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山东近海桡足类丰度和粒径结构的季节变化

海洋与湖沼 2024年

作者：王铄张小青臧文潇宋书群杨德周张芳中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛海洋科技中心海洋生态环境科学功能实验室中国科学院大学青岛大学附属中学中国科学院海洋研究所海洋环流与波动重点实验室

海洋桡足类为经济鱼类的重要饵料，直接影响着渔业资源及经济养殖生物的产出数量和质量。然而，目前关于山东近海桡足类生物量和空间分布的研究主要集中在胶州湾、莱州湾和荣成湾等典型海湾，对山东近海桡足类的系统研究未见报道。为了... 详细信息

海洋桡足类为经济鱼类的重要饵料，直接影响着渔业资源及经济养殖生物的产出数量和质量。然而，目前关于山东近海桡足类生物量和空间分布的研究主要集中在胶州湾、莱州湾和荣成湾等典型海湾，对山东近海桡足类的系统研究未见报道。为了解山东近海桡足类数量空间分布的季节动态，基于ZooScan图像技术分析了2022～2023年山东近海4个航次的浮游动物样品，研究了桡足类丰度、体积生物量、粒径组成和时空变化及其与环境因子间关系，并构建了标准化粒径谱以表征桡足类的相对粒径分布和能量传递效率。结果表明，春季（5月）、夏季（8月）山东近海桡足类丰度高于冬季（2月和12月），丰度高值区主要集中在渤海测区。Spearman相关性检验结果显示，春季桡足类丰度与表层海水盐度呈显著负相关关系，夏季则与表层海水温度呈显著负相关关系。此外，春季桡足类标准化粒径谱截距最大、斜率最高，表征出春季近海桡足类的生产力水平、向更高营养级的能量传递效率皆高于夏、冬季。夏季桡足类标准化粒径谱截距与表层海水盐度呈显著正相关关系。该海域桡足类的数量动态变化可为渔业资源生产提供理论依据。

关键词：桡足类体积生物量粒径谱季节动态

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毒死蜱水生生物毒性效应研究进展

生态毒理学报 2024年

作者：张玉龙屈佩徐可东初永忠孙畅宫于琛霍明宇王宗灵张学雷庞敏自然资源部第一海洋研究所海洋生态研究中心青岛海洋科技中心海洋生态与环境科学功能实验室青岛市生态环境监控中心长岛国家海洋公园管理中心中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室

毒死蜱(chlorpyrifos， CPF)是一种广谱高效的有机磷杀虫剂，在全球范围内被用来治理农业和家庭卫生虫害，CPF的广泛应用对水环境的影响及其对水生生物和人类的潜在生态威胁不容忽视。与重金属、微塑料和持久性有机污染物相比，对水生... 详细信息

毒死蜱(chlorpyrifos， CPF)是一种广谱高效的有机磷杀虫剂，在全球范围内被用来治理农业和家庭卫生虫害，CPF的广泛应用对水环境的影响及其对水生生物和人类的潜在生态威胁不容忽视。与重金属、微塑料和持久性有机污染物相比，对水生生态系统CPF的研究和评价很少，目前的研究主要集中在CPF的急性和慢性毒性。急性毒性方面，CPF能抑制微藻生长，对无脊椎动物尤其是甲壳类动物具有致命作用。此外，CPF还会抑制鱼类和两栖动物的孵化率，诱发胚胎畸形，并导致成虫心率、代谢等生命活动异常。在慢性毒性方面，CPF在水生食物链中的转移特征尚不清楚。然而，水中痕量CPF可被水生生物积累并有可能通过食物链向高营养级传递，对高营养级生物以及人类健康产生潜在威胁。本文综述了CPF对淡水和海洋生态系统中水生生物的毒性作用及其可能的作用机制，并进一步讨论了CPF在水生生态系统中研究的瓶颈和未来前景。本综述旨在为今后在全球变化的环境下深入研究有机磷农药的毒性提供参考，并为优化水生环境中CPF污染物的防治策略提供理论支撑。

关键词：毒死蜱水生生物毒性效应有机磷杀虫剂

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青藏高原盐湖反风化作用与关键元素循环

地球学报 2024年 1-14页

作者：林勇杰郑绵平中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室

盐湖环境中的反风化(reverseweathering,又称逆风化)是指逆向的化学风化作用,通常指盐湖内部自生黏土矿物或碳酸盐矿物的形成过程,是控制盐湖关键元素地球化学循环的重要机制。青藏高原是地球上关键的盐湖区,既是内陆生态系统重要的碳库... 详细信息

