渤海的平均余环流

利用72个渤海石油平台、站点测流资料,阐明了渤海的平均余环流特征,并用已有的数值计算结果阐明了其形成机制。观测表明在黄河三角洲近海存在一支北-东北向的流动,可抵达秦皇岛附近水域,数值计算表明该支流动主要是潮生的;在辽东湾北部存在一顺时针向的涡旋运动,在冬半年该涡旋是风生的;在渤海湾北部存在潮生的逆时针向的余环流。     

溶解无机态营养盐在渤海沉积物-海水界面交换通量研究

了解无机态营养严在渤海沉积物-海水界面交换速率、通量基控制因素,于2002-08-06~08-24,应用船基沉积物培养方法,现场测定了硅酸盐(SiO3-Si)、磷酸盐(PO4-P)和溶解无机氮(DIN)在沉积物-海水界面上的交换速率(νN)和交换通量(FN)。结果显示,νSiO3-Si变化范围为2 220~4 317μmol.m-2.d-1,平均为3 466μmol.m-2.d-1,νPO4-P为0.4~77μmol.m-2.d-1,平均为39μmol.m-2.d-1,νDIN为667~2 167μmol.m-2.d-1,平均为1 308μmol.m-2.d-1,其中NH4-N和NO3-N的贡献分别为48%和47%左右。进一步分析表明,νSiO3-Si主要由溶解和扩散2个过程控制,前者决定于沉积物黏土矿物含量和含水率,后者决定于营养盐浓度和温度。νPO4-P主要由在以黏土为主的细颗粒和氢氧化铁上的吸附-解吸和扩散过程控制,前者分别决定于沉积物粒度和上覆水中DO浓度,而后者决定于间隙水与上覆水之间的浓度差。结果表明,FSiO3为2.59×1013mmol,FPO4为2.95×1011mmol,FDIN/SE为8.62×1012mmol。这样,为维持夏季渤海初级生产力,沉积物交换过程可提供大约65%的SiO3-Si、12%的PO4-P和22%的DIN,远远高于以河流径流为主的陆源排放。     

近20年渤海叶绿素a浓度时空变化

浮游植物作为食物链的基础,对海洋生态系统具有重要作用。渤海作为我国最大的内海和重要渔业生物的产卵场、育幼场和索饵场,该区浮游植物研究具有重要意义。叶绿素a浓度是反映浮游植物生物量的重要指标。利用Google Earth Engine平台,对1997–2010年的宽视场海洋观测传感器(SeaWiFS)叶绿素a浓度数据和2002–2018年的水色卫星中分辨率成像光谱仪传感器(MODIS Aqua)叶绿素a浓度数据进行合并,并研究其时空变化特征。研究表明,近20年来,渤海全年叶绿素a浓度增加了14.1%,且增加显著。叶绿素a浓度在所有季节都呈现增加趋势;除11月外,其他各月都呈现稳定或增加趋势。从滦河入河口沿岸至渤海海峡的渤海中部,叶绿素a浓度增加较明显。同时也分析了海洋表面温度、风速和降水量数据。夏季渤海周边区域降水量和风速增加以及秋季海表温度的降低都有助于同季叶绿素a浓度的升高。渤海浮游植物可能受陆源营养物质输入影响较大。     

基于"一带一路"建设的环渤海地区港口优势评价

港口作为海陆运输的节点,是一个城市和国家的重要门户,对推动经济发展和对外贸易有着不可忽视的作用。基于国家提出的"一带一路"建设,评估环渤海港口的发展优势,逐步实现从沿海、沿江开放向内陆延伸具有重要意义。文章选取环渤海港口中的大连、天津、唐山、丹东、营口、锦州、秦皇岛、黄骅、日照、青岛、威海和烟台共12个港口进行发展优势对比。从港口吞吐量、港口规模范围、港口城市及腹地、港口未来发展4个方面构建环渤海港口优势评价体系。并利用熵权-TOPSIS法进行深入的实证分析。结果表明,环渤海港口群港口发展优势水平悬殊,基本可以分为4个档次。基于此,环渤海各港口应合理准确定位,通过错位发展和协同合作等方式谋求共赢。     

渤海湾表层沉积物元素地球化学分布特征与影响因素

对取自渤海湾的307个表层沉积物进行了元素测试和粒度分析。渤海湾表层沉积物的常微量元素呈现4种组合:富集于粗粒沉积区的SiO_2、Na_2O亲碎屑元素组合;富集于细粒沉积区的以Al_2O_3和重金属元素为代表的亲黏土元素组合;与缺氧环境有关的MnO、V、TOC元素组合和与河流输入有关的陆源CaO、TiO_2元素组合。粒度粗细主导了渤海湾元素含量分布的整体格局;海域河流物源供应不同较大影响了渤海湾南部(富Na_2O、CaO和SiO_2)和北部(富Ba和P_2O_5)在元素含量上的差异;高流速潮流对海底的冲刷再分配导致曹妃甸南侧Sr、Ca元素的条带状富集异常;有机质在细粒沉积区的富集导致缺氧环境的形成和K_2O、Mn、V、自生黄铁矿的海洋自生化学沉积;人类活动导致以Pb为代表的重金属污染在河流入海口、港口及沿岸海域的元素分布异常;曹妃甸沙坝内侧的泻湖(海洋钙质生物沉积)与沙坝外侧水下岸坡(陆源碎屑沉积)的截然不同的物源,导致了独特地貌沉积环境下元素分布的局部差异。     

