Topographical Mapping of a Bare Tidal Flat Outside a Mangrove Area based on the Waterline Method and an Iterative Hydrodynamic Model: A Case Study of Yingluo Bay,South China

A change in the elevation of bare tidal flats outside a mangrove area is an indispensable factor for the sustainable development of mangroves. Waterline extraction, as an effective and economical tool used in reconstructing the terrain of an intertidal zone, has been widely applied to open-coast tidal flats by constructing a digital elevation model (DEM). However, mangrove wetlands are usually located in wave-sheltered sites, such as estuaries and bays that have narrow tidal channels flanked by tidal flats. Changes in water level are affected by the dry-wet processes of complex landforms caused by tides. This article takes as a study case the area of Yingluo Bay, which covers the core region of the Zhanjiang and Shankou National Mangrove National Nature Reserve in southwestern China. Waterline extraction based on seventeen multisource and multispectral satellite images obtained from December 2014 to April 2015, combining the finite-volume coastal ocean model (FVCOM) hydrodynamic model in an iterative process, was used to generate a topographical map of the bare tidal flat outside the mangrove area in Yingluo Bay. The quality of the iterative DEMs was evaluated via six transects of a ground-based survey using Real - time kinematic (RKT) GPS in May 2015. The mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE) of the DEM decreased with an increase in the number of iterations. In this study, the DEM in the third iteration was used as the final output because the difference from the previous iterative DEM satisfied an inversion-stopping criterion. The MAE and RMSE of the final DEM with the measured data were 0.072 and 0.09?m, respectively, without considering small tidal creeks. The method used in this study can be an effective and highly precise approach for detecting and reconstructing the historical terrain of a bare tidal flat outside a mangrove area. This work also has great importance regarding intertidal resource management and the sustainable development of mangroves facing the vulnerable coastal ecological environment.     

Bathymetry,substrate and fishing areas of Southeast Atlantic high-seas seamounts

Most of the Southeast Atlantic Ocean is abyssal, and global bathymetries suggest that only ～3.2% of the areas beyond national jurisdiction (ABNJ; also known as the high seas, as defined in the United Nations Convention on the Law of the Sea [UNCLOS]) are shallower than 2 500 m. This study mapped bathymetry and characterised substrates in selected seamount summit areas, including several that have been or may become fishing areas. The southernmost location, the Schmitt-Ott Seamount, has exposed volcanic bedrock with surrounding flats covered by thin biogenic sediments and/or coral rubble that appears ancient. At Wüst, Vema, Valdivia and Ewing seamounts the basaltic base appears to be overlain by coral caps and other coral substrates (sheets, rubble). Adjacent summit plains have biogenic sediments of varying thickness. Vema has a flat, roughly circular summit, <100 m deep, with the shallowest point being a 22-m-deep summit knoll; the upper slopes have ancient coral framework, but the summit has a mixture of coralline and volcanic rock and coarse sediments, including extensive areas with coralline algae and kelp forests. Valdivia Bank is a 230-m-deep, flat, rocky area (～11 × 5 km), protruding steeply from the extensive multi-summit Valdivia subarea of the Walvis Ridge. The distribution of past fisheries in the Convention Area of the South East Atlantic Fisheries Organisation (SEAFO) was considered in relation to the new information on bathymetry and substrate.     

危害我国红树林的团水虱的生物学特征

近些年来,团水虱(Sphaeroma spp.)在红树林生态系统中的持续爆发已成为天然和人工红树林遭受破坏的主要原因之一,在我国海南、广东和广西都有不同程度的发生.目前国内有关红树林湿地团水虱的生物学特征研究较少,而明确团水虱的生物学特征是研发其防控技术的重要依据.本研究通过文献查阅和实地调查,总结了团水虱危害中国红树林的现状,团水虱的种类、分布和生活史,以及繁殖和聚集的季节、繁殖方式、营养物质偏好等,以期为团水虱的防控提供理论和技术方面的支撑.     

