基于涡旋数据集资料,本文分析了南海中尺度涡的生成地点、数量、尺寸、寿命和移动轨迹的空间分布与时间变化特征。从生成地点上看,涡旋主要生成于台湾岛西南侧和吕宋岛以西海域,且气旋涡和反气旋涡在不同季节有各自的主要产生地。从生成数量上看,气旋涡的数量大于反气旋涡的数量,冬季涡旋总数相对最多,盛行气旋涡;夏季涡旋总数最少,盛行反气旋涡。从涡旋尺寸上看,反气旋涡的平均半径稍大于气旋涡的平均半径,秋季最大,春季最小,除秋季外反气旋涡的半径均大于气旋涡的半径。从涡旋寿命上看,反气旋涡的平均寿命稍大于气旋涡的平均寿命,冬季最长,秋季最短,冬季与秋季气旋涡的平均寿命更长,而夏季与春季反气旋涡的平均寿命更长。从涡旋轨迹上看,台湾岛西南侧涡旋生成后大部分沿陆架边缘向西南移动,吕宋岛西北侧涡旋生成后大部分在局地运动,吕宋岛西南侧涡旋生成后大部分向西移动。此外,南海涡旋主要参数特征与厄尔尼诺现象亦有相关。

本文采用FVCOM模型对台湾海峡表面流场进行数值预测,采用FVCOM模拟流场以及ERA5风场作为漂流浮标运动的背景场,忽略波浪力对漂流浮标运动的影响,采用拉格朗日粒子追踪方法对漂流浮标运动轨迹进行模拟,利用风致漂移系数来校正模拟漂流浮标的运动轨迹。结果表明,风致漂移系数在0.04时,漂流浮标模拟轨迹与实测轨迹拟合较好,模拟6 h误差为1.74 km,12 h误差为5.78 km,24 h误差为7.29 km,48 h误差为0.66 km,72 h误差为9.54 km,96 h误差为29.97 km。

波浪破碎能在海洋表层引起湍流混合的加强,但台风过程是否会增强波浪破碎诱导的混合作用,及其对混合层以下的温跃层会产生怎样的影响仍不清晰。本文以台风“尼伯特”为研究对象,基于海洋-大气-海浪耦合模型COAWST(Coupled ocean-atmosphere-wave-sediment transport)研究了波浪破碎导致的湍流混合对西北太平洋温跃层深度、厚度、强度等特征的影响,结果表明:台风“尼伯特”期间,浪致混合作用显著加强了100 m以浅的湍流混合,导致混合层加深,SST降低,温跃层上界深度明显加深、下界深度变化较小,跃层厚度变薄,强度略加强。此外,引入浪致混合作用能够明显改善台风期间COAWST模型对SST的模拟效果。

微型真核生物在广义上包括藻类、原生动物和真菌等,具有数量大、分布广泛、多样性高等特点,在海洋生态系统中发挥着重要作用。本研究于2020年9月在东海近海典型筏式养殖区枸杞岛海域6个站位采集16个样品,采用18S rDNA高通量测序技术对微型真核生物进行测序分析,探究表层海水、底层海水及海底沉积物3种不同生境微型真核生物群落结构变化及其与环境因子关系。结果表明,枸杞岛海域9月份浮游植物优势类群为硅藻和甲藻,浮游动物优势类群为纤毛虫和夜光虫,大型海藻包括马尾藻和石莼。微型真核生物的优势种为Cerataulina pelagica、Noctiluca scintillans、Alexandrium tamarense、Sargassum fusiforme、Alexandrium catenella。海水样品和沉积物样品中的微型真核生物物种组成与群落结构差异显著,沉积物样品中微型真核生物在物种多样性、丰富度以及分布均匀度方面均高于海水样品。与底层海水相比,表层海水的微型真核生物群落物种多样性及均匀度较高,但是物种丰度比底层海水少。RDA分析显示,表层海水中微型真核生物群落多样性指数和优势种分布受温度、盐度和叶绿素浓度的影响较大。在WRC站位,较高的硅藻和褐藻丰度与叶绿素浓度呈正相关性。本研究将为东海近海养殖海域微型真核生物群落变化及生态功能研究提供基础数据。

本文基于海床基获取的现场连续观测资料,对2017年夏季秦皇岛海域的潮汐特征进行了系统分析。结果表明:全日分潮(K₁和O₁)在该海域占据主导地位且K₁分潮最为显著,平均振幅为0.28 m,半日分潮(M₂和S₂)振幅较小,浅水分潮中M₄分潮较为明显;空间分布上,除O₁分潮变化幅度较小外,其余分潮波动范围较大,其中半日分潮自北向南传播过程中影响不断增大,潮波传至海域南部时其振幅增加约4~5倍。潮汐类型属于全日潮,受M₂分潮影响,海域北部为规则全日潮,南部为不规则全日潮。潮差较小,属于弱潮区,三站平均潮差均小于0.5 m,其中海域北部D1站靠近无潮点,平均潮差接近于0;最大可能潮差均为2 m左右。潮时不等现象较为显著,整体上涨潮居于主导地位,小潮期具有一定特殊性,涨、落潮历时与整体特征有所不同。