盐湖环境中的反风化(reverseweathering,又称逆风化)是指逆向的化学风化作用,通常指盐湖内部自生黏土矿物或碳酸盐矿物的形成过程,是控制盐湖关键元素地球化学循环的重要机制。青藏高原是地球上关键的盐湖区,既是内陆生态系统重要的碳库,又富含锂、钾、铷、铯等关键矿产资源。青藏高原盐湖的水化学类型多样,包括碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型,不同的水化学特征决定了盐类和黏土矿物的种类及其形成机制的差异。本文综述了盐湖环境中硅酸盐和碳酸盐反风化作用的研究进展,并探讨青藏高原盐湖反风化作用对关键元素地球化学循环的影响。青藏高原盐湖中自生黏土矿物的形成(如伊利石)是对盐湖卤水锂、钾、铷、铯等关键元素最重要的消耗机制;而碳酸盐的形成对关键金属元素消耗影响很小,除非形成含关键金属元素的独立矿物,如扎布耶石。自生黏土矿物和碳酸盐的形成均会显著影响湖泊的无机碳循环。目前,盐湖反风化作用程度的量化、控制因素解析和对关键元素损耗的影响程度是盐湖矿产资源研究的关键问题。当前非传统稳定同位素技术的快速发展为盐湖反风化研究提供了新机遇。青藏高原盐湖是反风化研究的天然实验室,开展盐湖反风化研究不仅可以深入理解青藏高原盐湖的关键金属元素成矿作用及碳循环过程,而且有助于丰富反风化理论。

关键词：盐湖反风化作用关键金属元素循环碳循环青藏高原

基于Sentinel-1 SAR影像的南黄海浒苔提取与动态监测

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遥感学报 2024年第8期28卷 2030-2044页

作者：唐鹏飞杜培军郭山川郄璐方宏南京大学地理与海洋科学学院南京210023 自然资源部海岸带开发与保护重点实验室南京210023 自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

中国南黄海地区夏季常发生浒苔灾害,引发严重的生态环境和经济问题,精准获取浒苔时空分布信息对灾害的定量评估和制定相应的防控策略具有重要意义。光学遥感影像可用于区域尺度浒苔空间信息精准提取,但常受限于数据的空间分辨率和云雨影... 详细信息

中国南黄海地区夏季常发生浒苔灾害,引发严重的生态环境和经济问题,精准获取浒苔时空分布信息对灾害的定量评估和制定相应的防控策略具有重要意义。光学遥感影像可用于区域尺度浒苔空间信息精准提取,但常受限于数据的空间分辨率和云雨影响,难支撑定期和稳定的浒苔监测。合成孔径雷达影像具有全天候全天时定期观测的优势,为浒苔动态监测与时空分布研究提供了更多可能,但目前研究尚不充分。在Sentinel-1影像支持下,本文提出了一种顾及后向散射系数和标准差特征的浒苔自动提取方案。该方法首先通过自适应阈值方法对影像进行分割,根据边缘浒苔与海水在后向散射系数标准差之间的差异,剔除后向散射系数较高的海水,获得浒苔初提取结果。最后针对海上与浒苔特征相似的目标,依据不同类型分别设计了基于时序信息和后向散射系数阈值的后处理方案。基于Google Earth Engine平台,以2021年南黄海为例,实现了2021年5—7月南黄海区域的浒苔动态监测。结果表明,提出的浒苔提取方法精度达93%,2021年南黄海区域观测到的浒苔最大覆盖面积达1700多km2,在浒苔发生发展过程中呈现“分散发育、聚集暴发、扩散消亡”的整体趋势。

关键词：遥感浒苔监测 Sentinel-1影像时空变化 Google Earth Engine 南黄海区域

中国东部近海沉积有机碳的分布、埋藏及碳汇效应

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中国科学:地球科学 2024年第10期54卷 3113-3133页

作者：石学法吴斌乔淑卿姚政权胡利民白亚之胡珊盛洁刘焱光刘升发王昆山邹建军自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室山东省深海矿产资源开发重点实验室(筹) 中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室

