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  • 林逸凡, 刘玉飞, 王小合, 逯鹏, 杨梓豪, 董胜
    摘要 (295) PDF (79)
    本文基于IFREMER中的卫星实测数据,配合非结构化三角网格,对SWAN模式中的风能输入、白帽耗散、底摩擦导致的能量耗散项及相关参数在中国近海进行了敏感性分析和适应性修正,修正模型的适用性通过25年的数值试验得到了验证。研究结果表明,NCEP再分析风速在目标海域与实测数据有较好的一致性,可用作波浪数值模拟的强迫风场;风能输入及白帽耗散均采用Komen模式,系数值为1.86×10-5,是适用于该海域的最优参数组合;COLLINS模型及其默认参数最适用于中国近海考虑底摩擦导致的能量耗散;修正后SWAN模型模拟有效波高的精确度提升且具有很好的适用性。
  • 刘书锦, 荆俊平, 居力军, 王秋妍, 胡楠, 吴姗姗
    摘要 (266) PDF (50)
    红树林、海草床、盐沼湿地是海洋“蓝碳”的重要组成部分,是碳汇能力极强的海洋生态系统。在国内外相关研究的基础上,本文综述了红树林、海草床和盐沼等几种典型滨海湿地的碳汇能力、湿地损毁对碳汇能力的影响以及修复和提升其碳汇能力的难点。对国内外现有的滨海湿地碳汇监测方法进行了综述,并从滨海湿地碳汇现状监测、湿地保护及增汇等几个方面提出建议和展望。在全球范围内滨海湿地具有较强的碳汇能力,是陆地生态系统的10倍。随着城市扩张,人为开发利用滨海湿地将转变为工业、建设用地,是滨海湿地生态系统碳汇能力丧失的主要影响因素,湿地的恢复难度大、周期长,具有较多的不确定性。目前滨海湿地碳源汇的监测方法主要有清单法、直接测量法及遥感监测法和生态系统模型法等监测方法。各国在对滨海湿地碳汇调查的研究不断地探索和完善的同时,还存在着诸多问题,因此滨海湿地调查需要加强以下方面的研究:开展滨海湿地碳汇摸底和生境质量调查;建立滨海湿地蓝碳调查体系同时将湿地利用变化考虑进来;整合现有碳汇调查数据形成数据库为政策制定模型优化提供可靠的数据支持;继续探索新型调查方法在碳汇调查中的应用。
  • 张永明, 董登攀, 汪海燕, 王裕玉, 甘琦峰, 滕富海
    摘要 (245) PDF (23)
    膨腹海马(Hippocampus abdominalis)原产于太平洋西南部,大洋洲、新西兰附近海域,其个体大、抗病力强、苗种培育成活率高,有较高的药用价值和经济价值。近年来, 全球气候变化对海洋生态系统的持续影响和日益增加的市场需求,世界范围内膨腹海马的自然资源量呈下降趋势,已被列入濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)附录Ⅱ,其资源保护与开发、繁殖生物学与养殖技术相关研究越来越受到重视。2016年,膨腹海马引进中国,取得苗种人工繁育方面的突破,养殖热潮兴起。本文总结了膨腹海马生物学、人工苗种繁育等方面的研究成果,并在此基础上对其未来的研究方向进行了展望,以期为膨腹海马的资源保护和人工养殖技术发展提供有益参考。
  • 饶亚丽, 沈蔚, 栾奎峰, 纪茜, 孟然, 郝李华
    摘要 (218) PDF (34)
    为探究不同机器学习模型对水深反演精度的影响,本文根据遥感水深反演原理,针对极限梯度提升(XGBoost)、支持向量机(SVM)、核岭回归(KRR)和套索回归(LASSO)四种机器学习模型,利用WorldView-2多光谱卫星遥感影像和机载激光雷达(Lidar)测深数据,在训练样本和测试样本相同的情况下,结合网格搜索方法寻找机器学习算法的最优参数组合,对我国南海甘泉岛周边浅水水域进行水深反演实验。通过四类机器学习模型反演结果比较分析得出结果:在20 m以浅水深区域, XGBoost模型的学习能力较强,相关系数(R2)为0.97,均方根误差(RMSE)为0.85 m,平均绝对误差(MAE)为0.63 m,平均相对误差(RME)为19%,优于其他三种机器学习模型,总体效果最好,能够用于甘泉岛周边水域的预测,为后续开展水深反演研究提供借鉴意义。
  • 郎尚昆, 庞巧珠, 骆丽珍, 徐歩欣, 张剑, 李元超
    摘要 (202) PDF (47)
    采用截线样条法对海南文昌海域的珊瑚礁生态系统进行了调查,结合2012年和2018年同区域开展的历史调查数据,采用半定量的珊瑚礁健康指数法(coral reef health index:CI)分析了文昌海域珊瑚礁生态系统健康状况、变化趋势以及其主要的影响因素。结果表明,文昌海域调查到造礁石珊瑚11科31属79种,优势种以澄黄滨珊瑚、标准蜂巢珊瑚、秘密角蜂巢珊瑚、精巧扁脑珊瑚等环境耐受性的团块状造礁珊瑚为主,而敏感型的鹿角珊瑚科种类较少,覆盖率低。尽管文昌海域水质环境比较优越,但大型藻类覆盖率很高(平均覆盖率16%),珊瑚群落结构已经发生明显的转变,珊瑚礁健康指数CI值介于-0.44~0.95之间,珊瑚礁生态系统健康状况总体较差。推测海洋工程建设及养殖尾水排放影响是文昌海域珊瑚礁退化的主要原因。但与2018年相比,文昌海域珊瑚礁健康状况明显恢复(CI值从2018的-0.59提升至2020年-0.06),造礁石珊瑚平均覆盖率为12.75%,珊瑚补充量为0.9 ind/m2,与往年调查数据对比有所上升,且本次调查也没有发现短期内死亡的造礁珊瑚及珊瑚病害,说明该区域内的珊瑚礁生态系统有较好的恢复潜力,建议加强该区域的生态管控以及开展生态修复工作,以加速其自然恢复。
