完整物理过程下南黄海浮游生态动力学数值研究Ⅱ.结果分析

模型表明:潮流和波浪混合对南黄海水动力及生态特征的形成起着不可忽视的作用,二者分别破坏上、下层水体的稳定,使上混合层和次表层加深,并促进水体内部的水交换;中部海域春季表层的浮游植物浓度最高,夏天次表层浓度则最高,秋季发生一次弱势水华;近岸海域夏天浓度高但不出现次表层最大化;近岸水域浮游植物生长主要受光照限制,而中部海域...     

莱州湾沿岸河流对邻近海域表层水体中Chl a浓度的影响

根据2012年9月底对莱州湾沿岸河流和邻近海域表层水体中Chl a和相关环境参数的调查,分析了Chl a在该区域的分布、影响因素、富营养化状况以及变化趋势。莱州湾沿岸河流Chl a浓度平均值为51.9 g/L,邻近海域为3.9 g/L。在沿岸河流,与Chl a呈显著正相关的仅有悬浮颗粒物(SPM),而在邻近海域,与Chl a呈显著正相关的有SPM、PO4-P、NH4-N、NO3-N。氮和磷都是莱州湾近岸海域Chl a的限制因子,其中氮的限制作用较大。莱州湾沿岸河流水体的富营养化程度主要表现为过度和高度富营养化,近岸海域水体的富营养化程度则主要表现为低度富营养化。沿岸河流高浓度的氮磷汇入,将会促进莱州湾近岸海域浮游植物生长,进而导致莱州湾近岸海域Chl a浓度增加并有可能使该区域的富营养化程度增加。     

近海泥沙输运与生态系统的耦合模拟研究进展

详细描述了泥沙输运过程的生态学概念,即悬浮泥沙和底沙动力过程对近海海洋生态系统的作用,包括泥沙的吸附解吸、沉降与再悬浮过程,底床营养物质释放、对光合作用的影响,以及对近岸海水富营养化和有害赤潮的影响;在近几年近岸海域泥沙输运过程及生态动力学模型研究基础上,回顾了泥沙输运过程与生态系统模型的研究现状。结合现阶段取得的主要研究成果,认为海洋生态系统动力学模型研究应考虑近海泥沙输运过程,定量研究泥沙动力过程的影响,并逐步构建包含泥沙动力模块的海洋生态动力学业务化模型体系。     

完整物理过程下南黄海浮游生态动力学数值研究I.模型建立

为了对南黄海进行生态动力学模型研究,不但需要选取合理的生态变量和生化过程及过程参数,而且还需要模型能够客观地再现该海域关键的物理过程.在建立波浪-环流-潮流共同作用的中国近海水动力模型的基础上,建立完整物理过程下的南黄海三维浮游生态动力学模型,旨在通过数值模拟认识南黄海的生态动力特征,并探讨关键的物理过程对生态的影响,特别是潮流和波浪混合对浮游植物时空分布的作用机制.本文先给出理论模型及模型配置.     

深圳近岸海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的风险评估研究

以2015年8月对深圳近岸海域沉积物中PAHs的含量调查资料为基础,采用毒性及致畸性当量和效应区间低、中值法、平均效应区间中值商法等分别进行PAHs的健康风险和生态风险评估。研究表明,深圳近岸海域沉积物中PAHs的含量（干重）范围为（227.51~3897.42）×10-9。PAHs的毒性当量和致畸性当量相对于世界范围内沉积物来说,处于较低的毒性水平和致畸风险状态。深圳湾海域大沙河口附近的表层沉积物对海洋生物可能产生中低毒性,整体生态风险处于中低水平。     

长江口及浙江近岸海域表层沉积物中多环芳烃分布、来源与风险评价

2013年对长江口及浙江近岸海域62个站位表层沉积物中多环芳烃(PAHs)进行了测定.结果表明,16种美国EPA优先控制的PAHs均有检出,PAHs总量水平(干重)为31.8~384μg·kg-1,平均含量为131.1μg·kg-1.其分布受到陆源输入和点源污染的影响,高值区域出现在长江口2号站位和宁波21号站位附近.与国内外其它海区相比,调查海域PAHs总体处于较低污染水平.调查海域沉积物中PAHs以4环、3环为主,来源分析显示PAHs主要来源于木柴、煤炭燃烧.利用沉积物质量基准法(SQGs)评价结果显示,调查海域表层沉积物中PAHs处于较低的生态风险水平;按照沉积物质量标准法(SQSs)评价结果表明,调查海域表层沉积物的PAHs污染已经具有一定程度的"显见生态负效应",需要采取相应的措施进行污染控制和削减.     

