春末东海北部冷涡区环境特征及藻华成因探讨

基于2019年春末所获取的东海调查资料,通过分析温度、盐度、营养盐和叶绿素a(Chl-a)等理化参数的分布特征和空间格局,重点对东海北部冷涡区水文环境特征、营养盐动力过程及藻华发生机制进行了探讨.研究表明:济州岛西南海域的低温区清晰显示了春末东海北部冷涡的位置,且冷涡边缘锋面区冷水的抬升指示了上升流的存在.冷涡区的营养盐来源于冬季南下的黄海西部沿岸流的水平输运,冷涡边界锋区的上升流在一定程度上控制着营养盐的垂向输送.春末济州岛西南的Chl-a高值区(最高Chl-a含量为5.69μg/dm³)预示了藻华的发生,其与东海北部冷涡和营养盐高值区位置总体相吻合.较高的营养盐水平、良好的光照和增强的水体稳定度是春末东海北部冷涡区藻华形成的有利因素,同时该冷涡与南部高温、高盐水交汇形成的西北-东南向锋面对Chl-a高值区的空间格局与位置也具有重要影响.济州岛西南海域水体浊度较低,满足浮游植物生长所需光照条件所能达到的垂向深度较大,导致冷涡藻华区存在次表层Chl-a高值.该研究为进一步深入认识东海北部初级生产过程的调控机制和开展区域生态系统动力学研究等提供了重要科学依据.     

黄海铜藻形态特征和遗传多样性研究

为研究黄海漂浮铜藻的来源以及藻体特征,在北黄海、南黄海和青岛近岸采集漂浮铜藻,并对长岛海域定生铜藻开展调查研究。结果表明,漂浮和定生铜藻的植株形态呈现不同的季节性变化,11月两者的叶片和气囊形态差别不大,4－6月形态分化明显,表现为定生铜藻的叶片和气囊继续生长,而漂浮铜藻呈衰败趋势;漂浮铜藻的生殖托数量远低于定生铜藻,且较细短。同时,本文利用核基因（ITS2）和线粒体基因片段（cox3、rnl-atp9、rpl5-rps3和cob-cox2）研究铜藻样本的遗传多样性,结果显示,ITS2序列共发现2个多态性位点、5种基因型,线粒体基因片段共发现9个多态性位点、5个单倍型;不同地理群体间以及漂浮和定生群体间的遗传距离与群体内遗传距离差异不显著,表明该海域漂浮和定生铜藻可能来自相同的遗传群体。     

长江颗粒(类)金属元素分布、来源和向海输送

基于对长江干流与主要支流丰水期的调查和下游一个水文年的综合观测,结合多元数理统计手段和历史观测数据,对悬浮颗粒物中元素的时空变化、控制因素和来源等进行了解析,探讨了流域自然和人为因素对元素输送的影响.结果表明,大多颗粒物携带的元素在涪陵至宜昌河段存在下降趋势,这和三峡水库对颗粒物的滞留有关.多个元素在人口活动密集的下游地区出现高值,为人类活动和流域地质背景共同作用的结果.统计表明,硼（B）、钪（Sc）、镓（Ga）、锶（Sr）、钛（Ti）、锆（Zr）和铌（Nb）元素主要来源于岩石风化和土壤侵蚀等自然过程;锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、镍（Ni）、钴（Co）、铅（Pb）、镉（Cd）和铬（Cr）元素主要受人类活动影响.尽管颗粒物中各元素入海通量差异大,但大多在丰水期的输送通量占全年的比例最高,且颗粒态元素的输送通量远高于溶解态.长江悬浮颗粒物中重金属元素含量在全球河流处于中等浓度水平.长江输沙量因筑坝发生了较大的变化,悬浮颗粒物中金属元素的输送源汇格局因此正在发生改变,并可能对河流和河口环境产生深远的影响.     

海洋牧场生态效益的内涵与提升路径

生态效益是海洋牧场优于传统养殖方式的最显著特质。提升海洋牧场的生态效益,就必须对其内涵和提升路径有清晰的认识。基于生态系统服务理论,海洋牧场生态效益的内涵得以厘清:作为反映海洋牧场可持续发展能力的评价指标,须划清与经济效益和社会效益的界限,应仅包括海洋生态系统服务中的调节服务和支持服务,本质上是海域原有生态效益与人工措施形成的生态增益的叠加。生态增益是各项人工措施的正负生态效应共同作用产生的生态效益增量,具有明显生态增益的海洋牧场,才符合可持续发展要求。海洋牧场生态效益的最大化,须以人工措施形成的生态增益最大化为目标,以人工措施生态正效应的最大化和生态负效应的最小化为导向,以基于生态优先原则对人工措施的科学管控为实现路径。管控措施应以保证人工措施的科学性和合理性为核心,涵盖统筹规划布局、规范建设标准、强化监测管理三个方面,贯穿海洋牧场建设的全过程。该研究成果有望为提升我国海洋牧场的生态效益提供理论依据和工作思路。     

