人类活动对海洋生态系统影响的空间量化评价——以莱州湾海域为例

本文针对海域管理中难以量化人类活动对海洋生态系统影响的问题,提出人海关系空间量化模型,通过完善概念模型、构建指标体系、确定权重及标准,最终利用作用强度和位置关系量化人类活动对海洋生态系统的影响,数值在0—1之间,等分为四个影响程度,由弱到强依次为微弱、中等、强烈和极强,并将该模型和量化方法应用于莱州湾海域。研究结果表明:整个莱州湾受人类活动的综合影响均值为0.425,处于中等影响程度;其中污水排放、围填海工程及港口航运是对莱州湾生态系统影响比较强烈的人类活动;研究海域中40%受到人类活动的强烈影响,44%为中等影响,16%为微弱影响。空间量化分析显示,人类活动对莱州湾近岸海域的综合影响比邻近外海强烈,其中影响较强烈的区域出现在西南近岸海区,而影响较微弱的海区则为莱州湾北部外海。该方法空间量化结果与莱州湾实际情况相符,说明人海关系空间量化模型适合定量化评估人类活动对该海域生态系统的影响,可为"山东半岛蓝色经济区"海域管理提供技术支持。     

最近50年来莱州湾东部典型砂岸潮上带土地利用变化研究

以不同时期测量和成像的地形图和高分辨率遥感影像为数据源,综合使用野外调查、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等方法,对最近50多年来莱州湾东部砂岸典型岸段(界河口—刁龙嘴)的土地利用变化进行研究。结果表明,最近50多年来,莱州湾东部海岸土地利用/土地覆被变化显著,土地利用类型转化的总趋势是风沙地、林地、耕地向养殖池及居民地转化。从20世纪90年代初以来,该岸段潮上带风沙地大部分已为养殖池(塘、大棚)等所覆盖,在沿海防护林和海域之间新出现了一条平行于岸线、基本连续展布的水产养殖设施带,其外侧建有高出当地最高潮位的防浪堤。潮上带土地覆被的如此深刻变化,必然深刻地改变风暴潮作用时的水动力边界条件,导致风暴潮作用过程中沿水下岸坡—海滩—潮上带方向的能量分布发生调整,进一步会对海岸地貌及冲淤发生的范围、强度、性质和形式等带来变化。因此,大面积的潮上带土地利用可能是莱州湾东部砂岸,最近30年来海岸地貌冲淤演变的重要影响因素之一,这为今后深入研究并预测该段海岸地貌冲淤变化提供了新的视角。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)规模增殖放流对三沙湾滩涂底质环境改良的效果

于2013-2014 年在三沙湾选择增殖放流区Ⅰ区和Ⅱ区, 开展了2 批次的缢蛏增殖放流, 计 放流缢蛏苗数量约3747 万粒。采用对缢蛏生长、生物量动态变化和滩涂底质主要因子跟踪监测的方 法, 开展对缢蛏增殖放流效果的评估。研究结果, 2 个增殖放流区的缢蛏密度和缢蛏生物量都比对照 区有极显著提高, 共收获65 吨缢蛏大规格苗, 增殖放流产出比为1: 8.0-9.0, 获得了一定的资源增 殖效果和经济效益。放流期间, 滩涂底泥中的氧化还原电位、硫化物和有机碳等浓度在增殖区Ⅰ区、 Ⅱ区和对照区之间都无显著差异(P>0.05), 但, 底泥中Ⅰ区、Ⅱ区的氧化还原电位平均值分别比对照 区提高了26%和18%, 硫化物浓度平均值分别比对照区降低了45%和34%, 有机碳浓度平均值分别 比对照区下降了5.8%和6.8%, 表明, 缢蛏增殖放流获得了一定的改良底质环境效果。     

基于生态系统服务的海洋健康评估与调控:以莱州湾为例

近岸海域的生态系统管理,要求对海洋健康进行综合的评估以及对人工调控进行科学的指导,进而促进可持续发展。本文构建了定量化方法,用于评估当前的和近期的基于生态系统服务的海洋健康。以莱州湾为例的研究结果表明,当前的海洋健康指数分值为0.7856(总分为1.0);通过对负面压力进行不同强度的人工调控,得到近期海洋健康预计的变化范围为0.5551到0.8041。具体地说,本文评估得到当前的海洋健康主要表现为文化服务和供给服务基本优秀,而支持服务和调节服务不够良好。若不对持续增长的压力采取有效的调控措施,该近岸海域生态系统会在近期丧失部分支持服务和调节服务;若负面压力被完全控制,该近岸海域生态系统服务的分类等级会得到小幅提升。另外,应进一步加强对生态系统服务尤其是文化服务和调节服务的宣传教育。本文的分析过程和量化结果,为进一步指导人工调控提供了灵活的工具,有助于海岸带区域的生态系统管理。     

