长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素

基于对2015—2016年长江口邻近海域现场调查数据的分析,探讨了其海水pH的季节变化和影响因素。结果表明:长江口邻近海域四季pH在7.76—8.32之间,其中夏季最高,秋季最低;夏季具有明显的分层现象,冬季水体pH垂直分布相对均一。长江冲淡水对长江口邻近海域水体pH的影响是局域性的。浮游植物光合作用是影响春、夏、秋季海水pH区域分布的重要过程。春、冬季节表层海水pH分布受海-气界面CO2交换的影响较大。温度、生物作用及长江冲淡水扩展是导致长江口邻近海域表层海水pH季节变化的主要因素。     

MODIS水色产品在中国黄、东海海域应用研究

An extensive study collected in situ data along the Yellow Sea(YS) and East China Sea(ECS) to assess the radiometric properties and the concentration of the water constituents derived from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS). Thirteen high quality match-ups were obtained for evaluating the MODIS estimates of Rrs(λ), chlorophyll a(Chl a) and concentrations of suspended particulate sediment matter(SPM). For MODIS Rrs(λ), the mean absolute percentage difference(APD) was in the range of 20%–36%, and the highest uncertainty appeared at 412 nm, whereas the band ratio of Rrs(λ) at 488 nm compared with that at 547 nm was highly consistent, with an APD of 7%. A combination of near-infrared bands and shortwave infrared wavelengths atmosphere correction algorithm(NIR-SWIR algorithm) was applied to the MODIS data, and the estimation accuracy of Rrs were improved at most of the visible spectral bands except 645 nm, 667 nm and 678 nm. Two ocean-colour empirical algorithms for Chl a estimation were applied to the processed data, the results indicated that the accuracy of the derived Chl a values was obviously improved, the four-band algorithms outperformed the other algorithm for measured and simulated datasets, and the minimum APD was 35%. The SPM was also quantified. Two regional and two coastal SPM algorithms were modified according to the in situ data. By comparison, the modified Tassan model had a higher accuracy for the application along the YS and ECS with an APD of 21%. However, given the limited match-up dataset and the potential influence of the aerosol properties on atmosphere correction, further research is required to develop additional algorithms especially for the low Chl a coastal water.     

日照近海表层沉积物中重金属分布特征及其生态风险评估

根据日照近海13个站位表层沉积物粒度和重金属含量测试结果,分析了研究区表层沉积物粒度和重金属含量分布特征,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估了研究区重金属污染状况和潜在生态风险,探讨了重金属的来源和控制因素。结果表明,研究区表层沉积物可分为粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂等3种类型,沉积物类型主要呈大致平行岸线的条带状分布,由岸向海依次为粉砂 砂质粉砂 粉砂质砂。研究区表层沉积物中Cr、Zn、Pb、As、Cu、Cd、Hg等重金属的平均含量由高到低依次为45.5、21.8、16.4、8.5、4.8、0.113、0.11 μg/g。从空间分布特征来看,Cr、Cu、Zn和Pb高值区主要出现在付疃河口近岸和研究区中西部海域,Cd和As高值区位于研究区中东部海域。污染状况评估显示,Cr、Cu、Zn、As未出现污染;Cd轻度污染,个别站位达到中度污染,Hg、Pb部分站位呈轻度污染。潜在生态风险等级依次为：Cd＞Hg＞Cu＞As＞Pb＞Cr＞Zn,其中Cd和Hg表现为中生态风险,个别站位Cd为高风险危害。表层沉积物中Cu、Cr、Zn、Hg和Pb元素主要来源于陆源细粒物质的输入,Cd和As元素可能来源于钢铁冶炼、煤炭燃烧、农药、化肥以及海水养殖等。研究区表层沉积物中重金属空间分布主要受物源控制。     

中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力的关系研究

海洋净初级生产力影响了浮游动植物的空间分布和丰度,因此决定了海洋渔业的潜在产量。本文根据2006-2015年7-9月中国远洋渔业数据中心提供的中国近海鲐鱼捕捞数据和海洋净初级生产力遥感数据,以单位捕捞努力量渔获量（CPUE）表征资源丰度,以经度和纬度重心表征空间分布,分析研究了鲐鱼资源丰度和空间分布与海洋净初级生产力的关系。研究结果表明,2006-2015年鲐鱼产量、CPUE、经度和纬度重心呈现明显的月份和年际变化,7-9月渔场内净初级生产力空间分布模式不同。频率分布结果表明7-9月鲐鱼对应的适宜净初级生产力浓度范围分别为300~500 mg/（m2·d）（以碳计,下同）,300~400 mg/（m2·d）,300~400 mg/（m2·d）。相关分析结果表明,鲐鱼资源丰度与适宜净初级生产力海域范围比例呈显著正相关,且鲐鱼纬度重心与适宜净初级生产力海域平均纬度呈显著正相关关系,这表明渔场内的净初级生产力大小和分布模式显著影响鲐鱼的资源丰度和渔场重心位置。在鲐鱼主要分布海域25°~30°N,120°~130°E范围内,鲐鱼资源丰度与净初级生产力大小呈显著负相关关系。此外,不同气候条件下鲐鱼渔场净初级生产力大小变化不同,2007年和2010年强拉尼娜年份以及2009年中强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围海洋净初级生产力降低,但适宜的海洋净初级生产力范围增大,导致鲐鱼资源丰度上升;而2015年超强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围内海洋净初级生产力上升,但适宜的海洋净初级生产力范围显著减小,因此鲐鱼资源丰度相对降低。研究表明,中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力具有显著关联。     

