效应对缺氧区缺氧程度具有重要影响;长江口外海域层化区域面积、各流系/水团强度和上升流、锋面、浮游植物生物量高值区的季节性变化共同制约着内陆架缺氧区的扩展及其位置的纬向(南北向)移动;黑潮次表层水等动力因素的综合作用是导致外陆架存在一个DO低值核心的原因所在;东海北部底层冷水是济州岛西南部海域DO低值区在秋季得以形成的动力学基础.长江口外特殊的海底地形以及泥质区分布对缺氧区的发育亦具有一定影响.长江口外缺氧区的生消过程、分布形态以及其结构和位置的季节变化是多种因素协同叠加综合作用的结果.     

贝类养殖环境安全评价及其监控体系技术研究的探讨

受陆源排污、渔船作业及海水增养殖自身污染等共同影响所导致的养殖海域污染加剧、生态环境恶化等一系列问题,将严重威胁养殖贝类的质量,并制约着我国海水贝类养殖业的健康持续发展。针对这一问题,文章结合正在开展的我国海洋公益性行业科研专项,对我国重点海域贝类养殖环境安全评价及其监控体系技术研究作一分析和探讨,并简要介绍了该公益项目的立项背景、研究内容和目的,同时指出现阶段我们必须阐明海洋环境对养殖贝类质量的影响,并将环境因素纳入到养殖贝类质量监控过程之中,开发全新的贝类养殖环境安全评价和监控体系技术,才是保证未来海水贝类养殖业持续、健康发展的必然之路。     

夏季长江口东北部海域DO的分布及低氧特征

基于2006年7月18—23日对长江口东北部海域的大面调查资料,重点分析了该海域DO的分布特征,初步探讨了DO与温度、盐度、叶绿素和营养盐等各要素分布之间的关系。研究显示,2006年7月长江口东北部海域DO的质量浓度范围为1.36~8.81 mg/L,平均值为6.25 mg/L;调查海域(122°~123°E,32°~33°N)底层存在较为严重的DO亏损现象,表明长江口外DO低值区7月份在长江口东北部海域也存在一定程度的扩展;夏季台湾暖流北上引起的海水层化作用、表层生物繁殖引起的大量有机碎屑的沉降和氧化分解,可能是致使调查海域底层出现一定面积的DO低值区和DO亏损现象的2个主要原因。     

南黄海悬浮体的垂直分布特性及其指示意义

重点研究了南黄海典型断面的悬浮体垂直分布特性及其指示意义。结果表明:四季南海黄海北部断面悬浮体分布的共同特征是西高东低,冬、春季鲁北沿岸流携带悬浮体向南输运和黄海暖流北上是南黄海与北黄海进行物质交换的重要方式和途径;夏半年南黄海中部断面深水域存在的表层云团状悬浮体高值区或"中层悬浮体最大值"现象与该海域的生物活动具有密切的联系;冬、春季苏北浅滩外侧海域近岸区的悬浮体含量显著高于夏、秋季,且冬半年近岸区的悬浮体具有向外海输运的趋势;长江口东北部断面各季节均存在2个悬浮体高值区,其中位于断面西部近岸海域的高值区与长江冲淡水(夏季)或苏北沿岸水(冬季)的影响有关,位于断面东部深水域处的悬浮体高值区是黄海西部沿岸流物质输运的结果,并与济州岛西南部海域的泥质区总体相对应,黄海与东海的物质交换过程主要通过夏季长江冲淡水东北向扩展与冬半年黄海西部沿岸流南下和黄海暖流北上进行。另外,水体层化和陆架锋也显著影响着南黄海悬浮体的垂直分布状况,锋面是控制夏季悬浮体向外海深水区输运的主要物理机制。     

不同营养盐条件下浒苔的生长

2008年6月青岛近海发生了大规模浒苔绿潮,现场取样后在实验室进行不同营养盐条件下浒苔的生长速率研究.结果显示,青岛近岸海水不添加营养盐的对照组,浒苔平均每天的相对增长率3.85%;按每次添加10 μmol/L和50 μmol/L的2个加N组,浒苔平均相对增长率几乎相等,分别为6.31%/d和6.32%/d;按每次添加1 μmol/L的加P组,浒苔平均相对增长率低于加N组的,为5.79%/d;按每次同时加20 μmol/L浓度的N和1 μmol/L浓度的P的实验组,浒苔平均相对增长率与单加N的实验组差别不明显.在加N、加P和加微量元素情况下,平均相对增长率最高,更换培养液的又比不更换培养液的实验组明显高,分别为7.75%/d和6.84%/d.各实验组浒苔最大相对生长率出现在第3天,除对照组外,平均可达27.57%/d.实验表明浒苔对N的需求很高,添加Fe,Mn等微量元素可明显促进浒苔的生长与繁殖.     