  • 廖振焜, 张则飞, 董胜
    摘要 (186) PDF (96)
    巴伦支海东部区域蕴含着丰富的油气资源,但存在海冰覆盖。随着气候变化,海冰持续消融,使得东部区域维持开放水域的时间延长,波浪特征也会随之发生变化,有必要开展研究,为在该海域服役的海洋工程结构的设计、建造与作业提供参考。本文收集美国冰雪数据中心的海冰密集度卫星遥感数据,绘制海冰边缘线分析海冰范围的变化。根据边缘线结果在东部海冰消融区选取代表点,采用欧洲中期天气预报中心最新数据集ERA5波浪数据,统计波浪基本特征,抽取波高的年极值和季节极值序列,通过GEV、Gumbel、Weibull和ME分布模型对有效波高的设计参数进行了研究。结果表明,随着海冰减少,代表点无浪频率显著降低,近年来几乎全年有浪。根据波浪重现值结果,夏季是最合适的作业季节。
  • 赵冠华, 董胜
    摘要 (180) PDF (77)
    台风造成的灾害是海洋结构物建设中需要考虑的重要因素之一。本文对东营市孤东采油厂附近海域1960年至2019年期间发生的31场台风进行模拟,抽取工程地点潮位序列,采用广义极值分布对极值潮位和增水的持续时间进行边缘分布拟合,采用Gumbel-Hougarrd copula函数构建了二者的联合分布。考虑风暴潮出现频次的影响,采用泊松复合极值分布开展概率分析。结果表明由此估计的联合重现期可以较好地反映风暴潮致灾程度,为沿海的防灾减灾和海洋结构物设计提供参考依据。
  • 张聿琛, 陈新军
    摘要 (168) PDF (30)
    海洋锋与中尺度涡普遍存在于全球海洋中,对全球海洋环流以及海洋生态都产生深远的影响。海洋锋和中尺度涡与中上层渔业资源关系密切,对渔业资源生物的索饵、洄游和补充等都产生重要影响。立足于生态系统视角对海洋锋面和中尺度涡进行深入研究能够解决一些大尺度下研究所无法解决的科学问题,并且为基于生态系统的渔业评估、管理奠定基础。本文主要回顾了锋面和中尺度涡对于中上层渔业资源影响的研究进展,简要总结了研究中采用的锋面、涡旋特征提取方法,重点讨论了鱼类对于锋面和中尺度涡的响应及其内在科学机制。分析认为,渔业资源生物对锋面和中尺度涡的响应有多样的变化,推测其受摄食条件及温度适宜性的主导程度较大。建议未来对于海洋锋面和涡旋的渔业生态效应的研究应当:1)共同考虑锋面和涡旋的影响以取得更全面和科学的结果。2)对不同性质和发展阶段的锋面和中尺度涡进行更细化的判别。3)对海洋生物建立更完善的观测、调查和追踪体系。
  • 王琴, 孔凡宏
    摘要 (164) PDF (32)
    “十三五”规划以来,我国的生态文明建设取得了显著成效,但环境问题仍然很严重,水污染防治作为生态文明建设的重要内容之一,需要在“十四五”期间进一步推进和加强。以1984年以来我国水污染防治政策文本为研究对象,基于水污染防治政策工具的基本类型,结合水污染政策治理过程、政策发文时间以及政策行动者三个维度,构建分析框架。通过对水污染防治政策文献的收集、整理、编码和量化分析,发现我国水污染防治政策体系较为完整,但是存在着政策工具运用比例失调,政策工具的全过程治理环节薄弱,政策工具的行动者结构单调等问题。未来应当调整柔性和刚性政策工具的比例,加强水污染防治政策中全过程治理工具的供给,促进水污染防治政策行动者的多元参与,以及优化现有政策工具,拓展新的政策工具。
  • 任宏伟, 陈立朝, 胡玉斌
    摘要 (161) PDF (19)
    营养盐是海洋调查中必不可少的测量参数。利用流动注射分析仪测定海水营养盐含量通常需要使用与样品盐度相近的人工海水或陈化天然海水作为配制标准曲线的基液和间隔样品的载液。本文测定了Sigma、Aladdin、国药优级纯氯化钠盐溶液和陈化西太平洋海水中亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐、磷酸盐及硅酸盐含量的本底值。结果表明:三个品牌的氯化钠盐溶液中除磷酸盐外,亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐和硅酸盐的含量均有不同程度的本底值,而陈化西太平洋海水除了亚硝酸盐和硅酸盐外,其它三项营养盐在测定误差范围内基本不存在本底值。
  • 李松霖, 戚昕, 牛福新, 陶以军, 姜万钧, 于华明
    摘要 (161) PDF (57)
