高生产力区LISST-100和OBS对悬浮颗粒物测量的比较研究

LISST-100通过激光前向散射测量32个粒径的悬浮颗粒物体积分数,OBS通过接受后向散射光强测量浊度,浊度反映水体浑浊程度,可用其变化代表悬浮颗粒物浓度变化。利用LISST-100和OBS于浙江外海高生产力区对悬浮颗粒物进行周日变化的同步观测,结果表明,浮游生物高生物量水体中,LISST-100能够测量出悬浮颗粒物体积分数的变化,由于颗粒物体积与其粒径成立方关系,其对于大颗粒物质变化比较敏感;OBS只能反映部分浓度变化,OBS接收的后向散射量强度取决于颗粒物后向散射截面的影响,因此对于小颗粒悬浮物质更为敏感,对大颗粒物质变化不敏感。无机小颗粒占优水体中LISST-100和OBS对于悬浮颗粒物的测量均较为理想。在悬浮颗粒物组分复杂的水体中,采用LISST-100有其优势,它可以获得不同粒径组分的体积分数,而OBS则适用于更小粒径范围的水体,主要是因为其对大粒径的浮游生物不敏感。     

南极普里兹湾的海水化学特征

本文利用 1 989/1 990年度中国第六次南极考察期间所获得的调查资料 ,探讨了普里兹湾营养盐分布及其与生物生产力间的相互关系。结果表明 ,在艾默里冰架外侧存在大片温暖高盐水域 ,该水域真光层内营养盐含量较低 ,溶解氧饱和度高达 1 2 0 %,叶绿素 A含量大于 1 .0 0 mg/m3 ,表明了普里兹湾是南极高生产力区。化学要素垂直分布如温度一样出现了强跃层 ,并于3 5 0 m层出现了异常的营养盐垂直分布 ,但盐度无明显跃层存在。最后讨论了引起异常分布的原因。     

利用ADCP和LISST-100仪观测悬浮物浓度的研究

利用黄河口海床基声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的周日观测资料对悬浮物浓度进行了反演,反演过程中综合考虑了球面扩散、声学近场的非球面扩散、海水和悬浮颗粒的吸收衰减以及其他因素对回声信号的影响,结果表明在粒径保持相对稳定的情况下,利用ADCP仪回声强度反演悬浮物浓度具有较高的精度.结合现场激光粒度仪(LISST-100)测得的粒径分布信息在反演过程中考虑了粒径修正,重点讨论了观测区域粒径变化对结果的影响,结果表明粒径的剧烈变化会降低体积后向散射强度与悬浮物浓度之间的相关性.大颗粒物质的存在使计算得到的悬浮物浓度偏高,粒径修正虽然在一定程度上消除了这种影响,但线性拟合的相关性并未提高.     

近岸海域浮游植物水华动力机制研究进展和展望

水华是一段时期内浮游植物种群丰度和生物量快速、显著增加的过程,其对整个海域的初级生产力水平和各生源要素循环等均有重要影响.水华发生的机制非常复杂,通常与水动力条件、气象条件、温度、盐度分布与变化、营养盐的补充与循环、浮游植物种类特征等因素密切相关.本文从湍流混合及垂直对流、浮游动物的摄食作用、光合作用有效光强和营养盐对浮游植物生长的影响和多因素的共同作用等方面综述了国内外水华机制研究的进展和现状,分析了中国近海海域水华机制研究所面临的问题.需要结合海上观测、卫星遥感、模式模拟等手段对浮游植物水华进行综合全面的研究.     

长江口外海域冬、春季水温变化规律研究

收集了1963—1996年长江口外海域水温的观测数据,分析了该海域冬、春季表层、10m层、20m层和30m层不同层次水温的季节和年际变化规律,以及其间水温垂向结构的变化。季节变化上,表层多年平均水温在8月最高,3月最低,底层多年平均水温9月最高,3月最低。年际变化上,冬季在1979年存在一个由冷到暖的跃迁;4月水温的年际变化较冬季复杂,表层、10m层、20m层和30m层水温分别在1979、1973、1973和1975年发生从冷到暖的跃迁。水平分布上,冬季除东南角小范围表层水温降低外,沿岸及北部海区表层水温均升高,春季北部和南部中间海域水温升高,升温幅度由表层至30m层逐渐变小。垂向结构上,冬季表底混合均匀,表层与20m层的年际变化相关系数高达0.97,春季表层与20m层的水温差存在10年左右的变化周期。本文将一些可能影响春季水温年际变化的因素与海温进行了比较并发现,在冷期,春季表层海温与长江口外海域气温相关较暖期好,相关指数为0.79;而暖期的春季表层与20m层的水温差与净热通量相关系数较高,为0.65。     