杭州湾南岸湿地具有重要的气候调节、固碳增汇、水质净化等生态功能。但是近年来湿地植被时空分布格局发生变化,尤其在2010年十一塘修建后,变化趋势更加明显,对湿地生态功能产生了一定程度的影响。因此,本文旨在探究盐沼湿地植被在十一塘外的演替格局和影响因素。本文主要采用2010—2020年共6期遥感影像,在运用NDVI指数的基础上创建使用DSPI公式提高植被的分类精度,并通过ENVI专家知识决策树进行解译分析。结果表明:1)自十一塘修建后,海塘外盐沼湿地植被从最初的海三棱藨草逐渐演替为芦苇(高潮带)-互花米草(中潮带)-海三棱藨草(低潮带)的分布格局;2)综合分析认为,促使研究区植被时空分布格局发生变化的主要影响因素为环境胁迫、生物竞争和人类活动。随着湿地高程增加,影响因素将由环境胁迫主导逐渐变为生物竞争主导,人类活动则直接干扰湿地植被的自然演替。

海滩对台风的响应及台风后海滩的恢复过程一直是国内外海滩研究的焦点。本文通过对威海楮岛海滩连续3个月现场观测,对比分析了台风“利奇马”作用下海滩的变化情况及其在台风后的恢复情况。结果表明,楮岛海滩在台风期间遭到全线的侵蚀,海滩整体形态以海滩后滨轻微堆积、前滨高-中潮带发生严重侵蚀、滩面下蚀等现象为主,海滩的东北侧各剖面侵蚀尤为明显。楮岛海滩被严重侵蚀的剖面在台风过后迅速恢复,但是不同部位的地貌调整和冲淤变化不尽相同,整体呈现上淤下冲,西南侧恢复相对较慢,东北侧恢复相对较快的趋势。

基于常量元素分析,结合相关性分析和R型因子分析,得到冲绳海槽中部S01-10岩心晚更新世以来高分辨率古环境演化记录。常量元素分析结果显示,在千年尺度上,常量元素氧化物含量表现出明显的三段式波动变化特征:底部的A1阶段(400~143 cm)形成于末次冰消期晚期-早全新世,陆源碎屑物质主要来自于黄河,少部分来自于长江,而台湾物质的贡献可以忽略不计;中部的A2阶段(143~105 cm)形成于早全新世,主要物源仍然是黄河,长江物质的贡献相对减弱,部分台湾物质因黑潮重新进入冲绳海槽也进入了研究区域,台湾物质的贡献相对增加;顶部的A3阶段(105~0 cm)形成于早-中全新世,主要物源为黄河和台湾的混合物源,长江物质的贡献可以忽略不计。常量元素相关性分析和R型因子分析结果表明,典型元素氧化物含量主要受陆源物质输入的影响,而生物作用、热液作用以及火山事件影响非常小。海平面升降和东亚季风强度变化是冲绳海槽中部物质来源变化最主要的控制因素。本文基于对冲绳海槽中部S01-10岩心的测试分析,为研究该区域晚更新世以来的陆源物质输入演化历史提供了有价值的参考。

本文采用Jelesniansk台风模型模拟台风风场,并以CCMP风场为背景场,进行风场重构。通过重构风场,分析了厦门典型台风过程期间的台风结构分布特征。采用三维海洋数值模型FVCOM,进行厦门海域天文潮和风暴潮数值模拟,通过误差对比发现,模拟值与实测值符合较好,表明模拟结果能够较好地重现厦门海域风暴潮的变化特征。基于模拟结果,分析三维海流及水位在台风过程中的时空变化特征。研究发现:台风风场的时空变化是造成风暴潮流向和流速发生改变的主要原因。风暴增水分布主要受到风场、风生流和岸线特征共同影响。增水区主要集中在台风中心和台风的向岸风长时间作用的区域;减水区往往出现在离岸风长时间作用的区域。