    董家口港突堤码头缺乏防波堤掩护,易受极端海况影响。本研究分析了董家口港突堤码头前沿的ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)和温深仪所捕捉到的台风“利奇马”引起的港区水动力环境异常变化,可为突堤码头船只靠泊环境预报提供重要参考。本文主要结论有:“利奇马”台风期间董家口港风暴潮位以最大减水为对称中心呈“V”型分布,其变化受风速主导,台风中心接近董家口时,风暴潮位滞后响应时间较短,台风中心远离时,风暴潮位滞后响应时间较长。台风期间观测余流普遍小于20 cm/s,对港口威胁较小。码头有效波高受风区影响显著。码头位置“先头涌”先于风速极值12 h出现,且涌浪谱峰频率位于30万吨原油船和40万吨矿石船的横摇谐振区内,需提前加以防范。台风浪的混合作用使得观测点底层海水升温约1℃,由于温跃层受到破坏,台风过后底层水温降温缓慢,降温趋势为0.15℃/天。
  • 任子茵, 田壮才, 贾永刚, 陈天, 胡乃力
    摘要 (155) PDF (61)
    当前对海洋沉积物再悬浮的过程的研究主要分为海洋流体的动力作用和动力作用下沉积物的动力响应过程两方面,内孤立波能够在海洋跃层间传输数百米,诱发极强的垂向流动,引起沉积物再悬浮。基于此设计水槽实验,设置土坡实验组和土层对照组,控制渗流条件的有无,进而控制海床沉积物动力响应的充分与否,通过制造下凹型内孤立波,改变海床沉积物的底质条件和内孤立波的振幅,对比分析不同条件下内孤立波浅化破碎导致的沉积物、再悬浮现象,探讨渗流条件对再悬浮过程的影响。实验发现在内孤立波作用下,流速越快,沉积物悬浮物浓度增加值和变化速率越大,悬浮物浓度的变化幅度与悬浮物浓度最大值呈正相关。具备渗流条件,动力响应充分的土坡区域,在内孤立波作用下能够维持较高的悬浮物浓度更长时间,悬浮物浓度持续变化时长明显更久,且在流速较小时,悬浮物浓度变化速率较慢。对于底质不同的沉积物,粘粒越高对内孤立波的动力响应速度越慢,具体的变化规律也有所差异。当沉积物成分为砂质粉砂时,土层区域的最大悬浮物浓度增加值总是大于土坡区域,但在作用间隙,土坡区域能够维持较高的悬浮物浓度更长时间,最大能达到土层区域的2.5倍。当沉积物成分为粘土质粉砂时,土坡区域的悬浮物浓度增加值是土层区域的1.6~2.2倍,且局部较多的粘粒会降低孔隙通道的渗透性,不利于颗粒的输运和泵送。
  • 梅婵娟, 褚子禾, 张灿, 苏轶, 万夫敬
    摘要 (151) PDF (51)
    对2015—2020年山东半岛强对流不同天气分型下的时空分布特征、物理量参数、落区预报进行了分析研究。结果表明:强对流天气主要发生在低槽、高空冷涡、西北气流、副高边缘和横槽5种天气形势下;强对流天气事件主要集中在6—8月,下午至夜间最易发生,多为不均匀分布;空间分布主要表现为西部型、东部型、全区型和局部型四种特征,其中局部型事件最多;不同的天气形势配置,物理量参数特征差异较大,副高边缘型CAPE值和K指数均大于其他形势,高空冷涡型的垂直风切变SHR6和总指数TT数值最大,西北气流型的CAPE值、K指数偏小,SI值可为正数;弱冷锋和海风锋导致强对流最易发生在烟台西部,随后东移减弱,东部型多发生在夜间,多为地面辐合线影响所致,倒槽的位置不同也决定着强对流落区的不同;全区型主要发生在高空冷涡或者强的低槽冷锋影响之下;局部型与副高边缘及西北气流型相对应,地面辐合线为主要触发系统,与海陆地形和山区地形有很好的对应关系。
  • 刘传林, 韩新宇, 董胜, 李逸涵
    摘要 (150) PDF (70)
    本文提出了一种新型防波堤结构:半椭圆型防波堤,并对两种尺寸的半椭圆型防波堤模型进行了一系列的物模试验,重点分析了椭圆弧形结构面在波浪作用下的水力特性,为新型防波堤的设计施工提供参考。通过π定理确定了半椭圆型防波堤波浪力的影响因素,包括波陡H/L,相对波高H/D,尺度参数b/L,通过试验数据分析了半椭圆型防波堤所受波浪力随这三个影响因素的变化规律并比较了两种半椭圆型防波堤模型的受力特点。结果表明:波浪力随H/D的增大而增大,随H/L、b/L的增大而减小;模型1所受波浪力较大,且水平波浪力远大于竖直波浪力,模型2所受波浪力较小,且水平波浪力和竖直波浪力大小接近。
  • 王小军, 张丽
    摘要 (137) PDF (9)
    养护大西洋金枪鱼国际委员会根据1991—1992年历史平均渔获量等基本原则,确定大眼金枪鱼年总可捕捞量,实施捕捞配额制度。通过梳理配额分配的标准、与大眼金枪鱼配额制度相关的历年建议、决议、其他决定等,结合我国大眼金枪鱼实际渔获量、配额制度、履约情况展开分析,挖掘出捕捞配额制度发展的4个核心内容:1991—1992渔船平均渔获量、未完全开发配额的委员会授权后可自行转让不超过本国总配额的15%部分、连续两个管理期内发生过度捕捞行为将面临惩处措施、捕捞年度配额调整到未来年份;并对维护我国大西洋大眼金枪鱼渔业利益提出4点建议:完善大眼金枪鱼配额分配制度、积极参与配额制定的磋商、增强我国行政管理部门科研部门参与国际渔业磋商和谈判能力、加强我国大西洋金枪鱼渔业的履约能力。