海域三维空间资源认知与立体化管理

海域立体确权制度改革不断推进,迫切需要探索秉承三维思维的海域空间认知、利用与管理体系。由于对海域三维空间及其空间利用特征的认识不足,当前制度实践缺少足够的理论支撑。基于此,从空间维度对海域资源类型进行了重新分类,将其划分为要素类、景观类、动力类和空间类,逐一分析其利用过程中的空间使用特征。进而,从项目选址、产业融合发展和空间效率提升三个维度阐述了海域立体分层利用的现实诉求。在此基础上,分析了不同视角下海域立体分层利用的空间特征及相互关系,并对海域使用权竖向切分进行探讨。研究发现：海域立体化管理的关键在于将动态的空间利用与静态的海域使用权属切分衔接。因此,基于法律和实践两种认知视角的衔接,将海域空间分为权利空间和物理空间,后者细分为主要空间、附占空间和建设维护空间,并阐明了各类空间的相互关系。进一步地,从宗海垂向范围界定、完善现有制度体系、协调空间冲突、开展多用途用海与立体空间规划等方面,对海域立体化管理提出建议。     

天津市海岸带地下水重金属特征与健康风险评价

为了解天津市海岸带地下水重金属的分布特征、海水入侵对重金属含量的影响及其对居民健康的影响,运用统计学、相关性分析等方法对研究区海水入侵情况、地下水重金属特征及海水入侵对地下水重金属含量的影响进行了研究,并运用USEPA的健康风险评价模型对地下水中重金属产生的健康风险做出了评价。结果表明:重金属含量排序为Mn>Ba>Zn>Cu>As>Ni>Cr>Pb>Cd,研究区地下水受海水入侵影响明显,导致地下水中Mn含量上升;重金属致癌风险排序为Cr>As>Cd,健康风险排序为Mn>Cu>Pb>Ba>Ni>Zn,其中Mn的健康风险远大于其他重金属,海水入侵对健康风险程度产生较大影响;整体而言,研究区地下水中致癌污染物的致癌风险大于非致癌污染物的健康风险。     

PVC塑料浸出液对3种海洋微藻光合作用及生长的影响

海洋微塑料作为一类新型环境污染物已经成为全球性环境问题。运用水样叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了不同浓度软聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)和硬PVC浸出液(0、50、100和200 g·L~(-1))胁迫下球等鞭金藻(Isochrysis galbana)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和小球藻(Chlorella sp.)3种海洋微藻叶绿素荧光特性,包括PSⅡ最大量子产量(F_v/F_m)、PSⅡ实际量子产量(Yield)、光化学淬灭(qP)和PSⅡ最大相对电子传递速率(rETR_(max))的变化,同时检测微藻的生长状况。结果表明,球等鞭金藻(金藻门)和中肋骨条藻(硅藻门)的4项光合作用参数在软PVC浸出液胁迫的96 h内均显著下降,且随软PVC浸出液浓度增加,下降幅度增大,在实验后期(48～96 h)达到最小值,表现为抑制作用。96 h时,球等鞭金藻和中肋骨条藻的细胞密度均在软PVC浸出液200 g·L~(-1)处理组达到最小值,分别占对照组的3.20%和11.90%。硬PVC浸出液胁迫对球等鞭金藻和中肋骨条藻的4项光合作用参数具有显著影响(P<0.05),球等鞭金藻的4项参数均显著高于对照组。中肋骨条藻的相关光合作用参数均显著低于对照组。72 h时球等鞭金藻和中肋骨条藻的细胞密度分别在硬PVC浸出液100 g·L-1和200 g·L~(-1)处理组达到最小值,为对照组的67.90%和82.50%,表现为抑制作用。小球藻(绿藻门)的各光合作用参数和细胞密度在软PVC和硬PVC浸出液胁迫的96 h内未产生显著变化。该研究证实PVC浸出液对微藻光合系统具有干扰作用,对海洋生态系统具有潜在风险。     

基于国内外实践经验的国家级海洋公园建设研析

建设国家级海洋公园是完善自然保护地体系的重要一环,在平衡海洋生态保护与开发利用方面具有重要作用,是海洋生态文明建设的重要内容。我国国家级海洋公园建设起步较晚,在实践中仍存在诸多问题需要破解。本文以国外国家级海洋公园建设的实践经验为依据,结合现实中存在的困境,从创新管理模式、健全专项法律法规、建立多元化融资机制、加强人才队伍建设、构建监督反馈机制、优化科普宣教途径等方面对我国国家级海洋公园建设提出建议。