青堆子湾的近岸海域与养殖池塘四个季节的浮游植物调查与研究

在2011~2012年对青堆子湾的近岸海域与养殖池塘进行了春、夏、秋、冬4个季节的浮游植物调查。青堆子湾的近岸海域共采集到浮游植物61种,分属于2门16科21属,养殖池塘共采集到浮游植物53种,分属于3门16科20属,硅藻是调查区域浮游植物的主要类群。夜光藻(Noctiluca scintillans)、小细柱藻(Leptocylindrus minimus)和威氏圆筛藻(Coscinodiscus wailesii)在夏、秋、冬3个季节均作为优势种出现,近岸海域的优势度均高于养殖池塘,夏、秋两季近岸海域的优势度达到90%以上。近岸海域的浮游植物生物量高于养殖池塘,秋季相差近683倍。通过对群落Shannon-Weaver多样性指数、Pielou均匀度指数的分析,近岸海域比养殖池塘的生物多样性和丰富度高,春季浮游植物的群落多样性相对比其他季节稍高,夏季最低。     

完整物理过程下南黄海浮游生态动力学数值研究 Ⅰ.模型建立

为了对南黄海进行生态动力学模型研究,不但需要选取合理的生态变量和生化过程及过程参数,而且还需要模型能够客观地再现该海域关键的物理过程。在建立波浪-环流-潮流共同作用的中国近海水动力模型的基础上,建立完整物理过程下的南黄海三维浮游生态动力学模型,旨在通过数值模拟认识南黄海的生态动力特征,并探讨关键的物理过程对生态的影响,特别是潮流和波浪混合对浮游植物时空分布的作用机制。本文先给出理论模型及模型配置。     

山东近岸海域夏季pH分布特征及影响因素分析

本文基于山东近岸海域2020年7月-8月表层海水pH、温度、盐度、叶绿素a、溶解氧等数据,研究了夏季山东近岸海域表层海水pH的分布特征及受控因素。结果表明：2020年夏季,山东近岸海域表层海水pH范围为7.76～8.62,平均值为8.12±0.11;莱州湾pH最高,渤海湾pH最低,在不同区域环境条件下pH的受控因素存在差异;夏季,渤海湾表层pH受径流引起的水团混合以及微生物对有机质的矿化分解的影响显著;由陆源营养盐输入引起的浮游植物光合作用的增强,是控制夏季莱州湾表层海水pH的主要因素;烟威北部海域pH受黄海冷水团影响明显,由温度、盐度控制的碳酸盐解离平衡过程对pH也产生影响;南黄海近岸海域pH除受黄海冷水团的影响外,部分区域还受浮游植物光合作用等因素的影响。     

基于数学模型的我国近岸海域沉积物多环芳烃污染特征分析

多环芳烃（PAHs）是一类典型的持久性有机污染物,我国四大海域（渤海、黄海、东海和南海）均面临不同程度的PAHs污染问题.在此背景下,解析我国四大海域,尤其是近岸海域的PAHs污染状况,对于制定适宜的海洋生态环境保护政策至关重要.本研究通过调研收集渤海、黄海、东海、南海近岸海域沉积物中16种优先控制的PAHs污染物数据,结合熵值法（EWM）和层次分析法（AHP）模型分别对海域沉积物中芳烃污染物及4片海域进行赋权,并采用优劣解距离法（TOPSIS）计算各监测点的综合得分,进而对我国四大海域PAHs污染特征进行评价与分析.结果表明,菲和芘在4片海域近岸沉积物中均含量较高,海域总体污染程度从高到低依次为：黄海>南海>渤海>东海.对各近岸海域沉积物内的PAHs含量比进行分析发现,黄海中16种污染物在各监测点的含量接近,无关键污染物;南海的关键污染物为萘、苊烯和苯并[g,h,i]苝;渤海的关键污染物为苊和芴;东海的关键污染物为芘、荧蒽和菲.本研究可为我国近岸海域芳烃污染防治及研究提供参考依据.     

