海州湾保护区海洋环境质量综合评价

海洋环境质量综合评价是开展海洋环境保护和管理的基础和依据。以海州湾海洋保护区为研究区，结合国内海洋环境调查现状，利用层次分析法构建了以生物要素为主、物理化学要素为辅的海洋环境质量综合评价指标体系。参考国内外相关研究，将海洋环境质量等级划分为“优良中差劣”。收集了海州湾保护区2005~2011年环境调查资料，结合国家相关标准和统计数据序列综合确定各评价指标等级判定标准。利用2006年8月、2009年12月和2011年3月的调查数据对海州湾保护区环境质量进行评价和分析。评价结果显示综合指数值分别为0608、0465、0638，保护区环境质量整体处于等级良，且近岸环境较离岸海域差，较客观地反应了该区域的环境状况。此外，海洋生物物种丰度和生物多样性呈现一定程度的季节波动，尤以冬季底栖生物较为明显，反应了区域气候特点对生态系统生物要素的影响。在生态环境评价以及评价标准的选择中需注意季节变化可能产生的干扰；开展环境质量评价时应充分注意调查时间选择的代表性，方能客观有效地反映区域环境质量状况     

基于地球化学特性的海州湾海洋牧场沉积物重金属研究

海洋牧场是一种新的可持续的生产方式,对中国海洋经济的转型具有重要作用.本文根据海底构筑物的密集程度与投放时间把海州湾海洋牧场划分为3个区(外侧区、内测区、中心区),对表层沉积物的温度(T)、酸碱度(p H)、氧化还原电位(Eh)、表面积平均粒径(D[3,2])、总有机碳(TOC)这5种地球化学指标进行原位调查,采用改进的BCR方法对重金属Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd进行连续提取.结果表明,沉积物Eh的横向分布受到了海底构筑物的影响,TOC在11.7~13.5 g·kg-1之间,与p H呈显著负相关;Cu、Zn、Ni、Cr以原生相为主要赋存形态,Pb、Cd以次生相的铁锰氧化物结合态(F2)为主要赋存形态,并受Eh控制;相关性及聚类分析表明,Cr、Cu、Ni、Zn为天然源,Cd、Pb存在明显的人为来源;Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd的可交换及碳酸盐结合态(F1)与TOC显著相关,Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd铁锰氧化物结合态(F2)、Cr、Ni、Cu、Zn的残渣态(F4)都与沉积物粒度显著相关,不同形态的Cd受多环境因子控制;海洋牧场中心区和外侧区沉积物中重金属总量、次生相含量均较内侧区和对照区要低.由于海底构筑物和水动力学的差异性,海洋牧场内侧区细颗粒与有机质对沉积物重金属Cr、Ni、Cu、Zn次生相的富集、吸附作用要大于颗粒再悬浮的释放作用,而在中心区、外侧区细颗粒和有机质影响较小;沉积物富集系数显示Cd出现了富集现象.     

海州湾及其临近海域沉积物-水界面的磷形态特征与动力学

对海州湾采集的沉积物样品进行磷形态分析,采用实验室培养法对采集的海州湾取样站位进行磷酸盐沉积物-水界面交换研究。结果表明:海州湾及其临近海域表层沉积物磷呈现出从近海海域向远海海域增大的趋势;Fe-P、F-P、R-P均与S-P显著相关,其中F-P和R-P与S-P相关性最好,达极显著水平,且F-P和R-P显著相关,说明F-P和R-P与陆源污染物排放有关,F-P和R-P在来源上具有一致性;海域中的PO43--P在大部分的站位PO43--P在沉积物-海水界面上的交换量随时间的变化,先增加到最大值后再逐渐减小,表明在培养实验的初期,PO43--P由沉积物向海水中释放,然后海水中的PO43--P向沉积物转移,随着时间的推移,沉积物中的PO43--P向海水中转移,少部分的站位PO43--P在沉积物-海水界面上的交换量随时间的变化,呈现出S型变化;当生物存在时,PO43--P在实验站位点沉积物-海水界面上的交换量都随时间的推移逐渐增大,达到最大值后再逐渐减小;没有生物存在时,PO43--P在实验站位点沉积物-海水界面上的交换量都随时间的增加,呈现出S型增加,说明生物扰动和微生物的分解作用对PO43--P沉积物-海水界面上的交换量有较大影响。     