本文根据2014—2020年浙江近岸春秋季(4—5月和11月)单船底拖网调查及环境数据资料,对浙江近岸大黄鱼群体结构及其时空分布与环境因子的关系进行了探究。研究结果表明:(1)春季,大黄鱼体长范围48~250 mm,平均体长±SD(151.0±26.5)mm;体重范围1.5~252.4 g,平均体重±SD(60.7±31.2)g;秋季,大黄鱼体长范围106~284 mm,平均体长±SD(157.9±21.8)mm;体重范围18.8~295.0 g,平均体重±SD(71.6±31.2)g;秋季与春季相比,大黄鱼体长和体重均存在显著性差异(P＜0.05)。(2)大黄鱼体长-体重的关系式为:W=4×10^-5L^{2.832 3}(R²=0.912 9,n=564),b值小于3,大黄鱼为负异速增长。(3)2014—2020年7年间大黄鱼资源密度范围为0~447.22 kg·km^-2,平均值为28.69 kg·km^-2,分布范围较广,浙江沿岸从南到北均有分布。秋季与春季相比,大黄鱼资源密度存在显著性差异(P＜0.05),且分布范围更广。(4)GAM模型分析显示,纬度、经度和表层水温3个因子对大黄鱼资源密度影响显著,以表层水温最为显著。本研究通过对浙江近岸春秋季大黄鱼渔业资源调查及分析,旨在为恢复大黄鱼渔业资源提供科学参考依据。

随着沿海地区经济社会快速发展,自然岸线资源不断被占用开发,海岸线生态功能遭受不同程度的损害。本文对海岸线占补方法进行研究,提出海岸线占补比例公式,明确海岸线占补比例系数,分析海岸线资源环境、社会经济等影响因素对海岸线占补比例系数的影响,建立海岸线占补比例指标体系,并应用于三个用海项目,提出海岸线占补的意见建议,以期对海岸线占补机制及海岸线精细化管理提供借鉴。

东京电力公司计划于2023年将福岛核废水处理后排放入海。然而,排放的放射性核素是否符合安全排放标准,是否会对海洋资源和全球生态系统的可持续发展造成重大影响,令太平洋周边国家担忧。因此,本文在检索国内外关于福岛核废水来源、放射性核素分布、危害和迁移规律等研究结果的基础上,综述分析了福岛核废水的处理方法、危险核素含量、核废水迁移路径以及对海洋生态环境的潜在影响,并探讨了福岛核废水排海可能对我国周边海域产生的影响,希望能够为海洋放射性安全评估和应对可能产生的影响提供措施建议。

利用海面散射回波的多域多维特征进行融合检测是解决弱小目标探测难题的有效途径之一,本文基于时域、频域和时频域等X波段雷达海面回波特征在目标检测性能上的差异,提出了一种开放式的海面回波多维特征决策融合的目标检测算法框架,通过基础检测器和融合检测器实现海面目标的二次检测,提升目标检测精度。首先,本文基于K-近邻算法(K-Nearest Neighbor, KNN)分别利用雷达回波数据的时域、频域和时频域中的特征量进行目标检测,根据不同回波样本数据的多个检测概率构建多维决策概率空间并进行分析。然后,通过计算虚警率P_fa下目标和海杂波分类阈值threshold对KNN进行优化,实现海上目标检测的虚警可控。进而利用优化后的KNN作为融合检测器得到多特征决策融合检测算法。最后,在McMaster的IPIX雷达实测数据集上实验表明:在信杂比为0 dB,虚警为10^-3时,本文检测算法可以得到0.87的检测概率,检测性能优于其他基于特征的检测算法。可以较好地满足雷达短时观测、低信杂比海况下的目标探测需求。

刀鲚(Coilia nasus)是瓯江口重要的经济鱼类之一。根据2021—2022年在瓯江口水域采集的刀鲚的全长、体长和体重等生物学信息,运用ELEFAN估算其生长、死亡参数,并利用Beverton-Holt动态综合模型评估资源的利用现状。共采集刀鲚样本1 153尾,体长-体重关系为W=0.001 0L^{3.415 1}(R²=0.984 5);利用ELEFAN估算渐近体长L_∞、生长速率k、理论初始年龄t₀分别为38.90 cm、0.44、－0.56 a;总死亡系数Z、自然死亡系数M、捕捞死亡系数F分别为2.47、0.79和1.68,开发率E为0.68。生物学参考点F_max和F_0.1分别为1.54和0.64,均小于当前捕捞死亡系数。Beverton-Holt模型结果显示,随着F的增大,Y_w/R值呈现先上升后下降的趋势。瓯江口刀鲚资源处于过度开发状态,建议将刀鲚的开捕体长提高至22 cm,同时降低捕捞压力以实现刀鲚资源的可持续利用。

为了解围填海活动对近岸海域水质的影响,根据2006—2019年间11次水质监测数据,对无机氮、磷酸盐、溶解氧、化学需氧量、pH值、石油类、重金属元素等水质指标进行分析评估,研究了黄骅近岸海域在此期间的污染程度和富营养化程度。结果显示,该海域水质有一定程度的污染,在围填海活动终止后有所恢复,由中度营养化降为贫营养化,COD为海水富营养化的主要污染物。该海域重金属元素均满足二类水质标准,除DIP污染较为严重外,其余水质指标均基本满足一类水质标准。