海洋是地球上最大的活性碳库.有机碳作为海洋固碳的主要形态,其沉积和埋藏在全球碳循环中扮演着重要的角色.本文利用采自渤海、黄海和东海海域的5796个站的沉积有机碳含量及相关地球化学和沉积学参数,编制了系列图件,总结阐述了中国东... 详细信息

海洋是地球上最大的活性碳库.有机碳作为海洋固碳的主要形态,其沉积和埋藏在全球碳循环中扮演着重要的角色.本文利用采自渤海、黄海和东海海域的5796个站的沉积有机碳含量及相关地球化学和沉积学参数,编制了系列图件,总结阐述了中国东部近海沉积有机碳分布和埋藏规律;基于获得的现代沉积物收支数据,系统估算了渤海、黄海和东海有机碳埋藏通量;在此基础上综合评估了中国东部近海沉积碳汇效应强度,基本摸清了渤海、黄海和东海沉积有机碳“家底”.研究结果表明,渤海、黄海和东海沉积有机碳含量介于0.00%～2.12%之间,平均含量为0.47%±0.26%.有机碳含量主要受细粒沉积物组分控制,泥质区有机碳含量平均值比非泥质区高39%.渤海、黄海和东海现代沉积有机碳主要埋藏在七大泥质区,其沉积有机碳埋藏通量合计约为8.20Mt C a–1.其中,生源有机碳埋藏通量为6.92Mt C a–1,与我国东部九大水系流域硅酸盐风化强度相当.在自然状态下,中国东部近海沉积物中每年固定的有机碳相当于25.37Mt大气CO2,具有非常可观的碳汇效应.渤海、黄海和东海陆源有机碳的分布和埋藏主要受大河输入和海区复杂水动力环境的影响,但筑坝等人类活动已显著改变了近海泥质区有机碳的埋藏.

关键词：沉积有机碳埋藏通量碳汇效应碳循环中国东部近海

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黑潮-亲潮交汇区涡旋演变调控作用下的叶绿素三维特征

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海洋通报 2024年第4期43卷 437-451页

作者：闯子维苏涵张春玲邵煜胡松上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学海洋科学与技术实验教学示范中心上海201306 自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室上海201306

黑潮-亲潮交汇区普遍存在的涡旋运动,可通过物质输运和再分配调控叶绿素浓度的时空演变,进而影响该海域的海洋生态环境。基于卫星高度计资料和叶绿素再分析数据,利用流矢量、归一化复合分析等方法,构建不同类型涡旋的各个演变阶段、不... 详细信息

黑潮-亲潮交汇区普遍存在的涡旋运动,可通过物质输运和再分配调控叶绿素浓度的时空演变,进而影响该海域的海洋生态环境。基于卫星高度计资料和叶绿素再分析数据,利用流矢量、归一化复合分析等方法,构建不同类型涡旋的各个演变阶段、不同水平尺度范围内,对应的叶绿素浓度三维结构,分析探讨黑潮-亲潮交汇区涡旋运动对叶绿素浓度时空演变的调控作用。结果表明,冷涡区(300 m以浅,3倍半径范围)的叶绿素浓度高值区,自下而上,逐渐扩展至涡心西北方向,且随着深度的增加,叶绿素浓度先增后减。随着气旋涡的演变,各水层叶绿素浓度高值由外向内,逐渐向涡心扩展,而平均半径内的叶绿素浓度输运总量在其稳定期达到最高。暖涡影响范围内的叶绿素浓度总体比冷涡区稍高,其垂向大致呈递减趋势,由上而下,叶绿素浓度低值大致由涡心东南向西北扩展,且随着反气旋涡的演变,叶绿素浓度高值逐渐向涡旋边缘聚集。

关键词：涡旋叶绿素三维结构演变特征黑潮-亲潮交汇区

波流共同作用下射流稀释特性的动量积分模拟研究

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海洋学报 2024年第2期46卷 1-13页

作者：陈永平李醒非方树桥徐振山陈雨航 Ebenezer Otoo 河海大学水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室浙江杭州310012

污水通常以射流的形式向海排放,其在海洋环境水体中的稀释过程是射流与波浪、潮流共同作用的结果。本文基于合理的假设条件,对射流运动的控制方程进行积分处理,结合波流环境下射流的结构特征,引入射流卷吸与拖曳力函数,结合必要的边界条... 详细信息