两类强度厄尔尼诺和拉尼娜事件对中国近海鲐鱼栖息地的影响

鲐鱼是中上层鱼类,具有较高经济价值,其种群受到气候和海洋环境的显著影响。本文根据2006-2015年7-9月中国远洋渔业数据中心提供的中国近海鲐鱼捕捞和海表温度以及海面高度两个关键环境因子的数据,构建了基于捕捞努力量的鲐鱼综合栖息地指数模型,分析研究了在不同强度厄尔尼诺和拉尼娜条件下鲐鱼栖息地适宜性的变动规律。通过计算和交叉验证,结果发现,基于算术平均法的栖息地模型能够较好地预测鲐鱼渔场栖息地适宜性指数。空间相关性结果表明,鲐鱼渔场主要作业海域范围内海表温度异常与栖息地指数值呈显著正相关关系,而海表面高度异常与栖息地指数值呈显著负相关关系。不同强度厄尔尼诺和拉尼娜事件对鲐鱼种群影响不同,具体表现为:相对于中强度厄尔尼诺事件（或中强度拉尼娜事件）,超强厄尔尼诺事件（或强拉尼娜事件）驱动鲐鱼主要作业海域内温度下降（或上升）,海面高度上升（或降低）,鲐鱼渔场适宜栖息地面积显著减小（或增大）,导致鲐鱼单位捕捞努力量渔获量骤减（或显著增加）。研究表明,中国近海鲐鱼栖息地适宜性与厄尔尼诺和拉尼娜事件显著相关,且随着异常气候事件强度的不同而发生变化。     

半分析模型在近岸及河口水体透明度反演应用研究

Secchi depth(SD, m) is a direct and intuitive measure of water's transparency, which is also an indicator of water quality. In 2015, a semi-analytical model was developed to derive SD from remote sensing reflectance, thus able to provide maps of water's transparency in satellite images. Here an in-situ dataset(338 stations) is used to evaluate its potential ability to monitor water quality in the coastal and estuarine waters, with measurements covering the Zhujiang(Pearl) River Estuary, the Yellow Sea and the East China Sea where measured SD values span a range of 0.2–21.0 m. As a preliminary validation result, according to the whole dataset, the unbiased percent difference(UPD) between estimated and measured SD is 23.3%(N=338, R~2=0.89), with about 60% of stations in the dataset having relative difference(RD)≤20%, over 80% of stations having RD≤40%. Furthermore, by excluding the field data which with relatively larger uncertainties, the semi-analytical model yielded the UPD of 17.7%(N=132,R~2=0.92) with SD range of 0.2–11.0 m. In addition, the semi-analytical model was applied to Landsat-8 images in the Zhujiang River Estuary, and retrieved high-quality mapping and reliable spatial-temporal patterns of water clarity. Taking into account the uncertainties associated with both field measurements and satellite data processing, and that there were no tuning of the semi-analytical model for these regions, these findings indicate highly robust retrieval of SD from spectral techniques for such turbid coastal and estuarine waters. The results suggest it is now possible to routinely monitor coastal water transparency or visibility at high-spatial resolutions from measurements, like Landsat-8 and Sentinel-2 and newly launched Gaofen-5.     

河口和沿岸海域生态环境质量综合评价方法评介

海洋环境管理从以往单纯的海洋污染管理已发展到当前的海洋生态环境综合管理。相应地,海洋环境质量评价也从以往单一的污染状况评价(包括水质、沉积物和生物体)发展到海洋生态环境质量综合评价。重点介绍了2种有代表性并被广泛应用的河口和沿岸海域生态环境质量综合评价方法———欧盟的“生态状况评价综合方法”和美国的“沿岸海域状况综合评价”。比较和评析了2种方法的异同和优缺点。建议尽快建立适合中国河口和沿岸海域特点的海洋生态环境质量综合评价方法以及相应的监测和管理体系。     

互花米草化学治理对天津附近海域水质和沉积物质量的影响

互花米草作为入侵物种对潮间带滩涂和盐沼具有严重的生态危害性,化学方法治理互花米草具有简便、快速、彻底和成本低等特点,但化学药剂存在一定毒性,可能会对周边环境带来一系列不利影响,然而目前有关化学治理措施所带来的环境影响的研究较少。本文基于2017年8-11月的调查数据,研究了天津市永定河河口附近滩涂互花米草化学治理对附近海域海水水质和潮间带沉积物产生的影响,对调查海域海水水质和沉积物质量进行了评价。调查与评价结果表明,无机氮、活性磷酸盐和化学需氧量（COD）为调查海域的主要污染因子,硫化物为潮间带沉积物的主要污染因子。施药后特征污染物——草甘膦检测值高于本底值,所有站位均未检出磺酰脲类除草剂。综合来看,化学治理对附近海域海洋环境的影响较小。     

上海浦东YA孔微量元素变化与历史时期水体盐度波动

浦东YA孔浅地层剖面中微量元素变化的分析结果表明,B含量和B/Ga,Sr/Ba,Cl/Br比值是反映古水体盐度的灵敏指示剂,据此建立的YA孔古盐度指数变化曲线显示,该地区近数千年来曾发生过多次百年尺度的盐度波动事件,并可能与同期海面波动引起的海水进退直接相关.这一情况说明,滨海地区沉积地层中的微量元素是海面变化研究的良好的代用指标.