基于遥感反演的莱州湾水色变化的多时相分析

悬浮泥沙和叶绿素是海洋水色的重要部分,是反映河口海岸地区生态环境状况的重要指标。本文基于Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像,在不依赖地面实测数据的条件下,结合水文气象数据,利用光谱信息建立水色遥感模型对莱州湾1996—2015年不同时期的悬浮泥沙和叶绿素变化进行研究。研究结果表明:(1)此模型可以快速反演出较大空间尺度内的水色时空分布情况。(2)1996—2015年这一时期内悬浮泥沙浓度变化明显,枯水期的悬浮泥沙扩散范围总体大于丰水期,悬浮泥沙高浓度区主要分布在黄河口附近海域和沿岸区域,泥沙主要来源于陆源输沙和海水中的泥沙再悬浮,悬浮泥沙的扩散主要受潮流的影响,风和波浪等动力因素也在一定程度上影响着悬浮泥沙的扩散;(3)此外,莱州湾叶绿素高浓度区主要分布在莱州湾东—南部海域,其分布具有明显的季节性,春季(5月)海水温度升高,水中营养物质垂直混合好使得叶绿素浓度处于较高态势。     

三门湾微型浮游生物丰度的时空变化特征

粒径小于20 μm的微型浮游生物能迅速响应海洋环境变化,因而在海洋环境监测中起着重要作用。本文应用流式细胞技术研究了三门湾表层与底层海水中微型浮游生物（包括细菌、聚球藻、微型真核生物以及病毒）丰度的时空分布特征,探讨了微型浮游生物丰度与水体理化因子之间的关系。结果表明,三门湾海域微型浮游生物丰度范围:细菌,6.98×105~9.84×106 cells/mL;聚球藻,1.10×103~3.71×104 cells/mL;微型真核生物,1.04×103~3.75×104 cells/mL;病毒,1.01×106~3.47×107 mL-1。夏、秋两季表层微型浮游生物丰度均高于底层;秋季细菌、聚球藻和病毒丰度低于夏季,但微型真核生物丰度高于夏季;温度是造成微型浮游生物丰度季节差异的主要因素。微型浮游生物丰度的水平分布在夏季无显著规律,但秋季表底层均由内湾向外湾递减。秋季,除底层的细菌外,微型浮游生物丰度水平分布与pH和盐度呈显著负相关,同时与亚硝氮、硝氮、铵氮、叶绿素a呈显著正相关。     

钦州湾磷营养状态与浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫的情况下诱导表达的一种酶,其作用是能够将溶解有机磷(Dissolved organic phosphate,DOP)水解成浮游植物可以直接利用的正磷酸盐形式,因此碱性磷酸酶活性(Alkaline phosphatase activity,APA)可用来指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究以2015-2016年钦州湾4个航次(春季、夏季、秋季、冬季)的调查资料为依据,研究了钦州湾海域表层无机及有机磷的空间分布特征、APA的分布及其与磷营养之间的调控关系。调查期间,钦州湾海域春季、夏、秋、冬的单位叶绿素APA的平均值分别为20.42±5.32 nmol/μg Chl a/h,138.17±94.32 nmol/μg Chl a/h,142.60±72.60 nmol/μg Chl a/h和29.48±18.52 nmol/μg Chl a/h。经分析,APA与无机磷之间存在显著的负相关(P0.05),与N/P呈极显著负相关(P0.01),该海区APA可以反映钦州湾浮游植物的磷胁迫水平。海区氮磷比平均值在除春季外的三个季节均高于35,存在潜在的磷限制,浮游植物在夏季和秋季遭受较严重的磷胁迫。夏季和秋季浮游植物大量表达AP,由此推测DOP可能在钦州湾浮游植物生物量的维持甚至赤潮发生期间的磷补给上起着重要作用。     

泥质潮滩的海水-地下水交换量化研究——以莱州湾南岸为例

本文目的是利用数值模拟量化研究莱州湾南岸泥质潮滩的海水-地下水交换。选取的典型剖面长约3 800 m,坡度小于1%,沿剖面选取5个监测点,观测地下水的水头和盐度,分析其随时间的变化规律。概化水文地质条件基础上,用SEAWAT-2000建立二维数值模型,模拟水流的流动并将水头模拟值和观测值进行拟合。基于良好的拟合结果,计算出海底地下水排泄(Submarine Groundwater Discharge,SGD)量为17.46 m3/m/d,海水流入量为2.71 m~3/m/d。文章最后提出了观测和模拟过程中存在的问题,需要今后进一步解决。     

基于数字化海岸分析系统(DSAS)的海岸线变迁速率研究:以黄河三角洲和莱州湾海岸线为例

海岸线变化对海岸带生态环境改变、滨海土地侵蚀有着极其重要的影响,海岸线的提取和监测对海岸带生态系统的保护和管理具有重要意义。本研究基于数字化海岸线分析系统(DSAS,Digital Shoreline Analysis System),研究了黄河三角洲和莱州湾的海岸线时空变化规律。研究结果表明:通过提取1985-2015年6期的Landsat影像,发现近30年来黄河三角洲和莱州湾地区海岸线均呈现显著的向海方向扩张的趋势,且增长速率逐渐加快。黄河三角洲的终点变化速率(EPR,End Point Rate)约为73.0 m/a、线性回归速率(LRR,Linear Regression Rate)约为75.5 m/a,黄河港-大咀沟增长速度最快(129.2 m/a),受黄河泥沙输送的影响,黄河口和老黄河口岸线的几何形态呈现平滑的变化趋势;莱州湾岸线的EPR和LRR约为139.5 m/a和144.3 m/a,淄脉河河口-白浪河河口段增长速度最快(197.6 m/a),岸线变化较为显著的区域主要集中在港口、圈海堤坝、海水养殖等的地方。DSAS模型在海岸线定量化分析中具有显著优势,利用EPR和LRR指标能够科学有效地模拟岸线在时间和空间上的变化速率。     