  • 李伟晶, 王洪媛, 潘君廷, 徐洋, 李浩, 金轲, 刘宏斌
    摘要 (137) PDF (17)
    稻蟹共生模式作为我国特色稻田种养模式,依靠生物之间的互惠、生物之间稻田资源的互补利用,在维持土壤肥力和水稻产量、提高氮素利用率以及控制病虫草害等方面发挥了重要作用。本文主要围绕水稻生长、水质、土壤环境、系统氮素损失、生物多样性五个方面,系统总结与分析目前我国稻蟹共生模式对稻田生态系统的影响,得到的主要结论是稻蟹共生模式能够稳定或提高水稻产量,提升稻米品质,对稻田生态环境的影响结论不一。本研究可为稻蟹共生模式的深入开展和推广提供参考。
  • 张壮壮, 武雅洁, 武小强
    摘要 (135) PDF (22)
    在滨海地区的层状非均质含水层,当抽水井过量开采时会引起严重的海水入侵。本文基于前人的物理模型试验,利用OpenGeoSys科学模拟软件,建立了滨海地区层状非均质含水层抽水井开采地下水引起咸水上升的二维数值模型,并用验证后的模型分析了层状非均质含水层的非均质性、低渗透率含水层的厚度以及抽水井的位置对允许开采量和海水入侵的影响。数值模拟结果表明层状非均质含水层中抽水井的允许开采量比均质含水层中低一些,对于深水井和靠近海水边界的井,两种含水层中允许开采量的差值更大。除此之外,层状非均质含水层中低渗透率含水层的厚度越厚,海水入侵的影响越大,随着抽水井泵送速率的增加,海水入侵的影响越明显;抽水井距离海水边界的水平距离越近、深度越深,其允许开采量越低,且抽水井深度的变化比抽水井与海水边界的距离对允许开采量的影响更加敏感。本文的研究成果为滨海地区地下水资源的合理开采和规划提供了科学的理论依据。
  • 卢鹏, 年圣全, 邹国良, 王振华, 郑宗生
    摘要 (128) PDF (33)
    基于深度学习和CatBoost技术,本文提出了一种混合模型(LACM)对墨西哥湾、芬迪湾和阿拉斯加湾附近的海浪波高进行预测,进而可以应用于其他海域的浪高预测。首先,对从美国国家数据浮标中心(NDBC)获取的海浪数据信息进行预处理;其次构建基于加入了注意力机制(AM)的长短期记忆(LSTM)神经网络模型和CatBoost集成学习模型;对预测后的结果进行重构。经过与LSTM、支持向量回归(SVR)、CatBoost等方法的比较,实验结果表明,LACM模型的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)都是最优,曲线拟合效果最接近,且具备一定的鲁棒性。
  • 余璇, 沈满洪, 魏昕伊
    摘要 (127) PDF (20)
    海域使用权交易是海域产权制度安排中的核心问题所在。在当前自然资源资产产权制度改革的大背景下,研究海域使用权交易机制对优化海域产权结构、提升海域资源配置效率、促进海洋经济可持续发展具有重要意义。依托当前海域使用权两级交易机制,本文提出一种海域产权安排的新思路——海域使用权的府际交易,并将其嵌入到现有框架中,将海域使用权交易机制拓展为三级。通过构建并求解海域使用权府际交易的演化博弈模型后发现,在海域使用权交易价格和交易数量确定的前提下,达成海域使用权的府际交易是作为区域利益代表的地方政府的理性选择。而要促成海域使用权府际交易,可以通过减少交易过程中的交易成本、提高海域使用权需求方政府的海域使用效率、降低海域使用权需求方政府的海域管理成本和提高海域使用权供给方政府的投资收益等途径。基于Matlab仿真模拟后的结果进一步证实了上述结论。
  • 王起刚, 冷浩, 于雅琼, 曹同钢
    摘要 (126) PDF (22)
    通过室内水槽试验,研究了波浪和水流共同作用下管道周围局部冲刷过程。此外,采用Flow-3D数值模拟软件建立波流-管道-流体有限元模型,研究了海底管道在Stokes波和水流共同作用下的水动力和局部冲刷特征,探究了水深、流速、管道直径、悬空高度等因素对管道周围冲刷的影响规律。结果表明:波流作用下,管道上、下游两侧压力差引起管道下的渗流,在渗流力的作用下泥沙颗粒发生管涌,管道与海床之间形成孔道,标志着局部冲刷的开始。不同水深、管道悬空高度、海流流速对管道冲刷特征有显著影响,水深增加,最大冲刷深度减小,有效抑制了冲刷的发展;管道悬空高度增加,最大冲刷深度也随之减小,但冲刷坑的宽度相应增大;海流的存在显著促进了冲刷的发展,增加了管道的最大冲刷深度。
  • 李光雩, 范勇勇, 吴晓, 王厚杰, 毕乃双
    摘要 (126) PDF (39)