几种典型氮源加富培养对胶州湾浮游植物群落结构的影响

陆源输入氮源对近岸海域浮游植物生态系统有至关重要的作用。为了解胶州湾海域浮游植物对不同陆源输入氮源的响应,本研究于2020年秋季在青岛近海海域进行了现场加富实验,并通过显微镜镜检和矩阵因子化程序(CHEMTAX)分析了不同氮源加富培养对胶州湾浮游植物群落结构的影响。结果表明,单一氮源对浮游植物细胞生长的促进作用表现为尿素(CH₄N₂O)>氯化铵(NH₄Cl)>硝酸钠(NaNO₃);李村河河水中的复合氮源极显著地促进了浮游植物的生长(P<0.01);氮源加富培养后,胶州湾海域优势种由甲藻(Pyrrophyta)演替为硅藻(Bacillariophyta);显微镜镜检结果与CHEMTAX分析结果的线性回归分析显示,在不同氮源培养体系中,甲藻细胞丰度与Chl a生物量呈显著正相关关系(r=0.656,P<0.05),硅藻细胞丰度与Chl a生物量呈极显著正相关关系(r=0.674,P<0.01);浮游植物对溶解有机氮(DON)的利用率大于溶解无机氮(DIN),对复合氮源的利用...     

大连湾海域营养盐时空分布、结构特征及其生态响应

基于2012年夏秋季大连湾海水中溶解态和不同粒级颗粒物中氮、磷、硅、叶绿素a的调查资料,对大连湾海水不同粒级颗粒物中营养盐和叶绿素a的时空分布特征进行了分析,对不同粒级浮游植物的营养要素组成及营养盐结构特征进行了探讨.结果表明,大连湾海水中溶解态营养盐、叶绿素a高值区主要出现在臭水套和甜水套湾附近海域,并由湾内向湾外递减,各粒级颗粒物中营养盐分布趋势存在着不一致性,但高值区易出现在西北部海域; 除无机氮外,海水中营养盐总体表现出秋季高于夏季,各粒级叶绿素a浓度表现为夏季高于秋季;磷是大连湾海水中浮游植物生长的限制元素,硅是不同粒级浮游植物营养盐的限制要素;微微型浮游植物对现有的营养结构更具适应性.     

钦州湾生态系统健康主要存在问题及保护对策

近年来,海洋生态系统健康受到了社会的不断关注。本文基于钦州湾海洋生态系统健康评价的结果,利用近几年的数据资料,筛选出该海湾海洋生态系统健康存在的主要问题。从筛选结果来看,近年来钦州湾海洋生态系统所受的环境压力较大,生态系统出现了组织结构变简单、活力降低、出现病态症状等主要问题。为了进一步提高钦州湾生态系统健康状态,本文从流域整治、污染减排、减少扰动、生态建设、加强管理等方面提出保护和修复建议。     

雷州近海、流沙湾和深圳湾沉积物PAHs污染特征分析

雷州近海、流沙湾和深圳湾分别代表近海开阔海域和海湾,探讨它们在PAHs浓度水平、成份组成、空间分布和来源方面的特征差异.研究表明,15种PAHs单体在雷州近海、流沙湾和深圳湾的检出率均达100%,组份构成以3环和4环为主,其中Phe、Fla、Pry和Bbf是主要成份;由于水体交换等因素影响,海湾PAHs浓度水平明显高于近海,ΣPAHs的浓度变化趋势为流沙湾>深圳湾>雷州近海.雷州近海ΣPAHs空间分布特征表现为东部<南部<西部,3环百分含量依次减少,4～6环相反;与氮、磷等水质指标研究相同,深圳湾和流沙湾ΣPAHs浓度水平养殖区>非养殖区,湾内>湾外,其中养殖区站点以4环为主,非养殖区以3环为主.PAHs特征比值显示石化燃烧和生物燃烧,以及石油源等是雷州近海、流沙湾和深圳湾PAHs的主要来源.     

基于生态系统的海湾综合管理框架及调控策略

海湾是相对独立、完整的生态系统,具有优越的区位和资源优势,面临巨大的开发利用需求,开发与保护问题突出。基于生态系统的综合管理（ecosystem-based management,EBM）是当前国际资源与环境综合管理的主流范式,为解决生态环境危机提供了理论和方法支持。文章在分析海湾生态系统特征和面临的生态环境问题的基础上,根据EBM相关理论和实践,提出基于生态系统的海湾综合管理应该遵循的原则、目标、综合管理框架,以及开展陆海统筹的流域-海湾空间规划,开展基于陆域土地利用的流域-海湾污染物控制,维护海湾水动力条件和保护关键生境,开展流域-海岸-海湾尺度的生态修复,建立海湾综合管理体制机制等具体调控策略,以期为我国海湾综合开发与保护提供参考。     

