粤西海陵湾养殖区邻近海域大型底栖动物生态学特征

根据2014—2016年粤西海陵湾养殖区湾内和湾外邻近海域21°27′—21°38′N、111°42′—111°57′E 4个航次调查资料,对其大型底栖动物生态学特征进行了研究。结果表明,共鉴定大型底栖动物64种,春季种类最多为39种,秋季最低为17种。4季均以环节动物种类数最多,软体动物次之。不同季节间优势种有所差异,仅倍棘蛇尾Amphioplus sp.为周年优势种。春、夏、秋和冬季第一优势种分别为倍棘蛇尾、菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum、短吻铲荚螠Listriolobus brevirostris和平蛤蜊Mactra mera。平均丰度和生物量分别为213ind./m~2和15.4g/m~2,其中丰度以春季最高为248ind./m~2,夏季最低为167ind./m~2,而生物量则以秋季最高为28.0g/m~2,春季最低为2.4g/m~2;平面分布总体呈现湾外高于湾内的趋势。底栖动物Pielou均匀度和Shannon-Wiener多样性指数分别为0.95—1.00和1.56—4.07,其中时间分布规律明显,春季最高,秋季最低;空间上,两者无明显分布差异。群落结构时空差异显著,为沉积物类型、水深、底层无机氮和悬浮物以及捕食压力等因素共同影响的结果。     

莱州湾表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征与运移趋势分析

运用粒度参数分析、黏土矿物含量分析、Flemming三角图示法和Gao-Collins二维的"粒度趋势分析"等方法,对采自莱州湾海域的表层沉积物样品和黏土矿物样品进行分析,了解了该研究区域的沉积环境及沉积物的运移趋势。研究区由岸向海沉积物类型大致依次为砂-粉砂质砂-砂质粉砂-粉砂-黏土质粉砂,并且研究区表层沉积物在近岸区域呈现较为明显的平行岸线的条带状特征;同时沉积物的平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数也呈现出良好的正相关性或负相关性;研究区黏土矿物为伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石,除伊利石分布大致为黄河三角洲近岸低,向研究区东北方向逐渐升高外,其余的黏土矿物都表现出了近岸高,远海低的分布特征,且主要物源为黄河物质输入。Flemming三角图研究区所有采样点大部分分布在Ⅱ区,少部分分布在Ⅲ区,说明研究区整体水动力较强;采样点在A—E区均有分布,但在C、D两区分布最多,说明研究区沉积物粒径较集中。研究区表层沉积物整体呈由岸向海输运的趋势,具体来看,黄河沉积物入海后向北、向东、向南运移,研究区内沉积物的来源是黄河输沙以及周围入海的小河流的输沙和沿岸冲刷的物质。     

极地环境监测网的设计及其在南极普里兹湾的应用

为了保护南极和北极的生态系统和环境,中国自20世纪90年代初开始推行和实施了极地环境监测计划,部署了各学科监测传感器阵列;采集了多学科数据,包括海洋、大气、冰冻圈、生物圈等主题;架构了"R/V雪龙号破冰船—极地考察站—国内基地"之间的快速数据传输网络;建立了海洋环境监测系统、太阳能地面空间监测系统、生态环境监测系统等系列监测系统。为了实现长期监测,达到预测和预警目标,本文针对国内外现状,在现有基础上设计了一套中国极地环境长期监测网(Polar Environment monitoring network of China,CPEMN)。该监测网集成各监测系统并在监测指标设计上覆盖我国极地所有常规监测/观测任务,且根据国际科研动态和长期监测规划拓展了预期监测范围。最后本文利用南极普里兹湾进行的破冰导航应用示范验证了CPEMN具有可执行性。     

基于神经网络模型的湛江湾水体有色溶解有机物的遥感估算

有色溶解有机物(Colored Dissolved Organic Matter, CDOM)是水体中重要的水质参数之一,是水色遥感的重要研究对象,如何构建适合特定区域的近海二类水体CDOM反演模型一直是国内外研究难点。本文利用2017年5月26～29日对南海西北部海域湛江湾20个站位采集的水样和测量的光谱资料,分析归一化遥感反射率与CDOM浓度a_g(400)的相关性,发现最大负相关系数出现在586nm处,选择580、585、590、595nm这四个波段处的归一化遥感反射率与a_g(400)建立了多元线性回归模型、BP(Back-Propagation)神经网络模型和RBF(Radial-Basis Function)神经网络模型,并与其他算法模型进行对比分析。结果发现, BP和RBF神经网络模型的平均相对误差和均方根误差均远小于多元线性回归模型和其他算法模型,神经网络模型的预测值与实测值拟合效果要优于多元线性回归模型。研究表明,神经网络模型更适合于湛江湾有色溶解有机物的遥感估算。     