    本文应用黄河下游河道统测断面数据,根据断面地形法计算了1992—2011年黄河下游主河道的年际和季节性冲淤变化,并从年际、季节两个尺度对黄河下游不同类型河段冲淤变化进行了系统分析。结果表明:1992—2011年下游河道基本处于先淤积后侵蚀发展过程,1992—1999年间下游河道持续淤积,累积淤积体积为10.90亿m3;2000年开始侵蚀,至2011年共侵蚀河道15.97亿m3。从季节性尺度上看,黄河下游河道冲淤整体处于两个状态,1992—1999年黄河下游河道在汛期累计淤积14.71亿m3,是黄河下游年际累计淤积总量的1.4倍;在非汛期累计侵蚀4.73亿m3,占汛期淤积量的32%。2000—2011年汛期黄河下游河道累计侵蚀11.48亿m3,占黄河下游年际累计侵蚀总量的75%,非汛期冲刷通量逐渐下降,期间累计侵蚀3.81亿m3,占黄河下游年际累计侵蚀总量的25%。水沙条件变化和河道形态变化是整个下游河道由淤积转为冲刷的主要因素。小浪底投入使用后,来沙系数降低导致下游河道由淤积转向侵蚀。下游河道河相系数整体下降,下游河道变得愈加稳定,至2005年前后整体趋于平衡。
  • 解明阳, 陈新军, 柳彬
    摘要 (126) PDF (27)
    近40年来,随着空间技术和传感器技术的不断发展,海洋遥感及渔业已进入大数据时代。准确、高效、智能地挖掘这些海洋遥感及渔业数据中的有用信息是需要解决的挑战性问题。深度学习作为近年来机器学习领域新兴的一项强大技术,在许多工业领域的应用中取得了较好的成果,与传统的基于物理或统计的图像信息提取算法相比,其优势更加明显,并开始在海洋遥感及渔业中展开应用。在本研究中,我们介绍了人工智能的关键理论与方法,在海洋遥感和渔业方向总结了深度学习在海洋环境参数反演、遥感图像的分类识别、海洋现象预测、种群识别、渔业生物学和渔情预报方面的研究进展,并对未来深度学习在海洋遥感和渔业的发展进行展望。
  • 光霞, 褚忠信, 苗安洋, 霍素霞, 朱龙海
    摘要 (125) PDF (39)
    为了解山东半岛近岸海域表层沉积物重金属的含量特征,本研究利用火焰光谱法及原子荧光法测定了山东半岛近岸海域40个站位表层沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn及As共七种重金属的含量,同时应用地累积指数法及潜在生态风险评价法开展了污染程度及潜在生态风险评价。结果表明:山东半岛近岸海域表层沉积物中,1)Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、As的平均质量浓度,分别为0.05、16.51、15.04、0.16、27.69、28.16、5.72 mg/kg;2)重金属平均污染程度分别为Cd>Cu>Pb>Hg>Zn>Cr>As,除Cd和Cu为轻度至偏中污染外,其他元素为无污染或轻度污染;3)单一重金属生态风险顺序依次为Cd>Hg>As>Pb>Cu>Cr>Zn,除Hg在24站处于中等生态风险外,其他元素在各站均处于轻微生态风险。
  • 丁怡丹, 朱琳, 冯娟, 隋琪, 孙雪梅, 赵信国, 夏斌, 陈碧鹃, 曲克明
    摘要 (122) PDF (15)
    为了研究浅海不同海养殖模式对桑沟湾碳酸盐体系的影响,本研究于2019年4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)、12月(冬季)对桑沟湾养殖区(藻类养殖区、贝藻养殖区、贝鱼养殖区和贝类养殖区)及毗连自然海域(外海区)进行了调查监测,分析了海水的温度、盐度、pH、溶解氧、总碱度(TA)、溶解性无机碳(DIC)和二氧化碳分压(pCO2)的时空分布特征,并计算出海-气界面CO2通量FCO2值。结果表明,桑沟湾藻类养殖区的碳酸盐体系主要受到藻类光合作用和外海海水交换的影响。贝类养殖区的碳酸盐体系受到贝类呼吸和钙化作用的双重影响,由于桑沟湾贝类养殖区FCO2为负值,为CO2汇区,这可能是由于贝类的钙化作用强于呼吸作用所导致的。春、夏、秋、冬季桑沟湾养殖区的FCO2分别为-66.60±16.82、-52.44±21.66、-74.00±11.45和-92.65±34.13 mmol·m-2·d-1,均为CO2的汇。桑沟湾碳酸盐体系会受到养殖活动的影响,并且不同的养殖模式之间存在显著差异。研究结果对于科学评估桑沟湾养殖区与毗连自然海域的CO2源/汇过程具有重要意义。
  • 宋阳, 史新芝, 王津
    摘要 (117) PDF (22)
    南四湖湖西平原(滕西平原)位于山东省枣庄市西北部,是枣庄市“八大水源地”之一。本文对滕西平原41个地下水监测站2011—2020年监测资料进行整理计算,分析滕西平原地下水埋深动态变化趋势以及水化学特征,结果显示,滕西平原地下水埋深年内变幅较小,一般在1~5 m;地下水埋深年内变化呈季节性波动,平水年和枯水年在3—4月份地下水埋深开始增大,主要受农业灌溉影响,丰水年、平水年和枯水年八九月份地下水埋深较小,与降水补给有关;地下水埋深年际变化受降雨和人工开采影响较大。结合水位动态法,滕西平原近十年地下水位呈上升趋势,平均上升速率为0.41 m/a,地下水位上升幅度最大的地区在滕西平原西南部。根据Piper三线图和Gibbs图分析,滕西平原地下水类型为HCO-3·SO2-4-Ca2+型,主要受岩石风化影响。
  • 吴创收, 田鹏, 辜伟芳
    摘要 (116) PDF (23)