对海底电缆实施抛石保护是保障电网安全稳定运行的重要举措之一。针对近海海域典型船只的航行情况与锚泊行为,本文基于离散元相关理论,以随机多面体颗粒作为基本单元,利用PFC^3D软件建立海底电缆抛石保护层抗锚害系统计算模型。针对锚砸和拖锚两种不同形式的锚害,以抛石层厚度、锚重及锚速为影响因素,根据海底电缆侧壁承压限值定量分析其抗锚害性能。仿真结果表明:抛石保护层通过堆石体内部颗粒力链的形成、发展、破裂和重组过程,耗散锚害时船锚的外荷载做功并最终使船锚停止,能够有效保护海底电缆。同时提出以抛石层厚度0.9 m为阈值对海缆工程中的抛石保护进行检测与修复,为实际工程提供借鉴意义。

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,属季节性吞吐型湖泊。本文收集了鄱阳湖周边水文站水位资料、气象站风速资料,以及湖区地形高程观测资料,采用基于波作用量平衡方程的数值模拟方法计算分析了湖区波浪场,并与规范方法的计算结果进行了比较。两种方法的计算结果总体上接近,采用数值方法计算结果比规范方法略大一些。研究表明,鄱阳湖周边极端高水位有效波高H_13%在1.70~2.08 m之间,平均周期T_m在4.39~5.25 s之间。

为了解淀山湖鱼类种类组成及多样性变化,于2020—2021年采用定置三重刺网对其渔业资源进行采样调查,从不同网目尺寸的角度分析鱼类组成、鱼类群落结构及多样性。结果显示,调查共采集鱼类38种,隶属于6目8科30属,其中73.7%为鲤科(Cyprinidae)鱼类,小型鱼类占比高达52.5%,主要以刀鲚(Coilia nasus)、大鳍鱊(Acheilognathus macropterus)、鲫(Carassius auratus)为主;不同网目尺寸刺网渔获种类间呈中等相似或极相似;刀鲚和鲫为共同优势种,大网目中鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鲤(Cyprinus carpio)为优势种;随着刺网网目尺寸的增加,Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J′)、Margalef种类丰富度指数(D)和Simpson优势度指数(C)总体呈逐渐降低的趋势;聚类分析(Cluster analysis,CA)和非度量多维尺度分析(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)可将鱼类群落明显分为小网目(20、40 mm)群组I和大网目(60、80、100 mm)群组II,刀鲚、大鳍鱊和鲫是造成群组间差异性的主要特征种。调查结果与增殖放流活动初期年份相比,物种种类有所上升,但渔获物组成中仍以小型鱼类为主,为提高淀山湖鱼类群落结构多样性和稳定性,建议加大开展增殖放流活动力度,严控污水、废水的排放。

气泡幕是一种应用广泛的生态装置,可用于消波、围油、拦污、防咸、消层增氧、防噪减震以及控鱼等诸多方面。本文介绍了气泡幕的形成机理与特性,阐述了气泡幕的主要用途及其作用机制,回顾了气泡幕在不同应用中的效果与适用条件。在此基础上,总结归纳气泡幕技术的应用特点,为全面理解气泡幕相关理论以及推广气泡幕技术提供重要参考,并为后续研究工作的开展奠定基础。

本文基于Delft3D数值模拟软件,采用二次嵌套方法,建立了风河入海口及附近海域的二维波流耦合泥沙输移数值模型,数值模拟结果与实测资料吻合较好,证明了本文所建模型的有效性。然后以风河入海口河段为重点研究区域,模拟分析了春、夏、秋、冬四季的冲淤演变规律、蓄水闸所在闸址断面上的泥沙冲淤分布规律以及不同波况下研究区域的泥沙冲淤演变规律。数值模拟结果表明:冲刷现象主要集中在蓄水闸下游及闸址靠近南岸附近,淤积现象主要位于蓄水闸上游及闸址靠近北岸附近,不同波况对风河入海口河段泥沙冲淤分布的影响不同。本文的研究成果不仅为蓄水闸附近的清淤防冲措施提供了理论依据,而且对风河河口区域的可持续发展具有重要的实际意义。

海草床具有调节大气、净化水质、碳储存及稳定底栖生物食物网等生态功能,海草与底栖动物之间复杂的相互作用对于理解海草床生态功能具有重要意义。本文根据海草床底栖动物的相关研究,综述了海草床底栖动物多样性研究进展,如海草为底栖动物提供食物来源和避难所、海草床底栖动物多样性空间分布特征;阐述了底栖动物对海草以及海草床沉积物硫化物和营养盐的影响;讨论了全球气候变化和人类活动背景下,温度、盐度、海洋酸化、富营养化和围填海对海草与底栖动物相互作用的影响。最后提出了未来主要研究方向,包括深入研究海草床底栖动物多样性,采用底栖动物为指标生物对海草生态系统进行监测和评价,底栖动物与海草相互作用对海草床修复的影响,全球气候变化和人类活动对海草与底栖动物相互作用的协同影响机制。