基于Cyt b基因序列的南海北部蓝圆鲹群体遗传多样性研究

为了解南海北部蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)的群体遗传变异特征,本研究利用线粒体DNA Cyt b基因部分序列对9个群体共203个个体进行群体遗传多样性和遗传结构分析.结果显示:在722 bp长的Cyt b部分序列中,共检测出52个多态位点,定义25个单倍型;群体的单倍型多样性(h)为0.577±0.036,核苷酸多样性(π)为0.001 55±0.001 12,整体遗传多样性呈中等偏低水平,其中雷州半岛和海南岛以东5个群体的遗传多样性水平明显高于以西的4个北部湾群体.单倍型系统发育树和网络图均未表现出与地理位置相对应的谱系结构,单倍型网络图呈以主体单倍型为中心的星状结构.群体间的Fst值为-0.077~0.018,且统计检验均不显著(p0.05).分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异全部来源于群体内个体间.Tajima's D值和Fu's Fs值均为显著负值,核苷酸不配对分布呈明显的单峰分布.南海北部蓝圆鲹群体约在29 000a前可能发生过扩张事件,导致遗传多样性呈现高h、低π模式;9个群体间的遗传分化并不显著,符合是一个随机交配种群的假设,但9个群体的遗传多样性水平却表现出明显的地理趋势,提示将南海北部蓝圆鲹作为单一种群进行渔业管理需持谨慎态度.     

基于SLAF-seq技术开发蓝圆鲹微卫星标记及跨物种扩增检测

采用基于高通量测序平台的SLAF-seq技术开发蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)微卫星标记,从获得的1 450个四至六碱基重复微卫星位点中随机挑选93个位点进行引物合成和多态性检测,最终开发出31个多态性微卫星标记.群体遗传学检测结果表明,31个位点的等位基因数为4~29(均值13.48),观测杂合度(Ho)为0.281~0.875(均值0.650),期望杂合度(He)为0.557~0.958(均值0.838),多态信息含量值(PIC)为0.456~0.939(均值0.803),表明所开发的31个微卫星位点均具有较高的多态性.Hardy-Weinberg平衡检测表明,17个位点符合HWE("哈迪-温伯格"平衡),且各位点间不存在连锁不平衡现象.跨物种扩增结果显示,分别有27、20、20、18、9个微卫星标记在颌圆鲹(Decapterus macarellus)、长身圆鲹(Decapterus macrosoma)、无斑圆鲹(Decapterus kurroides)、竹荚鱼(Trachurus japonicus)及金带细鲹(Selaroides leptolepis)中具有较好的通用性.本研究开发的多态性长碱基重复微卫星标记可为蓝圆鲹渔业资源的科学管理和保护提供有力的遗传学评估手段,亦可为圆鲹属和鲹科鱼类系统进化研究提供新的分析手段.     

印度尼西亚北苏拉威西红树林生态系统碳库研究

近年来的研究指出红树林在海岸带碳固定和碳储存方面发挥着重要的作用。尽管印度尼西亚的红树林面积在全球占很大的比重,对于该地区红树林的有机碳储量和土壤有机碳来源的认识仍有限。本研究调查了印度尼西亚北苏拉威西海洋型的Wori红树林中生态系统有机碳储量及其空间分布特征,以及土壤有机碳的来源,以期加深该地区红树林“蓝碳”功能的认识。研究结果显示,Wori红树林0-50cm深度土壤中有机碳储量为15.4 kg/m²,占生态系统碳储量的主要部分（65%）。红树植物生物量和生态系统碳储量分别为8.3 kg/m²和23.7 kg/m²。土壤有机碳储量在不同离岸距离的采样站位中未表现出显著的空间分布差异,而生物量碳储量则在外滩最高。¹³C稳定同位素分析结果表明红树林土壤中蓄积的有机碳主要来源于红树林有机质,而潮水中的悬浮有机质和红树林外缘的海草并不构成红树林土壤有机碳的重要来源,它们的贡献者都低于20%。研究结果进一步证实了热带地区海洋型红树林湿地在碳储存以及红树植物对碳固定方面的重要性。     