MODIS影像监测海州湾叶绿素a浓度的研究

利用海州湾海域2004～2006年的水质监测资料,选择同期成像质量良好的MODIS Terra 1B影像,分别在单波段因子和波段组合与叶绿素a浓度之间进行相关分析,发现近红外波段和绿波段、红波段的比值因子、差值因子以及仿植被指数因子与叶绿素a浓度相关性较高.用这些因子建立叶绿素a浓度的回归模型,其中因子F7(24)的二次多项式模型的R2达到0.801,平均相对精度达到65%以上,且模型具有较高的泛化能力,不仅证明了利用MODIS 1B影像监测海面叶绿素a浓度的可行性,而且对于监测该海域赤潮和富营养化状况具有重要的现实意义.     

海州湾多纹膝沟藻赤潮的动态相关分析

以2004年海州湾发生的一次多纹膝沟藻赤潮为研究对象.通过主成分分析对赤潮发生期间的环境因子和赤潮发展关系进行动态分析,同时通过相关分析探讨环境因子和赤潮藻类浓度的关系.结果表明:影响赤潮的主导因子为COD、叶绿素、PO3-4-P和pH值.相关分析表明在建立藻类浓度反演模型时需考虑藻类浓度与PH值间线性关系,藻类浓度与DO、叶绿素、COD、PO3-4-P间非线性关系,可以将水温、气压、盐度等作为独立因子考虑.     

连云港海州湾海域赤潮生物的种类调查及形成原因

以光学显微镜对在2003-2006 年连云港海州湾附近海域采集的浮游生物进行观察,初步鉴定出赤潮的种类,并对形成赤潮的原因进行了分析,期望该调查分析结果对于海州湾附近海域生态研究,摸清赤潮的成因和过程,定期监测,减少灾害的发生有一定的促进作用.     

应用稳定同位素技术对海州湾拖网渔获物营养级的研究

应用碳、氮稳定稳定同位素技术，对2014年夏季海州湾海洋牧场海域拖网渔获物营养级进行了初步分析，建立了海州湾海洋牧场区域主要拖网渔获物的营养结构。结果表明:海州湾拖网渔获物中鱼类氮稳定同位素比值主要集中在9.6‰～13.9‰，碳稳定同位素比值分布范围为-16.2‰～-23.3‰；计算得到的鱼类的营养级最大值和最小值分别为3.9和1.9；其中，中国花鲈和孔虎鱼所处营养级最高，为食物网中的顶级捕食者，螠蛏和中国毛虾营养级相对较低，位于食物网下层；中国花鲈个体大小与其氮稳定同位素比值存在显著正相关关系（R2=0.90，P < 0.01）；碳稳定同位素比值分布结果显示海州湾海洋牧场海域各生物类群存在明显的生态位重叠现象。     

海州湾表层沉积物中氮的赋存形态及其生态意义

于2014年10月在海州湾采集表层沉积物,利用分级浸取分离的方法,对其中的离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)及强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)4种可转化态氮(TTN)的含量进行了分析测定,结合沉积物的有机质含量(TOC)、粒度分布,讨论了各形态氮的生态意义.结果表明:IEF-N、WAEF-N、SAEF-N、SOEF-N、非转化态氮(NTN)、总氮(TN)的平均含量分别为12.63、5.78、8.93、85.32、568.93和681.59 mg·kg-1;各形态氮在TTN中所占的比例大小顺序为SOEF-N(75.73%)IEF-N(11.21%)SAEF-N(7.93%)WAEF-N(5.13%).研究还表明,沉积物中TN与TOC和粒径具有显著的相关性(p0.01);WAEF-N与TOC具有显著的相关性(p0.01),与粒径也具有显著相关性(p0.05),其他形态氮与TOC、粒度分布均有一定程度的相关关系;各形态氮与水体中的溶解态无机氮(DIN)、叶绿素a具有相关性,说明沉积物中的氮对海洋生态环境有着重要意义.     

海州湾圆筛藻与环境因子的关系研究

通过对2004年海州湾圆筛藻等藻类与环境因子间的相关分析,得出磷酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐、水温与藻类细胞数量间为单调相关,并且磷酸盐为藻类生长的主要限制因子;pH值、气压、化学需氧量、盐度、氨盐和藻类细胞数量间为线性相关,氨盐为藻类吸收无机氮的主要形式.另外,以环境因子为自变量,藻类细胞数量为因变量,建立了回归模型,该模型可为监测该藻类细胞数量变化和赤潮提供参考.