污水通常以射流的形式向海排放,其在海洋环境水体中的稀释过程是射流与波浪、潮流共同作用的结果。本文基于合理的假设条件,对射流运动的控制方程进行积分处理,结合波流环境下射流的结构特征,引入射流卷吸与拖曳力函数,结合必要的边界条件,形成封闭的控制方程组,建立波流环境下射流动量积分模型。通过与实验资料的对比分析可以看出,该模型可以准确模拟波流环境下射流在近区段的时均运动与稀释过程;相较于单一的横流作用,波流共同作用下射流对周边水体的影响范围更大,射流初始稀释能力更强。基于多个组次的动量积分模拟实验,通过无量纲分析与最小二乘拟合,建立了波流共同作用下射流轨迹中心线位置及最小稀释度的经验公式。相关成果可为排海污水环境影响评估提供快速、准确的分析手段。

关键词：波流环境射流动量积分模拟射流轨迹稀释度

基于海洋环境影响风险分析的海上搜救风险评估研究及典型海域示范应用

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海洋预报 2024年第4期41卷 100-109页

作者：郭凯旋杨逸秋于寒张苗茵国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

针对我国海上遇险事故快速增长的严峻态势,筛选出风、浪、能见度、海流4个影响海上搜救行动安全的主要影响要素,基于层次分析理论建立了海上搜救风险评估等级划分标准和海上搜救风险评估方法。根据我国海上专业救助船舶、飞机的性能参... 详细信息

针对我国海上遇险事故快速增长的严峻态势,筛选出风、浪、能见度、海流4个影响海上搜救行动安全的主要影响要素,基于层次分析理论建立了海上搜救风险评估等级划分标准和海上搜救风险评估方法。根据我国海上专业救助船舶、飞机的性能参数计算其在复杂气象条件下实施海上搜救行动时所能应对的最大风险阈值,选取我国4处典型海域,使用统计学方法分别计算了海上搜救环境风险值。

关键词：复杂气象海上搜救风险评估层次分析

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福建海岸活力特性及其评价研究

应用海洋学学报 2024年第3期43卷 565-578页

作者：曹超赵欣彤蔡锋刘建辉戚洪帅赵绍华刘根余凯凡上海海洋大学海洋科学学院上海201306 自然资源部第三海洋研究所海洋与海岸地质研究室福建厦门361005 自然资源部海洋生态保护修复重点实验室福建厦门361005 福建省海洋生态保护与修复重点实验室福建厦门361005 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361005

全球气候变化背景下,海平面上升和风暴潮事件的频发给沿海地区带来严峻的挑战,如何保护海岸免受侵蚀,防止社会经济财产损失,维持海岸带生态系统平衡是海岸带持续发展不可忽视的问题。基于自然解决方案(nature-based solution,NbS)的活... 详细信息

全球气候变化背景下,海平面上升和风暴潮事件的频发给沿海地区带来严峻的挑战,如何保护海岸免受侵蚀,防止社会经济财产损失,维持海岸带生态系统平衡是海岸带持续发展不可忽视的问题。基于自然解决方案(nature-based solution,NbS)的活力海岸构建技术,采用近自然的生态修复和保护措施,在低能岸段以天然材料独立实现,高能岸段辅以人工措施,在实现海岸防灾减灾功能的同时,维持海岸带自然生态系统的稳定性,提升生态功能,挖掘海岸活力潜能。本研究采用熵权法,构建了福建省海岸活力评价体系,从防护安全、生态韧性和经济发展3个方面,结合福建海岸带2010年和2020年两期数据比较,开展海岸活力评价研究。结果显示,福建海岸活力呈现北低、中高、南较低的初始状态,活力值为0.20~0.67(数字越大活力越强);近十年海岸带生态修复工程的实施,使福建海岸活力整体趋势向好发展,高活力岸段明显增多,福建中部和南部活力海岸变优趋势整体优于北部。水体质量、气旋指数、生物岸线长度、湿地面积等因子对海岸活力特性的影响最为显著,基于NbS理念的海岸开发利用方式和丰富的软质护岸保护亦产生良好的生态效益和经济活力。海岸活力的提升应采用因地制宜的方式,合理、高效利用海岸带资源,结合区域生态价值和经济产值的优化,构建发展模式的海岸活力评价体系,为海岸防护能力、生态活力、经济潜力的可持续发展提供科学依据。

关键词：海洋地质学活力海岸特性评价基于自然的解决方案发展模式福建