春、夏季长江口及其邻近海域溶解N2O的分布和海-气交换通量

分别于2012年3月和7月对长江口及其邻近海域进行了调查,对水体中溶解氧化亚氮(N2O)的分布及海-气交换通量进行了研究.结果表明,春季长江口及其邻近海域表层海水中溶解N2O浓度范围为9.34~49.08 nmol·L-1,平均值为(13.27±6.40)nmol·L-1.夏季表层溶解N2O浓度范围为7.27~27.81 nmol·L-1、平均值为(10.62±5.03)nmol·L-1.两航次表、底层海水中溶解N2O浓度相差不大.长江口溶解N2O浓度由近岸向外海逐渐降低,受陆源输入影响显著.溶解N2O浓度高值出现在长江口最大浑浊带附近,这主要是由于水体中较高的硝化速率造成的.温度是影响N2O分布的另一个重要因素,对溶解N2O浓度有双重作用.春季和夏季表层海水中N2O饱和度范围分别为86.9%~351.3%和111.7%~396.0%,平均值分别为(111.5±41.4)%和(155.9±68.4)%,大部分站位处于过饱和状态.利用LM86、W92和RC01公式分别计算了长江口及其邻近海域N2O的海-气交换通量,春季分别为(3.2±10.9)、(5.5±19.3)和(12.2±52.3)μmol·(m2·d)-1,夏季分别为(7.3±12.4)、(12.7±20.4)和(20.4±35.9)μmol·(m2·d)-1,初步估算出长江口及其邻近海域的年平均释放量分别为0.6×10-2Tg·a-1(LM86)、1.1×10-2Tg·a-1(W92)、2.0×10-2Tg·a-1(RC01).长江口及其邻近海域虽然只占全球海洋总面积的0.02%,但其释放的N2O占全球海洋释放量的0.06%,表明长江口及其邻近海域是产生和释放N2O的活跃区域.     

长江口及邻近海域春夏季有色溶解有机物时空分布特征及主要影响因素

利用三维荧光光谱(EEMs)-平行因子(PARAFAC)分析技术对长江口及邻近海域春季(2015年3月)和夏季(2015年7月)有色溶解有机物(CDOM)的荧光组成及分布特征进行分析.共识别出2类4个荧光组分,即类腐殖质组分C1(370/495nm)、C2(330/405 nm)、C3(365/440 nm)及类蛋白质组分C4(295/345 nm).春夏季各层4个荧光组分分布模式基本一致,从长江口到邻近海域逐渐降低.春季类腐殖质组分的高值区分布在长江口内,而类蛋白组分高值区位于南槽附近区域,表层的CDOM主要来源于陆源输入和人类活动;中层荧光强度值比表层低,受陆源影响减弱;底层荧光强度值比中层略高,是由沉积物再悬浮造成的.各荧光组分在岱山县附近海域均有一个较高值,这与岛上的居民活动有关.夏季荧光组分高值区与春季相似,各层荧光组分值接近,说明夏季研究区域水体混合较均匀.春夏季腐殖化指数(HIX)在长江口较高,而生物指数(BIX)在邻近海域较高.将4个荧光组分(C1~C4)、吸收系数(a355)与盐度(S)、溶解有机碳(DOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl-a)、溶解氧(DO)做冗余分析.结果表明,4个荧光组分(C1~C4)与总氮(TN)、总磷(TP)主要受陆源输入、人类活动的影响,溶解有机碳(DOC)受陆源与海源的共同影响.本文利用三维荧光光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)技术结合多元统计方法解析了CDOM组成,清晰揭示了长江口及邻近海域CDOM的来源及主要影响因子,可为河口海域生源要素海洋生物地球化学研究提供有益的补充.     

基于多年遥感数据分析长江河口海岸带湿地变化及其驱动因子

研究河口海岸带湿地长时间演变对湿地保护管理和海岸带资源评估具有重要意义.本文获取长江口1979—2015年10景Landsat-MSS/TM/OLI影像和2015年13景GF1-PMS高空间分辨率数据,对比两个典型实验区分类算法,选用最优的决策树算法应用到长江口Landsat影像中,得到沿岸湿地要素近40年的面积变化情况.研究表明,2015年长江河口海岸带湿地总面积为4725 km2,自然湿地占63.5%,人工湿地占21.2%,湿地总面积相比1979年增加了662 km2,自然湿地面积减少了163 km2,而人工湿地面积增加了766 km2.长江口自然湿地面积在1979—2000年减少幅度较大,2000年后由于保护管理加强而减少幅度变小;人工湿地和建筑面积增加较为明显,主要是由于大型水库的修建和人工鱼塘开发及港口建设.湿地总的变化趋势为河口区不断淤积,自然湿地转变为人工湿地,人工湿地转变为建筑用地等非湿地;其中,滩涂面积减少283 km2,水库、养殖鱼塘和水稻田面积分别增加了92、355和319 km2,主要发生在崇明东滩和启东沿岸;非湿地中建筑用地面积增加154 km2,灌木草场面积减少147 km2,主要发生在上海和启东沿岸.同时比较分析长江口3个区域湿地驱动因子发现,北岸启东沿岸和南岸南汇东滩湿地因经济快速发展和港口水利工程修建,以及过度开垦滩涂等自然湿地使人工湿地增加明显;而长江上游径流量、区域降水和海平面上涨等自然因素控制着中支河道区(如崇明东滩)自然湿地的变化.     