渤海春季浮游细菌分布与生态环境因子的关系

研究了 1 999年 4～ 5月渤海水体浮游细菌分布与生态环境因子的关系。结果显示 ,渤海春季表层水体浮游细菌含量与水温和溶解性有机碳呈正相关 ,相关系数分别为 0 .6 0 1 (P<0 .0 1 )和0 .4 0 6 (P<0 .0 5 ) ,并与溶解氧含量呈负相关 ,相关系数为 0 .5 1 9(P<0 .0 1 ) ;底层水体浮游细菌含量与水温、溶解性有机碳 (dissolved organic carbon,DOC)、颗粒性有机碳 (particulate organic carbon,POC)和叶绿素 a含量呈正相关 ,相关系数分别为 0 .82 0 (P<0 .0 1 ) ,0 .6 6 1 (P<0 .0 1 ) ,0 .5 31 (P<0 .0 1 )和 0 .4 42 (P<0 .0 5 ) ,并与溶解氧含量呈负相关 ,相关系数为 0 .6 5 0 (P<0 .0 1 )。表明水温和DOC、POC含量是渤海水域浮游细菌含量的主要限制因子 ,而水体中的溶解氧 (dissolved oxygen,DO)含量与浮游细菌的含量有关     

春季浙江南部海区溶解氧、pH值和营养盐分布特征及相互关系研究

浙江南部近海位于暖温带海区,受长江、钱塘江径流为主的浙江沿岸流影响,并提供丰富的营养盐类.台湾暖流在不同时期的盛衰对该海区亦有较大影响.适宜的海区温度,丰富的营养盐类使浮游生物大量生长,因此是我国重要渔场之一.     

PN断面黑潮流速垂直分布特征及机制分析

基于全球海洋再分析模拟GLORYS2(Global Ocean Reanalysis Simulation 2)结果,分析了PN断面(126.0°E-128.2°E,1 000 m以浅)黑潮流速垂直结构的季节和年际变化,探讨了黑潮流速垂直结构形成的动力学机制。结果表明:1)PN断面黑潮夏季流量最大,春季次之,秋、冬季节最小;气候态平均的冬、夏季流速最大值都位于次表层,春、秋季节流速最大值位于表层;夏季相对流速较大、最大值深度较浅;等密线在黑潮主轴区下凹,冬季更为明显。流速最大值深度和密度水平梯度为零的深度均表现出了较大的年际差异,该年际变化甚至超过季节差异;2)流速与密度符合热成风关系。黑潮通量由太平洋大尺度风场及中尺度运动两者共同决定,但局地的热通量和环流对温盐的输运共同影响密度场,调节黑潮流速的垂直分布,影响水通量的分配及营养盐输运;3)有些年份夏季流速最大值出现在表层,可能是夏季西南季风诱导陆架水离岸输运进入黑潮上层导致的结果。非线性、非地转物理过程的影响没有考虑在本研究中,热成风关系能够解释黑潮流速垂直分布形成的部分原因。     

陆架海碳循环模式研究现状与进展

海洋对CO2的吸收缓解了大气CO2浓度的持续上升,陆架海因其较高的初级生产而具有较强的固碳能力,在海洋碳循环中占据重要角色。然而由于陆架海过程时空变化剧烈,陆架海对人为CO2源/汇作用的动态格局还存在争议,陆架海碳循环的调控机制尚不清晰。IPCC AR4所采用的气候-碳循环耦合模型均未考虑陆架海碳循环,使其成为气候预测不确定性的主要来源之一。建立适宜的陆架海碳循环模型,可以探究陆架海不同区域CO2源/汇格局的长期变化,估算碳循环各关键过程的贡献,认识碳循环系统与生态系统的相互作用,评估陆架海碳循环在气候变化中的作用。基于陆架海碳循环模型研究现状,从物理过程、生物泵、碳化学系统等三个主要方面总结了陆架海碳循环模式在建模中应考虑的关键过程,提出了构建东中国陆架海碳循环模式的基本思路及拟解决的关键科学问题。     

基于肥满度-最大养殖收益的底播养殖虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)养殖容量评估及养殖区区划

养殖容量评估是合理规划养殖区的基础。基于虾夷扇贝养殖生态系统模型,模拟了2006年12月至2017年11月不同放苗密度下底播养殖虾夷扇贝的生长情况。在考虑肥满度对虾夷扇贝养殖收益的影响下,计算最大养殖收益及其对应的最适放苗密度和养殖容量,并通过最大养殖收益及其年际差异的聚类分析结果进行养殖区区划。结果表明:考虑扇贝肥满度的养殖收益能很好的抵消扇贝品质对养殖收益的影响;底播养殖虾夷扇贝的养殖容量和最适放苗密度有明显的时空差异,獐子岛和小长山岛之间并向长海海域东北部延伸的条带海域是高收益区;中收益区在高收益区南北两侧;低收益区位于研究区西北部和南中收益区南部;研究区南部由于饵料匮乏导致扇贝生长缓慢,为不适宜养殖区。开阔海域养殖容量也是有限的,片面增加放苗密度并不能达到增产增收的效果。研究结果可为合理规划和管理养殖区提供参考。