乳山湾邻近海域低氧现象及成因浅析

根据2009-06-2009-09及2010-05-2010-06在乳山湾及其毗邻海域的综合调查,分析了该海域溶解氧的变化,初步探讨了影响溶解氧变化及底层低氧形成的原因。结果表明,夏季乳山湾邻近海域存在季节性低溶解氧区,溶解氧在6,7月份相对较高,而在8,9月份相对较低,最低值出现在8月份,为3.21mg/L(饱和度为35.5%),表观耗氧量为5.82mg/L。乳山湾外邻近水域溶解氧略高于湾口和湾内。底层溶解氧水平受到潮汐的影响,具有较大的周日波动性,变化范围介于3.74～8.26mg/L;在落潮时质量浓度降低而在涨潮时质量浓度升高。在这一区域存在较为强烈的温、盐跃层,从而限制了表、底层溶解氧的交换,而COD质量浓度的升高为这一区域的耗氧过程提供了一定的物质基础。潮汐、黄海冷水团的顶托作用、有机物质在底层水域的氧化作用以及底泥耗氧过程导致底层溶解氧的亏损。     

夏季长江口外低氧区的动态特征分析

研究长江口外海域夏季低氧区的动态特征具有重要的科学意义和应用价值.通过对长江口外低氧区典型月份历史资料以及该海域生态环境演变的分析,揭示了长江口外海域低氧区北移、氧最低值波动下降和低氧区面积扩大的年代际变化趋势,阐明了低氧区的演变与富营养化以及海洋动力环境之间的关系,并对2006年夏半年(6-10月)低氧区的位置变化过...     

2017年春、夏季南黄海西部营养盐的分布特征及其与浒苔暴发的关系

基于2017年4月、5月、6月和8—9月在南黄海西部海域4个航次的现场调查,分析了春至夏季逐月的营养盐分布特征及其影响因素,初步探讨了营养盐与浒苔绿潮暴发的关系。结果表明：春至夏季苏北近岸浅水区总体呈现出高温、低盐、高营养盐的特征,且各理化要素垂向差异不明显;同时该海域表层水体中的营养盐含量自4月至5月有所下降,而后开始上升,至8—9月达到最大浓度。受长江冲淡水的影响,调查海域西南部表层存在向东北方扩展的低盐、高营养盐水体,在夏季与苏北海域向外扩展的营养盐高值区连成一体。在调查海域的中部至东北部深水区,入春后表层海水不断升温,至夏季于底层形成显著的黄海冷水团,并在其周围呈现出锋面特征;受初级生产过程和温跃层的影响,入春后该海域的上层营养盐浓度总体呈现出下降的趋势并在夏季维持了较低的水平,而底层营养盐浓度从春季至夏季有所升高且影响范围不断向西南方向扩展,至8—9月达到最大范围。苏北近岸海域丰富的营养盐为入春后大型藻类的生长和暴发提供了重要的物质基础,而且5月南黄海西部相关海域表层营养盐浓度降低与浒苔、马尾藻等大型漂浮藻类暴发对营养盐的吸收利用有关。     

2007年春季南黄海溶解氧的分布特征及影响因素

基于2007年4月对南黄海调查所得的溶解氧(DO)资料,重点分析了DO的分布特征,并在此基础上初步探讨了DO与温、盐度水文要素分布之间的关系。结果表明,2007年春季南黄海DO的质量浓度范围为7.33~11.41 mg/L,平均值为9.24 mg/L;上层水体(0~30 m)中,西南部海域DO质量浓度较低,而在黄海暖流影响的中北部海域,受浮游植物光合作用的影响,DO的质量浓度却保持了一个较高的水平;底层DO质量浓度呈近岸高、远海低的分布趋势,并在黄海暖流影响的中北部海域,由于有机物的耗氧分解,存在1个DO低值区;从DO的垂直分布来看,5 m和10 m层的DO质量浓度均值最高,这一现象可被认为是增温季节DO垂直分布最大值形成的初始阶段,此外,DO断面分布还存在4种典型的类型。水温、浮游植物光合作用以及有机物在底层的分解是影响DO质量浓度的主要因素,而DO分布趋势则主要受控于南黄海环流结构。     

南黄海冷水团海域溶解氧和叶绿素最大现象值及营养盐累积的季节演变

基于2006-2007年在南黄海冷水团海域开展的4个季度月的调查资料, 重点研究了该海域溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl a)最大值现象和营养盐累积的季节演变规律。结果表明:春至秋季黄海冷水团海域DO和Chl a最大值层深度具有先加深后变浅的趋势, 出现最大值层的海域面积呈现出先增大后缩小的变化过程, DO和Chl a最大值层的深度及面积在夏季均达到最大, 至冬季DO和Chl a最大值现象消失;夏季冷水团海域深水区DO最大值处的氧含量整体高于春季, 而冷水团边界附近氧最大值处的氧含量整体低于春季;春至秋季冷水域深水区次表层Chl a最大值处的Chl a含量先降低后升高, 于夏季时最低, 入秋后开始升高, 而一年四季中冷水域边界附近Chl a最大值处的Chl a含量却在夏季时最高, 而且显著高于深水区。黄海冷水团海域的底层营养盐储库具有一定的空间异质性, 冷水域底层通常分别在深水区和西部边界处存在营养盐高值核心, 其中位于深水区的高值核心位置季节变化不明显, 而位于冷水域西部边界附近的高值核心位置则呈现出自春季至夏季向西移动、入秋后又向东部移动的季节变化特征。水文物理因素和生物化学过程对DO、Chl a最大值及营养盐储库的季节演变具有重要的调控作用。