海洋生态文明研究进展及其评价体系探究

海洋生态文明作为生态文明建设的一部分,是全面落实"五位一体"总体布局的重要着眼点。本文全面梳理比较了国内海洋生态文明建设的理论研究进展与实践探索,从概念内涵、应用领域、评价指标、示范区建设、实践经验五个方面梳理了现有研究,并采用重要性指数对现有研究中海洋生态文明评价指标的重要性程度进行排序,结合前期研究成果及当前形势,构建了海洋生态文明评价指标体系,并探讨了今后的研究方向。     

刘公岛海洋牧场底层海水溶解氧浓度的变化特征

由于缺乏长期观测资料,前人对山东半岛邻近海域海水溶解氧的时间变化和空间分布特征的研究较少。本文基于威海刘公岛海洋牧场于2016年7月20日至2017年3月14日期间,利用生态环境实时在线观测系统获得的底层海水的温度、盐度、水深、溶解氧数据,分析了该牧场海水溶解氧浓度的时间变化特征及其影响因素,并探讨了低氧灾害发生的可能性。结果表明在观测期间,该牧场海水溶解氧浓度以季节变化为主,冬季最大、夏季最小,其中2月份平均值最高,约为10.86mg/L,8月份平均值最低,约为5.91mg/L。同时海水溶解氧浓度也存在显著的小时变化和日变化,且变化幅度于8月份最大、3月份最小。影响海水溶解氧浓度变化的主要因素是海水温度,溶解氧浓度随着温度的季节性变化而变化。夏季,水体分层会使溶解氧浓度发生大幅度的降低,大风过程对于溶解氧浓度也有一定的影响,通过打破夏季的季节性温跃层使水体发生垂向混合从而为海底提供氧气,但大风过程之后的几天会出现溶解氧浓度降低的现象。本次研究发现刘公岛海洋牧场在观测期间不存在低氧现象。     

基于国产高分遥感的人工种植红树林种间分类方法研究——以广西茅尾海红树林为例

红树林的种间结构组成对红树林生态系统的健康和发展至关重要,而红树林种间分类问题一直以来都是基于遥感手段的红树林监测中的难点。针对该问题,以人工种植为特点的广西茅尾海红树林遥感种间分类为例,基于面向对象的分类思想,提出了一种现场样本与分割对象相结合的红树林种间分类方法。利用GF-2 PMS1高分辨率卫星遥感影像数据,开展了广西茅尾海红树林湿地典型植被精细分类和空间分布研究,并将分类结果与基于像素和传统面向对象SVM分类方法进行了对比。结果显示:总体上,面向对象分类方法更适合用于茅尾海红树林湿地典型植被分类;对于局部混生明显的区域使用基于像素SVM分类方法效果会更好;传统面向对象分类方法中将整个影像分割对象单元作为训练样本可能会在某种程度上造成负面影响。因此,使用文中提出的样本选择新方法进行面向对象分类精度最高,总体精度达到了93.13%,Kappa为0.89。     

不同水位垂直流人工湿地中植物及微生物特征

利用4个连续进水的垂直流人工湿地,比较分析水位对污染物去除效果的影响,研究湿地中植物对氮磷去除的贡献,阐析湿地中脱氮功能菌数量的演变规律。3个湿地栽种黄花鸢尾,水位分别控制在19、51和84cm,另一个湿地不栽种植物,水位为51cm。结果表明,水位对氮和有机物的去除有显著影响(p<0.05),栽种植物的湿地中,51cm水位时总氮去除率(67.4%～79.2%)最高,19cm水位时氨氮(85.3%～93.0%)和COD(81.8%～92.9%)去除效果最好。试验中黄花鸢尾均生长良好,植物吸收对总氮(Total nitrogen,简称TN)和总磷(Total phosphorus,简称TP)去除的贡献分别为19.2%～27.3%和14.7%～19.2%;植物地上部分发挥更重要作用,其TN和TP含量及对TN和TP的吸收量均高于地下部分。湿地表层基质中3种脱氮功能菌数量均随运行时间的增加而显著提高,亚硝化细菌和硝化细菌数量分别为10~4～10~6和10~5～10~7 MPN/g,随水位升高而减少;反硝化细菌数量为10~3～10~6 MPN/g,随水位升高而增加。