三门湾春季温排水增温效应数值模拟研究

采用ECOMSED模式和2012年5月份现场温盐、潮流以及气象观测资料,对三门湾核电站冷却水排放所致海水增温效应进行了数值模拟研究。结果表明,在近期工程建成后,三门湾海水增温范围主要出现在排水口附近,表层增温幅度最大,底层增温幅度最小,在月度时间内,表底层增温范围有大、小极值变化。在全部工程完成后,温排水量大幅提高,三门湾表层海水增温1℃的范围将稳定影响较大面积,4℃增温范围较小。在月度时间内,表底层增温范围大、小极值变化幅度也将增大。     

莱州湾及其邻近海域表层海水中两种有机氯农药污染状况和生态风险评价

对莱州湾及其邻近海域表层海水中氯丹、硫丹及硫丹硫酸盐含量进行调查研究,为该海域海水质量状况及生态风险评价提供科学数据。2012年8月、9月,在调查海域设置51个站位,取其表层海水,用气相色谱法对氯丹、硫丹及硫丹硫酸盐含量进行检测。8月氯丹、硫丹及硫丹硫酸盐浓度范围依次为N.D.(Notdetected)~0.58ng/L、N.D.~0.85ng/L、N.D.~2.18ng/L,9月依次为N.D.~0.84ng/L、N.D.~2.13ng/L、N.D.~1.94ng/L。两种有机氯农药受陆源性输入影响,呈现出由近岸向远海递减的趋势;研究海域整体污染程度处于一个可接受的水平,但海域中有新的硫丹污染物输入和积累,需要引起一定重视。     

桑沟湾农药残留及贝毒对海洋环境质量影响和主要食用贝类健康风险评估

根据2009-04—2010-02隔月6个航次桑沟湾9个调查站位贝类养殖区有机氯(OCPs)、有机磷(OPPs)农药残留和麻痹性贝毒(PSP)的调查资料,分析了它们在该海域海水中、表层沉积物中和主要贝类(栉孔扇贝、太平洋牡蛎和菲律滨蛤仔)体内的含量水平,就农药残留及贝毒污染对海洋环境质量的影响进行综合评价和类别划分,并对主要食用贝类中农药残留和贝毒的暴露水平进行健康风险评估。结果表明,桑沟湾贝类养殖区海水质量、沉积物质量和养殖贝类质量水平范围为1~2级,平均分别为2级、1级和1级,养殖生态环境综合质量水平为2级;总体上,该海域海洋环境综合质量处于良好水平,贝类产区生态环境质量为1类区(清洁区)。即该海域农药残留及贝毒污染对海洋环境质量影响较小或无明显影响。另外,针对食用桑沟湾贝类水产品的消费人群进行了农药残留及贝毒污染的健康风险评估,结果表明调查人群食用贝类中OCPs中的HCHs和DDTs、OPPs中的马拉硫磷和甲基对硫磷、PSP的日摄入量分别为0.75,2.11,0.19,0.09和1.22μg/(人·d),其摄入量低于ADI的推荐限值,因此桑沟湾主要食用贝类中农药残留及贝毒污染的健康风险处于安全范围。     

台州湾浅海滩涂大规模围垦下水动力变化分析

基于开源软件TELEMAC-2D建立了台州湾近海潮汐潮流数值模型,对台州湾浅海滩涂大规模围垦前(1984年)和围垦后(2013年)的潮汐潮流进行了模拟计算。从主要分潮潮波分布、潮流场、高低潮位和椒江河口纳潮量4个方面探讨了台州湾浅海滩涂围垦对周边水动力特征的影响。结果表明:滩涂围垦工程对水动力特征的影响局限于围垦区附近水域。围垦后,海域M2分潮波振幅减小,且潮波向岸传播的速度减慢;围垦区附近海域涨落急流速大幅度降低,涨潮流向北偏转,落潮流向南偏转;海域大潮高潮位呈现一定程度的降低,大潮低潮位基本不变;椒江河口纳潮量有较大程度的减少。     

长三角区域"湾长制"的实施困境及法治优化

当前,我国海洋环境治理存在涉海部门管理模式切割性、陆海环境治理体系脱钩性与跨省海洋环境协作治理实践绝缘性等方面的"制度失灵"问题.长三角区域的跨省海洋环境治理需要正视和破解重政策主导轻法律保障、重陆海分离轻陆海一体、重纵向命令服从轻横向沟通协调等"三重三轻"现象.在长三角区域一体化的国家战略背景下,需要将"湾长制"纳入...     

宁夏红石湾煤矿涌水量评价

在分析红石湾煤矿区地质及水文地质条件的基础上,对矿井的充水因素进行了论述,认为区内的古近系孔隙水含水层分布广,厚度大,富水性较强,但由于其距首采区的主采煤层(三煤)较远,导水裂隙带的最大破坏高度尚未达到该含水层,且其间有近20m厚的隔水层,所以该含水层对煤矿开采影响较小;影响区内煤矿涌水量的主要含水层为二叠系石盒子组砂岩含水层和山西—太原组砂岩含水层。采用富水系数比拟法、狭长水平巷道水动力学法、大井法对煤矿涌水量进行了计算,通过对各种计算方法适应性的评述及计算结果的对比,最后选用狭长水平巷道水动力学计算结果作为矿井正常涌水量,大井法计算结果作为矿井的最大涌水量。