产业链协同是当前水产业亟待解决的问题,有效的协同运作是水产业发展的必然选择和方向。通过文献回顾和理论分析,从产业链结构、关系、治理和文化等角度归纳我国水产品产业链协同的影响因素。运用探索性因子分析识别了水产品产业链协同的17个主要因子;建立一阶单因子模型、一阶四因子无相关模型、一阶四因子完全有相关模型及二阶四因子模型四个竞争模型,进行验证性因子分析。实证结果显示,二阶四因子模型具有较好的模型适配度,验证了我国水产品产业链协同结构包括产业链结构、产业链关系、产业链治理及产业链文化四个维度的合理性。开发量表可为水产品产业链研究和实践提供借鉴和操作性工具。

本文基于山东半岛东部海域的实测数据与ERA5的再分析数据,验证了ERA5数据在该海域的准确性,对比分析了风速和有效波高在2020年12月—2021年11月期间的变化规律。聚脲浮标实测的风场数据与ERA5的再分析风场数据量级相同,吻合度较高。根据实测风场数据计算的有效波高理论值大部分时刻都小于ERA5再分析数据中有效波高的数值,且“浪龙”波浪测量仪测得的有效波高值也小于ERA5的再分析结果。最后,本文分季节对比分析了“浪龙”波浪测量仪测得的有效波高和ERA5再分析数据中的有效波高。结果表明,夏季ERA5数据与实测数据吻合度较高,冬季吻合度最差,但都可以明显观察到热带气旋和寒潮大风过境时海浪波高的异常升高。根据本文的分析结果,可以为附近海域的港口建设、海洋经济发展等提供有价值的参考。

为了解莱州湾水质污染状况,实现陆源污染物总量控制、入海河流污染全面治理,保护莱州湾水环境,对入莱州湾的9条主要河流、河口海岸带及直排海口3类污染源的4种典型污染物2017—2019年的入海通量进行了估算。研究结果表明,化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和石油类的年平均入海通量分别为32.64×10⁴、11.45×10⁴、2 140和442.1 t/a;河流是莱州湾陆源污染物的最主要来源,以2018年为例,4种污染物入海通量占比均超过90%;莱州湾污染物的最大河流输入源为黄河,其次小清河污染物入海通量占比最高,其4种污染物入海通量占剩余8条河流污染物总通量的34.3%、50.8%、47.7%和38.9%;降水量是影响陆源污染物入海通量的关键因素,TN则是目前莱州湾的首要陆源污染物。

为探究人工湿地在博斯腾湖湖滨湿地生态修复中的作用,基于野外调查法,结合实验室测试法,对比分析人工湿地在博斯腾湖西岸落霞湾建设前、后,湿地内水质指标、土壤养分、植物多样性指标差异。结果表明:博斯腾湖人工湿地对氮的去除率为54.05%～77.77%、总磷的去除率为74.47%,去除效果较好,但氮、磷污染仍然较严重。研究区土壤养分含量整体较低,土壤养分含量大小关系:博斯腾湖人工湿地>对照组,有效磷含量等级处于“丰”水平,其他指标含量较低,处于“极缺-稍缺”水平。博斯腾湖人工湿地建设和运行使得湿地生境发生变化,湿地内植物种类有所增加,优势种出现了更替,博斯腾湖滨湿地生态环境得到明显改善。

通用引物的选择对环境DNA(Environmental DNA,eDNA)宏条形码技术监测鱼类多样性至关重要。本研究比较了6对通用引物(Teleo、Meta、CY45M、1634M、MiFish、FishCB)对滇池水体eDNA的扩增效果,结果显示1634M、Meta、Teleo均能扩增出明亮清晰且单一的条带,适用于后续高通量测序分析。基于1634M、Meta、Teleo对滇池枯水期和丰水期eDNA样本进行高通量测序分析共注释到8目13科36属37种鱼类,包括滇池常见鱼类如泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)、鲫(Carassius auratus)、黄鳝(Monopterus albus)、鲤(Cyprinus carpio)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)等及濒危珍稀鱼类滇池金线鲃(Sinocyclocheilus grahami)。1634M、Meta、Teleo分别注释到24、9、10种鱼类,且三种引物注释到的鱼类物种组成存在显著差异,滇池金线鲃、红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)等33种鱼类为某一引物所特异注释,而三种引物均注释到的鱼类为间下鱵(Hyporhamphus intermedius)和鲤;1634M和Meta均注释到的鱼类为真吻虾虎鱼(Rhinogobius similis); Teleo和Meta均注释到的鱼类为鲫。三种引物监测结果均能表征滇池鱼类多样性的季节差异,且丰水期各采样点鱼类物种组成差异较枯水期小。综上所述1634M、Meta、Teleo均可作为eDNA宏条形码技术监测滇池鱼类多样性的通用引物,但1634M检出的鱼类种类最多,可能较Meta和Teleo更适合于滇池鱼类监测,组合多个通用引物可提高鱼类物种组成覆盖率,多样性监测效果更佳。

