乐清湾内外潮波变形及不对称性分析

海湾内外的潮波变形及其不对称性影响海湾内外动力输送和水体交换。利用乐清湾内外共9个测站连续潮位进行调和分析,得到该海湾内外各分潮变化规律,利用潮不对称性偏度计算方法确定湾内外潮汐不对称性时空变化特征,比较了主要分潮组合对潮汐不对称性的贡献度,通过数值研究探讨了湾内偏度比湾外偏度值更小的主要成因,分析了湾内外围垦工程对潮不对称偏度的影响。研究发现:乐清湾内潮汐不对称偏度值为负,表现为落潮占优,同期湾外洞头站偏度值为正,与邻近瓯江、飞云江河口的潮不对称偏度变大、表现涨潮占优的变化规律相反;湾外沿岸各站偏度由东北向西南逐渐增大,由落潮占优向涨潮占优变化;潮汐不对称性偏度呈周期性变化,分析确定M2-M4、M2-S2-MS4分潮组合对潮不对称贡献大,该海域潮汐不对称的强度主要由浅水分潮振幅控制,而相对相位则决定潮汐不对称的方向;数值研究探讨表明,湾内大范围的浅滩地形是其潮汐不对称落潮占优的主要原因,围垦将削弱湾内的落潮占优。     

基于资源三号的雷州湾红树林分类研究

基于面向对象的分类方法,不同参数组合会对红树林分类精度产生影响。以雷州半岛东岸附城镇沿海一带为研究区域,探索最优的参数组合以实现红树林的精确分类。利用资源三号(ZY-3)高分影像,基于图像光谱、形状和空间关系特征,对红树林进行分层次提取。结合红树林种类的光谱、空间特征差异,对比分析面向对象方法下不同因子、分割尺度及分类器对应下的分类精度,得出该研究区红树林树种在面向对象分类方法中的最优参数组合。结果表明:基于形状因子0.6+紧致度因子0.6、分割尺度为46的条件下,随机树分类器能有效区分无瓣海桑、白骨壤和秋茄三种红树林,总体精度为87.55%,Kappa系数为0.81。     

海水入侵的同位素研究

本文用同位素方法研究了我国莱州湾海水入侵的成因及变化发展趋势。结果表明，在莱州湾西部的广饶地区属于卤水（古海水）入侵区，在莱州湾东部的龙口地区属于现代海水入侵区。 而在莱州地区则既存在着海水入侵又存在着卤水入侵。     

胶州湾表层海水中6类抗菌药物的分布、来源与生态风险

人畜大量使用的抗菌药物随入海径流和点源排放进入到海洋环境中,其分布迁移特征和生态环境风险备受关注,研究探讨抗菌药物的海洋生物地球化学行为对持续利用海洋资源环境意义重大。本文采用固相萃取-高效液相色谱-多反应监测扫描模式-质谱法（SPE-HPLC-MRM-MS）,研究了胶州湾2017年8月表层海水中6类20种典型抗菌药物的分布与组成特征,并在此基础上探讨了其来源和生态风险。结果表明,表层海水中6类抗菌药物总浓度为12.59~147.69 ng/L,平均浓度为54.82 ng/L,就6大类抗菌药物的平均浓度而言,胶州湾表层海水中四环素类浓度最高,均值达41.32 ng/L,其次是林可霉素类8.56 ng/L,喹诺酮类2.62 ng/L,磺胺类1.15 ng/L,大环内酯类0.82 ng/L,头孢类浓度水平最低为0.35 ng/L;头孢类和林可霉素类在我国海洋环境中被检测到系首次报道,其中林可霉素最高值为96.40 ng/L;表层水抗菌药物湾内高于湾外,湾内分布呈现近岸高于远岸,湾东高于湾西,湾东近岸海区（站点S5）有最高浓度。人用、兽用和人畜共用抗菌药物所占比例分别为52.0%、30.2%和17.8%,人用药物为其主要来源。生态风险评价结果显示,胶州湾表层水体中氧氟沙星和林可霉素对相应的敏感物种存在高生态风险,S5站邻近为高风险区域,应加强排放监控,减少其危害。     

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。