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基于二次流控制规律的非轴对称端壁造型优化设计

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航空动力学报 2024年第2期39卷 193-211页

作者：尤付浩李相君鲁庆崔义强朱政宇大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

针对高负荷轴流压气机端壁角区分离问题,提出了一种多局部控制端壁二次流、适用于多工况的端壁造型方法,在选取参数的同时考虑结合优化,通过少量参数来控制型面变化。该方法的思想是定义对端壁二次流有不同影响的表面单元,然后通过几何... 详细信息

针对高负荷轴流压气机端壁角区分离问题,提出了一种多局部控制端壁二次流、适用于多工况的端壁造型方法,在选取参数的同时考虑结合优化,通过少量参数来控制型面变化。该方法的思想是定义对端壁二次流有不同影响的表面单元,然后通过几何叠加的方式将它们的影响组合起来。而后将该方法应用到多目标优化设计中。优化结果表明:高负荷叶栅的总压损失系数在设计点降低0.03,大攻角点降低0.05时,与传统方法相比,新方法的优化设计过程收敛更快,计算时间更短。最优造型设计规律是在叶片通道内构造一个吸力侧上升、压力侧下沉的端壁面,同时局部抬高吸力面角区,前缘至凸起部位上坡平缓。流场分析表明,该方法在控制变量较少的情况下,对端壁几何形状产生了清晰直观的影响。同时有效结合表面单元在二次流控制中的作用,抑制角区分离。由此可见,新开发的端壁造型优化设计方法与以往的研究相比具有一定的优势。

关键词：角区分离端壁造型流动控制优化设计压气机

基于弹性理念的海岸带设计 ——以大连星海湾大桥为例

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基于弹性理念的海岸带设计 ——以大连星海湾大桥为例

作者：王爽大连海洋大学

学位级别：硕士

随着人口数量的不断攀升,城市发展的速度变得越来越快,沿海开发强度前所未有,挤压了海岸带本就脆弱敏感的生存空间,导致海洋生态迅速恶化。除此之外,全球性的极端气候巨变,洪涝、海啸等灾害频发也严重威胁海岸带的生态安全。在此背景下... 详细信息

随着人口数量的不断攀升,城市发展的速度变得越来越快,沿海开发强度前所未有,挤压了海岸带本就脆弱敏感的生存空间,导致海洋生态迅速恶化。除此之外,全球性的极端气候巨变,洪涝、海啸等灾害频发也严重威胁海岸带的生态安全。在此背景下,海岸带景观与城市发展的冲突日渐尖锐,人类对城市环境与自然生态建设的要求愈发高标准,如何构建一个具有韧性,抗压能力强的海岸带景观已经成为研究热点。然而,现阶段海岸带的景观设计尚未达到标准,内部存在许多问题,并没有充分恢复其生态功能和自然美学,应对灾害的自适应能力极弱,难以维持庞大且复杂的海岸带生态系统的稳定性。本文从弹性景观理念视角出发,采用“理论研究—案例研究—策略研究—设计实践”的方法,以期指导大连星海湾大桥海岸带规划设计与实践,解决当下海岸带景观的现存问题,主要研究结果如下:(1)对弹性理念的发展和海岸带景观的历史进行梳理,辨析弹性理念相较于传统理念的创新点,列举弹性理念措施,明确海岸带景观的建设目标,为大连星海湾大桥海岸带设计提供了科学的指导。(2)总结海岸带开发现存的灾难频发、缺乏特色和生态系统失衡等问题,寻找弹性理念和海岸带设计的内在联系,分析弹性理念对于海岸带景观的适用性。(3)对采取弹性理念的相关落地优秀案例进行分析,得到多个海岸带设计规划设计的启示,总结方案的闪光之处和可借鉴的方面,总结海岸带设计遵循的动态适应、以人为本、保护优先和景观特色等4项基本原则。(4)以大连星海湾大桥为研究对象,调研场地现状,明确设计定位和目标,根据不同地貌划分为基岩—砂砾—沙滩—桥下四种典型单元。基岩单元采用弹性生态驳岸,用漫步栈道和拦污网切实保护礁石群;砂砾单元引入石笼驳岸和雨水花园,增强岸线抗压力和防止城市内涝;沙滩单元参考人工养沙工程,重新划分坡度,促进海洋资源修复;桥下单元绘制图案打破灰色空间沉闷度,优化大型工程灰色地带。基于弹性理念构建的海岸带景观设计,有利于提升海岸带的防灾能力、景观环境质量和山海城之间的密切联系。弹性理念考虑到海岸带的景观连续性和物质能量流动的平衡性,提供了更灵活、可持续、综合的方法来处理海岸带面临的矛盾和冲突。基于弹性理念的海岸带景观将拉进人与自然、城市与海洋之间的和谐关系。本研究结果丰富了弹性景观和海岸带景观设计方面的理论和实践方法,为后续相关研究提供理论依据和实践方法参考。