清淤是沿海常见的一类涉海工程,会对海洋生态系统,尤其是海洋哺乳动物造成影响。本文梳理了清淤工程对海洋哺乳动物产生的直接和间接影响,以及潜在的积极作用。直接影响包括工程噪声对海洋哺乳动物造成的听觉损伤和听觉掩蔽,清淤船舶对海洋哺乳动物的碰撞威胁,以及清淤改变海底地形从而影响海洋哺乳动物对栖息地的利用;间接影响包括清淤造成的水质、污染物及食物资源的变动,进而影响到海洋哺乳动物。此外,清淤工程的积极作用主要在于清淤结束后局部水域的水动力条件、水质等得以恢复甚至提升,海洋哺乳动物的栖息空间得以扩大等方面。针对清淤工程对海洋哺乳动物产生的负面影响,本文提出了相应的减缓措施,对清淤工程的环境影响评价和海洋哺乳动物的保护管理具有重要的参考价值。

金枪鱼渔业在世界渔业中占据重要地位,是世界各渔业国家和地区重点发展产业。根据1950—2019年FAO世界主要金枪鱼渔获量数据,结合金枪鱼贸易、世界人口、世界各国家和地区国内生产总值GDP等数据,对世界金枪鱼渔业现状及其与社会经济关系进行了分析。研究认为,1950—2019年主要金枪鱼渔获量呈明显增长趋势,但各鱼种间渔获量差距大,鲣鱼累计总产量最高,且各年代平均增长率最高;蓝鳍金枪鱼产量不高,其中大西洋蓝鳍金枪鱼和太平洋蓝鳍金枪鱼各年代平均增长率为负增长。各国家和地区金枪鱼渔获量差异较大,日本和美国等6个发达国家和地区的主要金枪鱼总渔获量占全球总渔获量的56.68%,而中国大陆只占1.02%。马绍尔群岛等11个岛国,人口稀少、金枪鱼资源丰富,人均金枪鱼渔获量为最高,但其主要金枪鱼渔获量总和仅4.30×10⁴ t,不到日本渔获量的10%(以2013年为例)。日本、美国等发达国家和地区在全球经济发展中立于世界顶端,它们牢牢把控公海金枪鱼入渔机制和配额制定权,进而控制全球金枪鱼贸易,其中日本主要金枪鱼贸易额占全球的25%。研究认为,公海金枪鱼是全人类共同享有的宝贵资源,不是少数国家和地区所特有,只有打破现有的“不平等、不公正”规则制度,制定符合“全人类共享蓝色海洋经济”原则的新规则和新秩序,真正实现世界金枪鱼渔业高质量可持续发展,以及FAO倡导的蓝色增长目标。

通过对南海台西南盆地南部海域TS6岩芯浮游有孔虫碳氧同位素、磁化率特征分析,探讨了末次冰消期以来研究区的气候演化历史。氧同位素、磁化率数据显示了末次冰消期以来的多次气候波动,末次冰消期的Heinrich事件1、Blling-Allerd暖期和新仙女木事件,以及全新世的多次冷事件在研究区均有响应。碳同位素记录显示在16～8 kaBP时期表层海水具有高生产力,这与冬夏季风的盛行有关。自末次冰消期以来磁化率在整体上的变化趋势与冬季风的变化趋势十分吻合,分析认为磁化率的变化主要受冬季风的强弱所控制。

本实验对来自小柴旦盐湖、青海湖和柯柯盐湖的32株嗜盐菌进行发酵并提取胞内产物,采用滤纸片法(K-B法)筛选具有抗菌活性的菌株。结果得到K-20、X-32、Q-10、Q-19、Q-31等6株嗜盐菌对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和漳州芽孢杆菌(Bacillus zhangzhou)等菌株显示抑菌活性。在不同培养条件下研究活性菌株的生物学特征,结果显示6株活性菌革兰氏染色均为阴性,呈长杆状或弧形,菌株最适生长盐浓度(NaCl)范围为0.5~2.5 mol/L,均属于中度嗜盐菌(其中Q-31为耐盐菌),最适生长pH为6.0~8.0,最适生长温度为37 ℃;生化鉴定结果显示,6株菌均能利用酵母抽提物、干酪素、胰蛋白胨等氮源,其中K-20、X-20、X-32和Q-31能使明胶(GEL)液化,X-20、X-32、Q-10和Q-31能产生脲酶(URE),还原硝酸盐;经16S rRNA基因序列比对和系统发育分析,活性菌株分别属于盐单胞菌属(Halomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、弧菌属(Vibrio)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。