渤海岸线及水深变化对水动力影响的数值模拟

为探究渤海岸线及水深变化对水动力的影响,基于Delft3D水动力学模型,选用2003年和2015年作为围 填海前后的典型年份,建立了围填海前后岸线及水深条件下的渤海三维水动力模型,并对水动力场进行了模拟。通过对围填海前后潮波和潮余流的分析,得到了岸线及水深变化对渤海水动力场的影响。结果表明:填海后,岸线及水深变化会对渤海主导分潮M₂分潮产生较大影响,秦皇岛附近无潮点向西北方向偏移,渤海海域M₂ 分潮振幅总体减小;潮致余流场受岸线及水深变化影响较大,其中渤海湾曹妃甸港南部形成复杂的涡流,沿岸海域余流增大;滨海新区附近形成多个小范围环流,且天津港到黄骅港北部沿岸海域2015年余流比2003年增加3~5 cm/s;黄骅港南部形成一个逆时针环流,并且该处余流减小2~5 cm/s。辽东湾辽河口附近由于水深增加导致余流减小2~7 cm/s。莱州湾黄河口附近的逆时针环流向东南方向移动,黄河口北部余流略有减小,东南部余流明显增大,增加量最多能达到9 cm/s。刁龙嘴南侧顺时针环流减小,北侧顺时针环流增大4~9 cm/s。     

莱州湾和牟平近海夏季小型底栖生物群落组成及环境状况分析

为探究莱州湾和牟平近海小型底栖生物群落组成及影响因子,作者于2016年7月在这两个海域采集了沉积物样品,并结合沉积环境因子进行了小型底栖生物群落组成分析。结果表明,在莱州湾和牟平近海各仅检获了7个小型底栖生物类群,且莱州湾的小型底栖生物平均丰度和生物量均明显低于牟平近岸海域。莱州湾线虫和桡足类平均丰度分别占小型底栖生物的91.9%和6.3%,牟平近海分别占92.1%和4.2%。对两个海域小型底栖生物群落组成与环境因子进行Pearson相关性分析,结果显示:小型底栖生物丰度与底层水溶解氧含量呈显著正相关;表层小型底栖生物丰度比与沉积物中叶绿素a含量、脱镁叶绿素含量、沉积物有机质含量以及水深呈显著正相关,与中值粒径和底层水温度呈显著负相关。本研究显示,基于不同沉积物类型中的参考比值,线虫和桡足类丰度比值(N/C)可用于莱州湾和牟平近海沉积环境有机污染状况的评估。研究还发现,牟平海域的小型底栖生物丰度和生物量呈现由近岸向外海增加的异常趋势,且小型底栖生物的数量和类群多样性较十年前显著降低,显示沉积环境受到了明显干扰。     

环渤海湾海洋资源环境承载力定量研究

环渤海湾地区经济发展迅速但开发利用过度,生态问题突出。本文以社会环境学理论、系统论、可持续发展理论等为基础,建立了环渤海湾海洋资源环境承载力评价指标体系,利用单项评价法,以地级市为基本单位对环渤海湾地区的海洋资源环境承载力进行评价。结果表明滨州市的海洋资源环境承载力较好,其次为唐山市和天津市,沧州市的海洋资源环境承载力较弱。     

渤海海峡跨海通道建设对城市经济联系的影响分析

渤海海峡跨海通道建设将极大改变环渤海乃至整个东部沿海的交通格局,势必对其目标城市大连、烟台带来直接的经济影响,同时也会对辽东半岛、山东半岛乃至东北、华北和华东不同尺度地区的经济联系产生深远影响。文章选取山东省17个和辽宁省14个地级市的地区的生产总值、城市人口以及城市间的最短时间距离等指标,测度渤海海峡跨海通道建成前后,对山东、辽宁两省区域城市经济联系的影响。研究表明:渤海海峡跨海通道建成后,对大连、烟台间的经济联系强度有显著提高,各城市经济联系度的平均增幅明显不同;同时,受距离衰减规律的影响,两省的城市分别以大连、烟台为中心,根据距离远近及城市自身发展程度分为4个层次,经济联系强度由内向外逐层次减弱;从整体上看,渤海通道的建设对带动两省城市之间的经济联系度都有大幅度提升。     

Trophic organisation and predator–prey interactions among commercially exploited demersal finfishes in the coastal waters of the southeastern Arabian Sea

Trophic interactions in commercially exploited demersal finfishes in the southeastern Arabian Sea of India were studied to understand trophic organization with emphasis on ontogenic diet shifts within the marine food web. In total, the contents of 4716 stomachs were examined from which 78 prey items were identified. Crustaceans and fishes were the major prey groups to most of the fishes. Based on cluster analysis of predator feeding similarities and ontogenic diet shift within each predator, four major trophic guilds and many sub-guilds were identified. The first guild ‘detritus feeders’ included all size groups of Cynoglossus macrostomus, Pampus argenteus, Leiognathus bindus and Priacanthus hamrur. Guild two, named ‘Shrimp feeders’, was the largest guild identified and included all size groups of Rhynchobatus djiddensis and Nemipterus mesoprion, medium and large Nemipterus japonicus, P. hamrur and Grammoplites suppositus, small and medium Otolithes cuvieri and small Lactarius lactarius. Guild three, named ‘crab and squilla feeders’, consisted of few predators. The fourth trophic guild, ‘piscivores’, was mainly made up of larger size groups of all predators and all size groups of Pseudorhombus arsius and Carcharhinus limbatus. The mean diet breadth and mean trophic level showed strong correlation with ontogenic diet shift. The mean trophic level varied from 2.2 ± 0.1 in large L. bindus to 4.6 ± 0.2 in large Epinephelus diacanthus and the diet breadth from 1.4 ± 0.3 in medium P. argenteus to 8.3 ± 0.2 in medium N. japonicus. Overall, the present study showed that predators in the ecosystem have a strong feeding preference for the sergestid shrimp Acetes indicus, penaeid shrimps, epibenthic crabs and detritus.