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。     

大亚湾浮游植物粒级结构对温排水和营养盐输入的响应*

大亚湾核电站温排水对其邻近海域的生态效应日益突出。文章结合现场调查和室内模拟实验, 研究了夏季和冬季大亚湾海域沿温排水温度梯度的浮游植物粒径结构特征, 探讨了营养物质的输入可能对其产生的影响, 以期深入了解浮游植物对升温以及富营养化作用的响应机制。结果表明, 适温条件对浮游植物的生长起促进作用, 在极高温(36.0℃)环境下则产生抑制作用, 在排水口邻近高温区夏季和冬季浮游植物叶绿素a含量均呈较低分布。交互模拟实验发现不同季节浮游植物对于温度和营养盐的敏感性存在差异, 夏季营养盐对浮游植物生长的促进作用比温度明显, 冬季温度的作用则更为显著。现场观测和模拟实验均显示, 水温升高和营养盐加富均可造成小粒级浮游植物 (<20μm)所占比例的增加; 因此, 升温和营养盐输入均可能导致浮游植物粒级结构呈小型化趋势, 并对食物网能量流动与物质循环、生态系统的结构稳定性以及海洋渔业的产量造成潜在影响。     

胶州湾毛颚类生态学研究

根据2006年9月—2007年8月胶州湾浅水Ⅰ型浮游生物网的调查资料,分析了胶州湾毛颚类的种类组成、数量分布、摄食、生物量、生产力情况。结果表明,本次调查共出现毛颚类3种:强壮箭虫(Sagitta crassa)、拿卡箭虫(Sagitta nagae)和百陶箭虫(Sagitta bedoti)。其中强壮箭虫全年出现,在数量上占有绝对优势,年平均密度达到45.3ind/m3;拿卡箭虫和百陶箭虫在秋、冬、春季出现,年平均密度分别为0.17ind/m3和0.35ind/m3。通过推算得到胶州湾毛颚类年平均生物量为107.92mg/m2,年平均生产力为1.47mgC/(m2·d),占浮游动物总生产力的11.6%。毛颚类对浮游动物生物量和生产力的摄食压力在冬季达到全年最大值,分别为5.71%和83.47%,在春季、夏季、秋季毛颚类对浮游动物生物量的摄食压力分别为0.67%、0.08%、6.48%,对生产力的摄食压力分别为27.00%、2.48%和48.88%。由此可见,在冬季毛颚类的摄食对浮游动物群落结构等可能会产生重要影响。     

泉州湾赤潮藻类优势种细胞密度回归方程研究

于2006年5-11月对东海泉州湾赤潮监控区四个监测站位开展赤潮常规监测。根据监测结果,分别以各站位23项水质理化生物环境因子指标为自变量,相应赤潮藻类优势种的细胞密度为因变量,进行多元逐步回归分析,建立了各站位优势种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、太平洋海链藻(Thalassiosira pacifica)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)和旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)等的细胞密度多参量回归方程。结果表明,所有回归方程的复相关系数都接近于1,方差分析的结果均为回归极显著,表明所建立的回归方程可作为相应赤潮优势种细胞密度预报方程的高度有效性,将对今后泉州湾的赤潮预报提供良好的指导作用。     

连云港近岸海域沉积物中重金属污染来源及生态评价

采用等离子体发射光谱法、冷原子吸收法、原子荧光光谱法及灼烧法测定了连云港海州湾近岸表层沉积物中重金属和有机质的含量,利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)研究了沉积物中重金属的来源,发现前3个主成分的贡献率分别为54.21%、19.04%、16.37%,表明重金属主要有3个来源:工业和生活污水排放、农业灌溉水的排放、有机质降解。以PCA计算结果为基础应用海洋沉积物污染指数(Marine sediment pollution index,MSPI)和平均沉积物质量标准商数(Mean sediment quality guideline quotient,SQG-Q)评价了沉积物中重金属的污染状况及对生物的潜在影响。结果发现,海州湾近岸海区沉积物质量污染严重(MSPI值在60到80之间),排污口海区的沉积物污染最为严重(MSPI值大于80),连云港近岸海域沉积物对生物的负影响潜力为中度水平(0.1SQG-Q1)。     

Observations and analyses of floc size and floc settling velocity in coastal salt marsh of Luoyuan Bay, Fujian Province, China

In coastal environments, fine-grain sediments often aggregate into large and porous flocs. ElectroMagnetic Current Meters (EMCM) and Laser In Situ Scattering and Transmissometry (LISST-ST) have been deployed within a Spartina alterniflora marsh of the Luoyuan Bay in Fujian Province, China, to measure the current velocity, the floc size and the settling velocity between 15 and 22 January 2008. During the observations, the near-bed water was collected in order to obtain the suspended sediment concentration (SSC) and constituent grain size. Data show that: (1) the nearbed current velocities vary from 0.1 to 5.6 cm/s in the central Spartina alterniflora marsh and 0.1–12.5 cm/s at the edge; (2) the SSCs vary from 47 to 188 mg/dm 3 . The mean grain size of constituent grains varies from 7.0 to 9.6 μm, and the mean floc sizes (MFS) vary from 30.4 to 69.4 μm. The relationship between the mean floc size and settling velocity can be described as: w s =ad b , in which w s is the floc settling velocity (mm/s), a and b are coefficients. The floc settling velocity varies from 0.17 to 0.32 mm/s, with a mean value of 0.26 mm/s, and the floc settling velocity during the flood tide is higher than that during the ebb tide. The current velocity and the SSC are the main factors controlling the flocculation processes and the floc settling velocity.