为深入了解长江口刀鲚(Coilia nasus)时空动态以及适宜栖息地分布情况,本研究利用2017—2021年长江口渔业资源和水文环境调查数据,构建五种不同栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,并用最佳模型探索刀鲚在不同季节的适宜环境以及栖息地分布特征。结果表明,刀鲚种群适宜水深均在15 m以下,适宜盐度为0~19.2,适宜水温为8.2~30.3 ℃。最佳栖息地模型在不同季节存在一定的差异,几何平均法模型(geometric mean model,GMM)在春季的拟合效果较好,连乘法模型(continuous product model,CPM)在夏季和冬季的拟合效果较好,而最小值法模型(minimum model,MINM)在秋季的拟合效果较好。结果显示,刀鲚最适栖息地的分布在不同季节存在一定变化。春季,河口外水域适宜性指数高于河口内水域;夏季,南支水域的栖息地适宜性指数高于北支;秋季,河口外水域出现两个HSI高值水域,略高于河口内水域;冬季,与秋季较为相似,呈现河口外高于河口内水域的分布趋势。本研究通过探索长江口刀鲚适宜栖息地不同季节的分布情况,以期为长江口刀鲚资源保护提供研究参考与决策依据。

鱼类生物多样性是水生生物多样性的重要组成部分,依靠传统资源调查方法调查鱼类多样性难度较大,为了解六横海域主要鱼类种类组成和结构特征,本研究利用环境DNA技术对浙江省六横海域鱼类群落进行调查。对不同站位的水样进行采集,提取环境DNA,通过PCR的扩增和高通量测序分析,在23个环境DNA的样品中共检测到37种六横海域常见鱼类物种,隶属于辐鳍鱼纲中8个目的18个科30个属中36个种,软骨鱼纲中1个目的1个科1个属中1个种。其中,龙头鱼(Harpadon nehereus)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)、褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)、海鳗(Muraenesox cinereus)、日本鳀(Engraulis japonicus)相对丰度较高。研究结果表明,环境DNA技术与传统调查方法的结果相似性较高,虽不能完全取代传统资源调查方法,但可以作为补充工具,为六横海域鱼类资源现存状况进行评估,补充六横海域鱼类资源多样性和种群结构多样性提供依据。

随着生态文明建设的持续推进,淮河流域渔业资源养护愈发受到高度关注。鱼类健康与鱼类资源密切相关,肠道菌群是其中关键一环,但尚未有关于淮河流域野生鱼类肠道菌群特征相关报道。为探究自然环境下淮河干流安徽段鱼类肠道菌群组成及影响因素,于2019年3月在淮河干流安徽段采集了兴凯鱊(Acheilognathus chankaensis)、棒花鱼(Abbottina rivularis)、短颌鲚(Coilia nasus)、贝氏䱗(Hemiculter bleekeri)、光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)、鳊(Parabramis pekinensis)共6种鱼类的90份肠道样本,利用16S rRNA高通量测序技术对样本进行处理。结果显示,6种鱼类的肠道优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、蓝菌门(Cyanobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobiota)等。除上述优势菌门外,拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)在部分鱼类肠道中占比也相对较高。受食性影响,各组菌群结构存在显著性差异(P＜0.01),LEfSe分析发现植食性鱼类肠道菌群富集了大量的标志性差异菌,如氨基酸杆菌属(Aminobacter)、浮霉状菌属(Planctomicrobium)和梨形菌属(Blastopirellula)等46种菌属。假单胞菌(Pseudomonas)和鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)在不同栖息水层的鱼类肠道中存在显著性差异,底层水层鱼类肠道富集了大量标志性差异菌,如气单胞菌属(Arenimonas)、Blastopirellula和SH-PL14等17种菌属。此外,6种鱼类的肠道菌群组成在不同河段中未显示出显著性差异,但发现中游河段鱼类肠道富集了大量的标志性差异菌。总体而言,鱼类肠道菌群组成与食性、栖息水层和栖息河段息息相关,其中,植食性鱼类、底栖鱼类、中游河段鱼类在各自的分组之间表现出明显的区别。该研究明确了自然环境下鱼类肠道菌群的潜在影响因子,为鱼类肠道菌群数据库的建立提供数据支持,并为淮河鱼类资源保护提供新的思路。

本文综述了海岸带蓝碳生态系统中微塑料的来源途径、分布情况、污染特征、生态风险,以及微塑料对海岸带蓝碳生态系统碳循环的影响,并提出未来应加强海岸带蓝碳生态系统中微塑料的赋存状况及其影响因素、微塑料的来源途径、环境归趋及其生态风险,以及微塑料对蓝碳生态系统碳循环的影响机制研究,为海岸带蓝碳生态系统中微塑料的污染监测、生态风险评价、生态效应研究及防控管理政策提供理论支撑。