长江口及其邻近海域表层沉积物分布特征

根据长江口和杭州湾北部沉积物粒度分析数据，研究表层沉积物类型、分布以及分区特征。结果表明：沉积物的分布特征受水动力条件、地貌类型以及泥沙来源等因素的综合影响，长江口表层沉积物在纵向分布上，自西向东粒径从粗到细、分选程度从好至差，在横向上自北港－北槽－南槽，沉积物粒度逐渐变细；水流动力作用强的河槽和波浪作用强的口门浅滩沉积物粒度较粗，水动力较弱的河口边滩及口外海滨区沉积物则较细。根据沉积物分布特征可将长江口及其邻近海域分为河口分汊河段沉积区、河口拦门沙沉积区、口外海滨沉积区和杭州湾北部沉积区等4个沉积区。     

长江口潮滩沉积物中活性重金属的空间分异及控制机制

利用盐酸羟氨-25%醋酸溶液，提取了长江口潮滩沉积物中活性重金属含量。研究发现，长江口潮滩沉积物中活性重金属占总量的百分含量依次为Cu 26%，Pb 36%，Fe 7%，Mn 49%，Zn 32%，Cr 14%和Al 16%，沉积物基本未受到Cr污染，其余重金属污染程度处于中等偏下水平。除Zn、Cr外，其余活性重金属在夏季沉积物中的含量明显低于春季，其主要原因是夏季风暴潮将大量细颗粒泥沙及其富集的重金属带离潮滩进入了河口水体中。受点源污染排放及沉积物粒度影响，活性重金属在长江口南岸的浒浦、顾路和浦东机场出现峰值含量，且高潮滩含量明显高于中、低潮滩。在垂向上，重金属一般在沉积物表层或亚表层形成富集。在口门附近的滨岸潮滩沉积物中，Cu、Pb的空间分异主要受早期成岩作用的控制，在污染较为严重、水动力作用相对较弱的潮滩沉积物中，Cu、Pb的空间分异主要受沉积物中有机质含量变化的控制.     

长江口及其附近海域底栖生物生态调研

对长江口及其附近海域底柄生物的种类、生物量及栖息密度的分布和群落结构进行了叙述和讨论.调查结果表明,调查海域共获底栖生物100种;主要底栖生物的生物量平均为9.55 g/m~2,生物量组成以棘皮类、多毛类占绝对优势,分别占50.3%、29.5%;栖息密度平均为71.8个/m~2.底柄生物种类组成,按生态特征划分为白虾群落、织纹螺群落.分析各站位Shannon-Weaver指数的结果显示,调查海域表现出生物多样性低及分布不均匀等特点.     

2005年秋季长江口及其邻近水域浮游植物群集

采用Utermhl分析方法，对长江口及其邻近水域（30.5° ~ 32.5° N，121.0° ~ 123.5° E）2005年秋季浮游植物进行了分析，并对其与环境之间的关系做了进一步的探讨。结果表明：调查区初步鉴定浮游植物95种（含变种和变型），硅藻是主要的浮游植物类群，其丰度比例达到93.1%；生态类型多为温带近岸种，少数为暖水种和大洋种；优势种主要为中肋骨条藻〖WTBX〗（Skeletonema costatum）、具槽帕拉藻（Paralia sulcata）、菱形海线藻（Thalassionema nitzschioides）和圆海链藻（Thalassiosira rotula）〖WTBZ〗；浮游植物平均丰度为2.04 cells/mL，高值出现在长江口门偏南水域；Margalef指数、Shannon Wiener指数以及Pielou指数的分布显示：秋季调查区离岸海域浮游植物多样性程度高，物种均一性好。Pearson相关分析结果显示：海水温度和硝酸盐含量是控制调查区浮游植物分布格局的主要环境因子；优势种中肋骨条藻与温度呈极显著负相关，与硝酸盐呈极显著正相关。     

不同情景下长江口滩涂湿地2020年景观演变预测

为了解长江口典型滩涂湿地景观格局演变过程,根据1980—2010年长江口滩涂湿地演变规律,采用土地利用动态变化模型Dyna-CLUE模型和CA模型预测2020年长江口3处典型滩涂湿地崇明东滩、南汇边滩以及九段沙在生态保护、现行趋势和围垦加剧3种不同情景下的景观演变。结果表明:到2020年,在生态保护情景、现行趋势情景和围垦加剧情景下,堤外滩涂湿地总面积分别增长56、44 km2以及减少7 km2,其中芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)和海三棱藨草(Scirpus mariqueter)群落面积比由2010年的36∶38∶26分别变化为2020年的46∶34∶20、38∶38∶24和38∶37∶25。对于崇明东滩、南汇边滩和九段沙而言,生态保护情景下滩涂湿地面积分别增加7、43和6 km2,而现行趋势情景和围垦加剧情景下,滩涂湿地面积呈现不断减少的趋势。     

论重点海域综合治理攻坚战总体思路及主攻方向

本文全面分析渤海、长江口—杭州湾、珠江口邻近海域生态环境现状,提出三个区域生态环境持续改善的需求,阐述深入打好重点海域综合治理攻坚战的重要意义和总体思路,指出“十四五”时期,陆海统筹实施综合治理攻坚战的主攻方向是强化陆海统筹的氮磷污染物联防联控,深化河流—海洋生物生态协同保护,推进海洋环境风险精准防控,建设各具特色的美丽海湾。     

长江口—杭州湾生态环境问题与综合治理途径

本文以解决长江口—杭州湾海域突出生态环境问题为导向,阐述了深入打好长江口—杭州湾综合治理攻坚战的重要意义,探索提出五方面的主要攻坚方向：一是以减排消劣保障海水水质改善,二是以退围还湿推进滨海湿地恢复修复,三是以禁渔养护促进渔业资源和珍稀濒危物种保护,四是以亲海空间品质提升增强公众亲海幸福感和获得感,五是以防风御险提升风险防范与应急能力。通过综合治理攻坚行动,加快补齐长江口—杭州湾海域生态环境短板,持续改善海洋生态环境质量,助力美丽中国建设目标实现。