海湾资源开发的累积生态效应研究

通过相关性分析,筛选了地形地貌环境、水动力环境、水质和沉积质量环境、生物生态环境、景观环境等方面的累积效应以及对灾害的潜在诱发效应共六大类作为海湾资源开发累积生态效应的指示因子;然后以厦门海湾为例对各指示因子的累积效应深入分析;最后应用灰色评估模型对海湾常见资源开发类型的累积生态影响效应进行赋值评估。结果表明,六大类指示因子在时间和空间尺度上的累积效应与海湾资源的开发利用强度呈正相关关系;海湾资源开发利用的累积生态效应,在一定程度上改变了海湾资源与环境体系的结构,生物多样性降低,景观破碎,影响了自然海湾生态系统的生产力和生态服务功能,最终将影响沿海可持续发展能力。建议开发利用强度较大的海湾,借鉴生态城市的规划建设理念,布局合理的生态源、生态嵌块、生态廊道,防止资源开发利用不断加大而导致海域生态沙漠的出现。     

胶州湾环境变化对海洋生物资源的影响

根据近年来胶州湾水域的研究,分析胶州湾周围区域的人类活动、胶州湾水域的环境变化以及胶州湾浮游植物的生态变化过程,揭示了人类对生态环境的影响和营养盐Si、水温对海洋生态系统影响,确定了海洋生物资源下降的原因。研究结果表明,在人类的活动中,营养盐Si的缺乏和水温的上升就会引起海洋生态系统食物链的基础改变,就会引起海洋生态系统的正常运行改变,造成海洋生物资源的下降。作者认为,在人类的活动中,首先要考虑输入大海的营养盐Si,其次要关注大海的水温变化,为海洋生态的持续发展做出积极的贡献。     

杭州湾潮滩表层沉积物中多环芳烃的分布及来源

对杭州湾潮滩表层沉积物样品中的多环芳烃(PAHs)进行了定量分析.结果表明,沉积物中PAHs总含量范围为45.78～849.93ng/g.PAHs的空间分布总体呈现钱塘江杭州河段>杭州湾南岸>杭州湾北岸.PAHs含量分布与有机碳(TOC)含量存在良好的线性关系,受人类活动和水动力条件的影响较大.样品中PAHs的燃烧来源所占的比重较大,呈现出油料燃烧与木材、煤燃烧的混合污染来源特征.该地区表层沉积物样品中的PAHs尚未对生物造成显著的负面影响.     

基于可拓分析与组合赋权法的乐清湾生态系统健康评价

借助GIS和RS技术,结合数字影像数据、社会经济数据和环境监测数据,运用PSR模型分别从陆源压力、环境状态和生物响应3个方面选取18项指标构建乐清湾海湾生态系统健康评价综合指标体系,并利用可拓分析和组合赋权法对乐清湾生态系统健康现状进行综合评价.研究结果表明:春季和夏季乐清湾全湾生态系统健康水平分别呈极差和中等状态,夏季优于春季,整体生态系统健康状况不容乐观.春季乐清湾生态系统健康水平内湾、中湾和外湾分别为极差、优秀和极差,并在空间上呈现出中湾最好,内湾次之,外湾最差的趋势;夏季乐清湾生态系统健康水平内湾、中湾和外湾分别为中等、优秀和中等,健康水平明显优于春季,并在空间上呈现出中湾优于外湾,内湾最差的趋势.人口密度、单位面积COD排放量、自然岸线保持率、有机污染指数、营养水平指数、底栖生物多样性指数和春季初级生产力是制约乐清湾生态系统健康的主要因素.为了改善乐清湾生态系统健康,应加强土地利用监督管理,控制海水养殖强度,提高生活污水处理率,建立湿地自然保护区,同时发展海洋观光旅游等绿色产业.     

天津近岸海域表层沉积物中PAHs污染特征及风险

为掌握渤海湾天津段多条河流入海区和海滨旅游度假区的近岸海域表层(0~5 cm)沉积物中PAHs(多环芳烃)的污染状况,对该区域表层沉积物中16种US EPA(美国国家环境保护局)优先控制PAHs的分布特征及其来源进行了调查和分析,并评估了其潜在生态风险和概率致癌风险. 结果表明:渤海湾天津近岸海域表层沉积物中w(PAHs)(16种PAHs质量分数之和,以干质量计)为23.9~672.8 ng/g,平均值为228.1 ng/g. 表层沉积物中PAHs的污染程度与历史调查结果相比有所加剧,并且呈复合型污染,在天津港港区外海域主要为石油制品污染,在研究区域南部则主要源于燃煤和生物质的不完全燃烧. 风险评估结果表明,海河入海口附近和研究区域北部存在潜在生态风险;研究区域内概率致癌风险处于较低水平,∑₇TEQ_BaP(7种强致癌PAHs的苯并芘毒性当量浓度之和)占∑₁₆TEQ_BaP〔16种PAHs的苯并芘毒性当量浓度之和〕的96.8%,其中二苯并蒽的致癌风险最大,其次为苯并芘.