气候变化与人类活动引起的地下水动力变化使得海岸带地区面临多种地下水环境问题,以及衍生的一系列环境地质灾害。其中海水入侵以及伴随发生的土壤盐渍化过程目前备受关注。厘清海水入侵-土壤盐渍化灾害链发生过程中的水盐运移规律是防治该环境地质灾害的核心。本研究通过模拟淤泥质海岸海水入侵过程,采用高密度电阻率法对该灾害链发生过程的水盐运移规律进行刻画,研究结果表明:随着水力梯度的增加,入侵速度明显加快,入侵距离、区域面积有所增加。当地下水埋深较浅时,海水入侵后对上覆土壤盐分的积累有明显的加剧效应,土壤剖面产生“盐峰”,在毛细作用下“盐峰”向上运移的现象,易导致土地盐渍化。在淡水驱替咸水过程中,淡水首先驱替沉积层上部土层盐分,产生“盐峰”,然后“盐峰”下移并逐渐消失。综上,应在丰水季增加蓄水量以增大地表水入渗量,在枯水期适当减少采水量以降低地下水水力梯度差,以防治海水入侵-土壤盐渍化灾害链的发生。

三角洲湿地在维护生态平衡、固碳增汇功能、保障区域生态经济协调发展方面发挥重要作用,对失衡的三角洲湿地恰当地人为干预,有助于其效能的提升,评价修复效能可以更好地了解人工干预的优劣,反馈修复建议。本文利用黄河三角洲2019—2021年的生态修复相关指标数据,在“蓝碳”功能视角下,基于投入产出模型,对黄河三角洲的生态修复效能进行评价,结果表明:其生态修复投入水平良好,生态修复产出水平一般,生态修复效能的投入产出比为0.87,投入产出比小于1,修复效能一般;蓝碳功能的修复效能为1.05,略高于整体生态系统修复的效能。

椭圆形桶形基础在贯入过程中会出现桶内土体雍高的现象,过高的桶内土体高度将导致桶基无法安装到指定深度,从而不能提供设计要求的承载力。工程中会通过增加桶靴的方法来提高桶基的贯入能力,因此有必要对不同桶靴形式下桶基的贯入阻力及桶内土体雍高程度进行分析,从而为工程应用提供参考。本文采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对椭圆形桶基的贯入过程进行模拟,并与现场试验数据进行对比,结果吻合较好,证实了该方法的有效性。分析了桶靴形式对端部阻力及桶内土体高度的影响及壁厚、土体弱化参数对桶内土体雍高体积的影响。结果表明,桶靴的倒角越大,端部阻力越小,桶基设置向外侧的倒角更容易减少贯入过程中桶内土体雍高的高度;桶基的壁厚和土体灵敏度系数越大,桶基土体雍高比越大;土体的延展性系数越大,土体雍高比越小,最后根据计算结果拟合了桶内土体雍高体积的公式,从而为椭圆桶基的安装提供参考依据。

本文采用物理模型试验对滑坡涌浪进行研究,使用FLOW-3D软件对试验实测的波面进行数值模拟,结果吻合良好。在此基础上进行涌浪作用下防波堤沉箱滑移的试验研究,通过求解沉箱滑移动力方程,得到在滑坡涌浪作用下的沉箱滑移量,并与试验结果进行对比,结果表明试验值和理论值基本吻合。由经验证的理论方法提出减小实际工程中沉箱滑移量的对策,包括增大沉箱质量,减小沉箱重心高度,增大转动惯量。

本文基于质量控制后的风速观测资料,运用统计方法,发现小时极大风和小时10 min最大风速具有明显的线性关系,建立舟山港区各个站点极大风精细化预报方程,并分析了ECMWF模式10 m风速和小时10 min最大风速的误差关系,进一步优化极大风预报方程。对2016年5月1日—2017年5月30日期间进行极大风试预报,结果表明:ECMWF模式10 m风对常年风较小(大)的站预报偏大(相当);经平均风预报方程订正后获得的极大风,自身方程明显好于通用方程;模式不同时次起报的10 m风效果相差不大;风相对较大(小)站,预报效果随预报时效的增加呈线性递减(变化不大);预报方程对风相对较大站的模拟效果更好,但随着预报时效的增加,误差越来越大。

海雾是影响海上水平能见度的重要天气现象,开展海雾遥感监测对海上交通、石油开发等海上活动具有重要意义。本文基于FY-3D极轨气象卫星数据,提出了一种基于深度学习的日间海雾遥感探测模型CA-LinkNet。该模型以LinkNet网络为主干,在编码器与解码器的跳跃连接部分引入坐标注意力机制(CA),以充分利用节点特征图的位置和通道信息,增强了网络的定位和识别能力。实验结果表明,与FCN、U-Net和LinkNet分割网络相比,本文提出的CA-LinkNet网络在测试集上具有更高的海雾探测精度,平均交并比、命中率、误报率、临界成功指数和Heidke技巧评分分别达到0.911、0.900、0.046、0.862、0.905。使用该模型分别对鄂霍次克海、黄海、日本海和千叶群岛附近的典型海雾事件进行探测,探测结果与CALIOP数据均具有较好的一致性。