湛江湾海域春季黄色物质光学吸收特性及遥感探测

黄色物质是水色遥感三要素之一,其生化保守性可很好地反映污染物的输运过程,近海二类水体黄色物质固有光学特性一直是国内外研究热点。湛江港湾是天然的深水港口,受港口运输业、近海钢铁、石化工业、城市生活及污水排放的影响,近年富营养化严重,港湾水质常呈四类甚至劣四类,研究该海域水体黄色物质光学特性对于研究二类水体固有光学特性及遥感探测均有重要意义。2017年5月开展了湛江湾海域黄色物质等要素调查研究,结果表明春季湛江港湾内a_g(355)在0.69~2.3 m~(-1)内,呈现由北向南、由西向东递减的趋势,光谱斜率S_(275~295)分布在16.15×10~(-3_~20.16×10~(-3)nm~(-1)范围,水平空间上大致呈现斑点状的分布,且表现为典型的陆源输入为主的来源特征。基于landsat-8 OLI波段,利用波段比值法构建了湛江港湾黄色物质反演模型,其相关系数可达到0.84,表明基于Landsat-8 OLI等卫星开展近海港湾黄色物质的遥感探测具有较高可行性。     

莱州湾湿地资源价值评估综合研究

文章分析了国内外资源价值评估现状及莱州湾湿地自然资源地理经济概况,构建了价值评估体系,运用价值评估方法对该湾湿地资源的直接和非直接使用价值进行评估计算,结果分别为449 640.5万元/a(其中,水产资源价值220 532万元/a,水资源价值73 887万元/a,原盐资源生产价值147 200万元/a,植物资源生产价值8 021.5万元/a)和85 972.6万元/a(其中,气候调节49 976万元/a,涵养水源27 515万元/a,湿地水质净化4 008万元/a,生物多样性维护4 473.6万元/a),发现水产资源、水资源、矿物资源、气候调节与涵养水源为莱州湾资源价值量较高的前5位。综上所述,本研究认为当地政府、企业及公众在发展经济的同时也应充分利用当地资源优势发展渔业与盐化工产业,以达资源可持续利用及生态保护之目的。     

红海湾西北海区海流特征分析

利用2008年夏季和冬季的海流资料分析了红海湾西北海区潮流性质、运动形式、涨落潮流特性、余流特征。结果表明: 红海湾西北海区属不规则半日潮海域, 潮流性质属往复流, 大致呈东—西向往返运动, 具有一定的旋转流性质; 平均涨潮流最大可达17.8cm·s^-1, 平均退潮流最大可达19.3cm·s^-1; 实测流受风和地形影响明显。余流受风和地形的影响也比较明显, 在偏北风作用下, 余流流向西偏南; 在偏南风作用下, 余流流向东偏北, 余流最大可达18.9cm·s^-1。潮能主要由东部向西传播至红海湾西北海区, 潮能进入量值可达4.8×10³W·m ^-1。     

湛江湾陆源入海排污口沉积物中HCHs和DDTs的残留和来源

由于含有DDT的防污漆和林丹曾在我国使用,一些渔港`DDTs和HCHs的残留严重,湛江湾作为我国南方重要的渔港和养殖地区相关研究较少。为评估湛江湾HCHs和DDTs的残留状况和来源,本研究调查分析了湛江湾11个陆源入海排污口沉积物中HCHs和DDTs的含量、空间分布和来源。自1980s以来,研究区域HCHs的残留量明显下降,但DDTs含量变化较小,甚至在一些站位出现较高值。HCHs和DDTs组成和特征比值显示HCHs可能来自湛江湾周围土壤中残留的HCHs和近期少量的输入,DDTs可能来自工业DDTs的历史残留和含有DDTs的防污漆。根据沉积物质量指导,DDTs对海洋环境具有一定生态风险,可能对海洋生物体产生危害。本研究表明林丹和含有DDT的防污漆在湛江可能还有使用,相关部门应该加强控制管理,以及对现有污染区域的治理。     

湛江湾和平水母属2新种(软水母亚纲,锥螅水母目,和平水母科)

采自广东湛江湾海域软水母亚纲(Leptomedusae Claus,1877)、锥螅水母目(Conica Broch,1916)、和平水母科(Eirenidae Haeckel, 1879)、和平水母属(Eirene Eschscholtz,1829) 2新种,即大腺和平水母新种(E. macrogonia Huang, Sun et Liu,sp. nov.)和湛江和平水母新种(E. zhanjiangensis Huang, Zhang et Zao, sp. nov.)。其鉴别特征如下:(1)大腺和平水母,新种;伞扁于半球形,胶质中等厚;胃柄基部塔状,胃柄较长,伸出伞腔口外;垂管长度短于口唇,4个发达口唇边缘呈齿状皱褶;生殖腺发达波状弯曲,着生于辐管下伞部,从胃柄基部延伸到伞缘外;19～24条缘触手,5～8个缘疣,触手基部呈球状,无排泄乳突;每2条触手间或触手和缘疣间有1个平衡囊,每个平衡囊有1～2个平衡石;4条辐管,1条环管。(2)湛江和平水母,新种;伞半球形,胶质厚;胃柄基部呈塔形,末端变窄;垂管较长,约等于口唇长度,口唇边缘有齿状皱褶;生殖腺带状,从胃柄基部延伸至近伞缘;缘触手多,70～125条,触手基球有排泄乳突;平衡囊数目约为触手数的1/2;4条辐管,1条环管。