    本文基于吕四港海域1989—2019年不同时期的水深地形资料,选定研究区域面积是34 369 m2,建立研究区域的DEM模型,通过Kringing插值和数理统计定量探讨不同地貌的冲淤演变规律。研究结果表明:近30年来,研究区域的水下地形已由淤积向侵蚀转变,1989—2006年淤积总量是0.54亿m3,2006年以后,水下地形出现侵蚀,侵蚀总量维持在-0.05~-0.13亿m3,一方面是因为长江流域和苏北沿岸的输沙率减少,造成区域的来沙量减少,另外一方面是因为沿岸围涂工程实施,改变了研究区域的潮流水动力变化。
  • 陈韶阳, 刘娜, 仝照铎, 刘贞文
    摘要 (115) PDF (17)
    海岛作为国家领土的组成部分,在维护海洋权益方面有着重要地位。但是近年来,随着人类对海岛的开发,海岛的生态环境遭到破坏,生态文明建设情况不容乐观。因此,应加强对海岛的生态保护工作,重视海岛的生态文明建设。我国海岛数量多,生态环境状况复杂多样,要保护海岛的生态文明,需要建立完整有效的海岛生态文明建设评价指标体系。本文应用SAVEE方法,将生态文明的五大方面作为一级指标,在一级指标的基础上选取21个二级指标构建指标体系,并利用所构建的评价指标体系选取施公寮岛与海陵岛评价分析进行实证检验,并提出对策建议。结果表明,海陵岛的生态文明建设水平明显高于施公寮岛,尤其是在生态保护建设以及基础设施建设方面优于施公寮岛。该模型量化了岛屿的生态文明建设水平,与实际岛屿生态文明发展现状一致,验证了该模型在海岛生态文明领域的适用性,并为中国岛屿的生态文明建设提供了数据支撑。
  • 李琦, 邹多, 李春华, 李海昆, 于瑞海
    摘要 (115) PDF (20)
    针对三倍体长牡蛎人工育苗中存在的幼虫存活率低、变态率低等问题,本文详细叙述了四倍体和二倍体的亲贝培育,人工授精,三倍体幼虫的孵化和培育等环节的技术。首先,应强化四倍体亲贝的倍性检测和四倍体、二倍体亲贝的促熟培育;人工授精和孵化时,应做好二倍体亲贝的解剖和雌雄区分,严防二倍体牡蛎精子对卵子的污染,以确保长牡蛎幼虫三倍体率为100%,同时还应控制孵化密度以提高幼虫孵化率;在幼虫培育阶段,通过合理控制幼虫培育密度、强化营养供给、确保培育的优良水质和定期筛分幼虫大小等方法促进幼虫生长速度,提高幼虫存活率;在采苗阶段,通过调控附着基质量和投放量,加大换水量、投饵量,及时倒串等技术措施,提高附着变态率;中期培育阶段则主要是监测水质和控制密度,确保稚贝能够快速生长发育。本文提出的一系列技术措施对提高三倍体长牡蛎人工育苗成功率,使之达到稳产水平,取得较好的效果具有重要意义。
  • 刘贯群, 李熊, 张淑琪
    摘要 (114) PDF (22)
    选取黄水河下游地区为典型研究区,综合水文地质条件等资料,运用数理统计分析、水质图解法、饱和指数计算和反向水文地球化学模拟等方法对该地区地下水水化学组分进行分析,深入了解研究区地下水的水化学特征及演化规律。结果表明:(1)研究区地下水主要为淡水和微咸水,地下水组分中阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO-3和Cl-为主。研究区由东南向西北方向,TDS和Cl浓度均逐渐升高,水质由淡水逐渐向微咸水转化,地下水的优势阴离子类型沿着HCO3·SO4→HCO3→HCO3·Cl→Cl变化。(2)碳酸盐岩、蒸发岩和硅酸盐的风化溶解是本区地下水中主要的水文地球化学过程;还存在正向阳离子交替吸附作用。(3)反向水文地球化学模拟结果进一步定量验证了中上游地下水水化学组分主要受到岩石风化作用的控制。下游地下水主要受到海水入侵的影响,同时在海水入侵的作用下发生了阳离子交换。
  • 杨宁, 王静静, 徐家惠, 于吉悦, 李婷, 闫冬春, 常林瑞
    摘要 (114) PDF (19)
    传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)是影响对虾养殖的主要病毒之一。普遍认为IHHNV主要感染起源于外胚层和中胚层的器官,一般不感染内胚层器官,如肝胰腺。本研究通过室内投喂攻毒的方式对凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)进行人工感染,利用PCR方法分析IHHNV对凡纳滨对虾鳃、肝胰腺、游泳足和肌肉不同器官的感染情况。攻毒10 d后结果显示,凡纳滨对虾的肝胰腺在投喂攻毒实验中更易感染IHHNV,其阳性感染率为86.7%,IHHNV病毒载量为9.8 copies/μL DNA。鳃的感染率为46.7%,IHHNV病毒载量为3.0 copies/μL DNA。肌肉和游泳足具有相似的感染性,其感染率都为13.3%,IHHNV病毒载量分别为0.8 copies/μL DNA和0.3 copies/μL DNA。该研究表明来源于内胚层器官肝胰腺也可以感染IHHNV,且与其他器官相比IHHNV感染程度较高,此结果为IHHNV感染机制的研究提供了新视点。
