潮汐响应分析及非线性输入函数的研究

本文采用对不同潮族进行带通滤波而后进行响应分析的方法对潮汐进行分析。引用第一级预报水位构成的非线性输入函数分析非线性潮。给出了预报水位4至6级的组合公式。较好地分析了8,10两族。本文还以坎门和金山咀为例研究了各种输入函数的分析效果,并以预报方差和谱结构来考察输入函数的合理性。     

东山湾重矿物组合规律、物质来源及环境意义

阐明了东山湾重矿物组合规律，物质来源，自生黄铁矿的富集与形成环境。研究表明，湾内重矿物含量＜１％，来自漳江及周边水系。东山湾西部的沉积环境有利于自生黄铁矿的形成。     

河流入海物质通量对海、陆环境变化的响应

入海河流物质通量研究是陆—海相互作用和全球海洋通量联合研究计划的重要命题。我国是最早开展物质通量研究的国家之一。自20世纪90年代以来,国家自然科学基金项目和国家重大基础研究计划项目都开展了有关河流和边缘海物质通量的研究,即将开始的全国海岸带环境调查专项也把主要河流物质入海通量及其海洋环境效应研究作为主要内容之一。根据当前国内外河流物质通量研究的最新进展,较系统地阐述了河流入海物质通量的概念和对邻近大陆和海洋环境变化的响应。并在此基础上强调指出,河流入海物质通量是研究陆—海相互作用及其全球变化效应的重要参量。归纳了河流入海物质通量研究中需要解决的关键问题。     

无机碳与雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)细胞调节物质

以单细胞雨生红球藻为材料，采用酸碱滴定和CO2加富通气培养微藻的方法，对旧液中HCO3^-和CO3^2-浓度变化以及对红球藻细胞生长的影响进行了研究。结果表明，旧液具有限制红球藻细胞生长和诱导细胞转化的作用。同时，旧液中无机碳离子浓度明显高于新液。培养液中富含CO3^2-时，各细胞数量与CO3^2-浓度呈正相关，相关系数为0．88。溶液中仅有HCO3^-时，各细胞数与HCO3^-浓度也呈正相关性。因此，排除了CO3^2-和HCO3^-作为旧液中的调节物质，限制红球藻细胞生长和诱导细胞转化的可能性。旧液乙酸乙酯提取物生物检测实验表明，在粗提取物中有降低细胞增长和诱导细胞转化的活性，表明调节物质能溶于有机相，也反过来证实无机碳离子不是旧液中的调节物质。DNA含量和倍性分析结果表明，红球藻游动细胞DNA复制可以加倍后不经过原生质分裂就可以再次进行，因此推测旧液中的调节物质对原生质分裂过程产生抑制作用，而不对DNA复制过程产生抑制作用。     

钙质成岩作用对有孔虫氧同位素的影响

通过对南海北部ODPl84航次1148站井深477m之下深海相渐新世浮游有孔虫Globoquadrina压扁壳、次生方解石和充填壳的氧同位素对比，定量分析了钙质成岩作用对壳体氧同位素的影响，结果发现，受成岩作用影响，1148站浮游有孔虫氧同位素显著变轻，这种变化趋势与低纬度开放性大洋明显不同。其原因可能与南海海盆扩张早期，大量陆源物质从较窄陆架可以直接沉积到海底，由于陆源物质氧同位素相对偏负，当与海洋沉积物混合后，引起本区沉积物孔隙水氧离子浓度变轻。而扩张初始，高的沉积速率可能使钙质壳体被快速封存在一个相对孤立的系统中，造成孔隙水离子成为影响壳体氧同位素变化的主要因素。当氧同位素相对较重的有孔虫壳体溶解和重结晶并与孔隙水离子发生交换时，引起壳体δ^18O负向偏移。     

长江水下三角洲的动力沉积

2002年9-10月在长江水下三角洲获取了163个表层样,综合粒度、有孔虫、介形类、有机碳以及CaCO3含量的资料表明,研究区明显分为两部分,即长江河口现代三角洲扣晚更新世末期三角洲。根据表层沉积物的粒度特征,现代水下三角洲可以分为以黏土质砂扣细砂为主的前缘斜坡区(A区)、以黏土质粉砂为主的前三角洲区(B区)扣以砂一粉砂一黏土为主的三角洲向陆架过渡区(C区),呈现较为明显的粒径细化趋势,有机碳与黏土含量呈现明显的正相关,CaCO3含量的变化不大,从Pejrup图可以看出现代三角洲从A区到C区的动力递减变化。晚更新世末期三角洲(D区)粒径较粗,有孔虫扣介形类的氧化壳含量较高,有孔虫扣介形类的丰度扣含量也较高,CaCO3的含量较高,与现代三角洲形成明显的对照。对比20世纪70年代和80年代的资料,近岸物质趋向粗化,北支水下沙脊发育,现代三角洲不断向外扩展,残留砂面积减少。50多年来河口来沙的减少已经引起整个现代三角洲物质粗化,现代沉积区沉降中心面积大幅度减少。     

基于拉格朗日拟序结构的黑潮区域海流运输结构提取和分析

海流的拉格朗日运动对于研究物质输送有着重要意义,拉格朗日拟序结构(LCSs)作为研究海流结构的新型方法,相比于传统欧拉方法更为客观。本文提出了一种新的计算LCSs束的方法,基于25年的平均速度场,利用变分方法计算得到黑潮区域的气候态LCSs,并通过简化合并的方法得到了气候态LCSs束,该LCSs束能够突出地显示出海流特性和运输模式,其代表的平均拉格朗日环流有很强的约束作用,且具有鲁棒性。最终我们获得了气候态下12个月份的流场结构图,揭示了月周期性拉格朗日环流规律。本文还利用虚拟粒子输运、多年浮标轨迹以及气候态温盐异常3种方法进行了验证,与拉格朗日运输模式相吻合,证明了海流拉格朗日拟序结构的准确性和可靠性。     

三亚湾及周边海域表层沉积物重金属分布特征及生态风险评价

基于三亚湾及周边海域73个表层沉积物样品重金属元素Cu、Zn、Pb、Cr、As、Cd和Hg的化学测试分析,运用多种技术方法,查明重金属分布特征,探讨重金属来源及影响因素,并对其开展生态风险评价。结果表明：研究区Cu、Zn、Pb、Cr、As、Cd、Hg的平均含量分别为12.77、60.11、21.11、43.84、7.05、0.067、0.022 μg/g。As含量高值区为西瑁洲北侧海域,其他重金属分布大体上为沿岸低,向海的方向逐渐增高。Cr和Hg相对背景值亏损,其他重金属相对背景值少量富集;Zn、Pb、Cr分布符合“粒度控制效应”规律,物质来源为陆源碎屑的风化剥蚀。Cu除了来自陆源剥蚀外还可能受到人类活动的影响。Cd和Hg主要来自于沿岸生活污水的排放。As主要来自生活污水排放、农业施药、网箱水产养殖等;重金属总体属于低程度污染,总体平均潜在生态风险程度处于低等级水平,反映研究区总体较好的底质生态环境,且沿岸优于离岸海域。单项重金属平均污染程度排序为Cd>Pb>Zn>As=Cu>Cr>Hg,Cd和Pb属于中等程度污染,其他重金属属于低程度污染。单项重金属平均潜在生态风险程度均为低等级,排序为Cd>Hg>As>Pb>Cu>Cr>Zn;Cd为研究区污染程度和潜在生态风险程度最大的重金属元素,需加强对其的防控与治理。