  • 纪金龙, 王保铎, 王世雄, 吴晓, 王厚杰, 毕乃双
    摘要 (113) PDF (20)
    基于2017年夏季以及2018年冬季在废黄河三角洲叶瓣海域关键站位的连续观测及坐底三脚架观测数据,研究了废黄河三角洲叶瓣侵蚀过程的季节性变化特征。研究结果表明:黄河废弃三角洲叶瓣侵蚀具有显著的季节性特征。夏季平静海况下,三角洲斜坡水体整体强烈混合,三角洲前缘层化显著。三角洲斜坡平均含沙量约为25~55 mg/L,是三角洲前缘的1.5~3倍,侵蚀通量是其2倍左右,悬沙单宽通量三角洲斜坡区为前缘区的2倍左右。近岸三角洲斜坡区水体含沙量和浊度均受潮流控制,具有显著的周期性变化。冬季平静海况悬沙浓度是夏季的5~7倍,三角洲斜坡平均含沙量可达175~280 mg/L。风暴期间悬浮泥沙浓度显著上升,据浊度估算其可高出夏季1~2个数量级。同时,冬季风暴期间可能发生显著的沉积物液化并跨斜坡流动。沉积物捕获器记录表明,风暴海况下近底层沉积通量远高于平静海况下,最高达20 kg/m2/d以上,约为平静海况下的30~50倍,而侵蚀通量要高于沉积通量,据此推算,一次风暴过程会使得海底沉积物发生厘米级变化。潮流的持续作用是研究区三角洲叶瓣快速侵蚀的重要原因,而极端天气下短时间尺度的波浪作用亦相当可观。
  • 王建锋, 赵建丽, 邱桔斐, 沙伟, 蒋芸芸
    摘要 (113) PDF (43)
    利用海坛海峡海域春、夏、秋、冬4个季节特征月潮位资料和大、小潮水文同步调查资料,分析海坛海峡海域附近潮汐特征和海坛海峡潮流特征,并探讨了该海域余流变化特征的影响因素。结果表明:海坛海峡附近海域潮汐属正规半日潮,落潮历时普遍略长于涨潮历时;潮流属于正规半日潮流,浅水分潮流较显著,涨落潮主流向较明显,为往复流。海坛海峡海域潮波属于驻波性质。余流季节变化受东海闽浙沿岸流和季风影响显著,冬季余流方向总体向南,夏季整体呈北向。
  • 刘新阳, 刘贺, 苏强, 冀健红, 于晓龙, 徐洪增, 陈豪, 路民
    摘要 (113) PDF (24)
    基于东平湖1960—2020年日水位序列,利用Mann-Kendall法、滑动T法和小波分析法对东平湖水位突变点进行确定,分析年均水位变化趋势和日水位变化特点,探讨水位变化对东平湖湿地空间演变的影响,结合年内展布法和变异性范围法(RVA法)对东平湖生态水位进行研究。结果表明:东平湖水位突变年为1989年;水位上升使东平湖入湖口和出湖口湿地空间发生了明显的演变;水位突变前年内展布法1和2计算的逐月生态水位分别在38.11~39.46 m和36.94~38.24 m之间,突变前生态水位月保障程度较高,水位突变后长期保持高水位;东平湖生态水位应以水位突变后水位序列进行计算,年内展布法1和2计算的逐月生态水位在39.83~40.55 m和37.59~38.27 m之间,高低水位历时各年份差别较大;年内展布法1计算的东平湖生态水位可以保证湿地不退化,结合湿地水下高程和芦苇生长期确定了东平湖适宜水位;东平湖汛期可设置汛限动态水位,不仅可以使大汶河洪水资源化,而且可以保障东平湖生态系统的健康。
  • 杨睿祺, 陈丙见, 余为
    摘要 (111) PDF (44)
    茎柔鱼(Dosidicus gigas)是个体较大的头足类,其经济价值较高且是我国远洋鱿钓渔业重要的捕捞对象。本文基于2006—2015年9—12月秘鲁外海8°~20°S,95°~75°W范围内的海表温度(SST)和海面高度距平(SSHA)数据,构建了不同权重的栖息地指数模型(HSI),筛选出最优模型并对其进行验证。此外,利用最优模型预测茎柔鱼栖息地适宜性,并分析了不同强度厄尔尼诺年份下栖息地时空分布的差异性。结果表明,SST权重为0.7,SSHA的权重为0.3时的HSI为最优模型,利用2015年实际生产数据对模型进行验证,模型结果显示优良预测性能。对比2006年弱厄尔尼诺年份与2015年超强厄尔尼诺年份茎柔鱼渔场环境因子以及栖息地的时空分布,结果发现,与2015年超强厄尔尼诺年份相比,2006年弱厄尔尼诺事件期间,茎柔鱼渔场水温相对偏冷,海面高度较低,适宜的 SST 和SSHA 范围相对扩大,导致2006年更适宜茎柔鱼生存,有利的栖息地面积显著增加。研究表明,不同强度厄尔尼诺事件对茎柔鱼栖息地适宜性的影响呈现显著差异,未来针对气候变化的影响评估研究需要进一步考虑每个独立气候事件的特性。
  • 张建, 杨卫华, 刘萍, 孙浩然, 崔子璇
    摘要 (110) PDF (22)
    利用Citespace软件分别对Web of Science核心合集和CNKI数据库中搜索到的海洋固碳领域的2 496篇和135篇文献进行文献计量学可视化分析,分别从发文量、国家及地区、机构、期刊和关键词等方面分析海洋固碳领域的研究发展历程、研究热点和前沿。国外发文量呈线性增长趋势,国内发文量趋势不符合线性增长;从国家及地区合作来看,德国、加拿大、澳大利亚和荷兰合作最紧密,对该领域的影响最大;从机构科研水平来看,美国机构发文量最多、影响力最大,Woods Hole Oceanog Inst(伍兹霍尔海洋研究所)在该领域影响力最强;国际主要发文期刊是Global Biogechemical Cycles(全球生物地球化学循环)、Biogeo Sciences(生物地理科学)、Geophysical Reasearch Letters(地球物理研究信),国内主要发文期刊为中国科学·地球科学、渔业科学进展、海洋科学等。国外研究热点主要集中在海洋固碳及其应对气候变化的作用研究,研究前沿为全球储存的蓝碳对气候变化的影响;国内研究热点为海洋固碳机理及海洋酸化问题的研究,研究前沿与国外大致相同。
  • 朱飞扬, 刘小丽
    摘要 (108) PDF (24)
    波浪作用导致的斜坡失稳会威胁到近海工程的安全,斜坡面上的波压力分布直接影响着斜坡的稳定性。利用基于有限体积法的水动力数值模型,模拟了行进波在斜坡地形上的传播过程,在验证模型正确性的基础上,进一步分析了水深、波高及周期对不同坡度的斜坡面上波压力分布特征的影响。结果分析表明,行进波沿斜坡面传播过程中,水深越小,波高越大,周期越长,破波前斜坡面上的波压力越大;在波浪发生破碎的条件下,水深越小,周期越短,波高和坡度越大,波浪的破碎区越靠近来波方向;缓坡条件下(3°~9°),波压力最大值相较坡底处可增加20%~80%;破波前的波压力沿斜坡面呈非线性增加趋势,波浪破碎可使斜坡面上的最大波压力相对于坡底波压力的增加率扩大约1.2~1.3倍;波浪破碎后的波压力显著降低,且其数值可能会小于坡底处的波压力。
  • 戢治鹏, 董坤, 蒋济同, 杜德润
    摘要 (108) PDF (39)
    针对现浇混凝土人工鱼礁体型大、运输效率低等问题,本文设计了一种鲁班锁连接的装配式人工鱼礁,将小尺寸杆件通过卯榫连接便可组装成大空方的空间体,能有效节省运输及投放成本,并根据山东日照近海某人工鱼礁区投放礁体海域的海况条件,对此礁体进行了稳定性计算。结果表明:在波、流共同作用下,礁体最大受力为7.252 kN,最大作用力矩为8.702 kN·m,礁体抗滑移安全系数为3.4,抗倾覆安全系数为4.5,均满足礁体稳定条件,即礁体在该海域不会发生滑移及倾覆。为今后设计适宜我国近海海域环境特征的装配式人工鱼礁提供重要的参考价值。
  • 姜勇, 朱庆林, 安太天, 史亚平, 刘若晗, 张婕, 曲佳润, 王安宁
    摘要 (107) PDF (7)
    我国海洋空间规划离不开海洋行政管理主体对海洋的有效管理,但中央政府与地方政府仍为未完全合作关系,因此以海洋空间规划视角对海洋行政管理主体进行博弈分析,对我国海洋可持续发展具有重要意义。本文首先界定了现行体制下的海洋管理主体,其次从海洋空间规划的角度,对我国海洋行政管理主体及其集权和分权管理体制进行博弈分析,结果表明:我国海洋行政管理可以采用设置海洋空间规划的管理途径,并以中央集权管理体制为宜,即中央政府直接参与、对海洋空间规划实行直线垂直的统一管理模式。
  • 王洁若, 余静, 孙慧莹, 赵越, 潘琳
    摘要 (107) PDF (24)
    随着我国海洋经济在国民经济中所占的比重增大,以及对海洋资源环境的保护愈加重视,实现海洋经济与资源环境协调发展尤为重要。本文通过构建海洋经济与资源环境评价指标体系,采用熵值法对评价指标进行赋权,建立海洋经济与资源环境耦合协调度评价模型,评价沿海各省海洋经济与资源环境的协调发展水平,从而分析我国海洋经济与资源环境耦合协调发展的时空分布特征。研究结果表明:2007—2016年我国沿海11个省(自治区、直辖市)的海洋经济与资源环境的耦合度总体发展趋势良好,均向着良好耦合方向发展;海洋经济与资源环境耦合协调度空间分布差异明显,耦合协调度相近的省份有一定的聚集现象,由北至南分别是:中等协调型(辽宁、河北)、较高协调型(江苏、浙江、福建、上海、广东)。
  • 马林, 李春艳, 李明泽, 罗鑫, 丁子元, 孟睦涵, 徐林通, 姜巨峰
    摘要 (106) PDF (21)
    为了解天津市碳汇渔业潜力,本文统计了2013—2022年天津市渔业产量并估算了碳汇生物的碳移出量。结果表明,天津市近十年平均渔业总产量为33.53万t,其中淡水养殖年平均产量27.12万t,占天津市渔业总量的80.89%。渔业碳移出量总体呈先平稳后下降再平稳趋势,平均年碳移出总量1.65万t。其中淡水养殖平均年碳移出1.09万t,占碳移出总量的66.42%,鲢碳移出量为首(0.49万t);淡水捕捞业年碳移出平均0.09万t,占碳移出总量的5.39%。海水方面,由于养殖品种中无碳汇生物,特别是缺乏贝类、藻类等碳汇品种的养殖,故不讨论海水养殖碳移出量;海水捕捞业年碳移出量平均0.47万t,占碳移出总量的28.19%。随着稻渔综合种养的快速发展,天津市可以此为契机,通过进一步完善碳汇渔业理论、提高饲料投喂效率、发挥自然渔业的碳汇功能以及优化调整养殖结构等方法与举措提高我市渔业碳汇能力,响应我国“双碳”战略,为实现“碳中和”做出贡献。