关键词：弹性景观海岸带景观大连星海湾大桥设计策略

基于数值模拟的大连近海搜救快速响应软件的开发

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基于数值模拟的大连近海搜救快速响应软件的开发

作者：胡晓薇大连海洋大学

学位级别：硕士

近年来,随着沿海经济和人类生产活动的快速发展,滨海旅游、渔业生产、交通运输等活动的持续增加,海上安全事故发生的可能性也相应增加。如何加强近海安全保障,有效保护人民生命财产安全已成为海洋管理部门最为紧迫的任务之一。面对当前... 详细信息

近年来,随着沿海经济和人类生产活动的快速发展,滨海旅游、渔业生产、交通运输等活动的持续增加,海上安全事故发生的可能性也相应增加。如何加强近海安全保障,有效保护人民生命财产安全已成为海洋管理部门最为紧迫的任务之一。面对当前近岸搜救的软件或模型预测时间长、成本高且需要专业人员操作的现状,亟待开发一款低成本、低门槛、响应迅速的近海搜救软件,以补充近海救援力量,提升搜救效率。潮流环境是近海搜救目标漂移的基础动力要素。本研究首先利用MIKE21 HD模块构建了大连近海潮流场模型。利用实测数据验证表明,模拟的潮位、潮流振幅和相位与实测值吻合较好,说明所建立的潮流模型可以反映大连近海潮流场实际特征。通过对大连近海潮流场特征分析发现,潮流的运动主要表现为近似东西向往复流型。余流场分析结果表明老虎滩至旅顺近岸地区存在自东向西的沿岸余流,最大余流流速约0.067 m/s。通过将潮流场模型与粒子追踪(Particle tracking)模型耦合,建立了考虑不同风向(北风、西北风、南风、西南风、西风)、潮时、投放位置海洋环境条件的大连近岸海域漂移轨迹预测模型。利用表漂对漂移轨迹预测模型进行验证,结果表明所建立的模型可以很好地反映实际海上搜救目标的漂移运动特征,模型模拟轨迹和搜救目标移动方向及趋势轨迹吻合较好。漂移轨迹结果表明,风向对粒子漂移轨迹存在不同程度的影响,但由于受到余流场影响,粒子最终均呈向西南向漂移趋势。对比不同潮时投放粒子的漂移轨迹发现,潮时对粒子轨迹影响明显,但随着时间尺度拉长,最终均向旅顺海域移动。对比不同位置同时释放的粒子漂移轨迹发现,粒子在潮流涨落影响下往复运动,宏观运动趋势均由东北向西南方向移动,与前序研究中余流场特征对比发现,在老虎滩至旅顺沿岸12 km内存在西南向的余流,因此余流可能是决定粒子宏观尺度运动的重要因素。基于漂移轨迹预测模型,考虑5种风向、不同潮时及3885个投放点位,模拟得到大连近岸海域6993000种情况下的漂移轨迹,进而建立了大连近岸海域漂移轨迹数据库。利用开发调用该数据库,并进行APP编译,集成开发形成近海搜救快速响应软件。当发生人员落水事件时,用户可根据当前已知信息(风向,潮时,位置,时间等)快速匹配出与其最相似的情形,确定搜寻区域响应时间小于10秒,进而指导救助力量合理分配有限的搜救资源,快速展开救援行动。通过开发该软件,可以提高近岸海域事故的应急响应能力,减少确定搜救区域时间,有效保护人民生命财产安全,为近岸海域的安全管理和可持续发展做出积极贡献。

关键词：近海搜救近岸安全管理数值模拟漂移轨迹预测快速响应

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大连旅顺铁山街道农村人口老龄化调查研究

大连旅顺铁山街道农村人口老龄化调查研究

作者：吕智相大连海洋大学

学位级别：硕士

人口老龄化是指在一个国家或地区的人口年龄结构中,老年人口的比例不断增加,反映了社会发展进程中的年龄分布趋势。在中国,人口老龄化现象已不容忽视,其不仅在一定程度上削弱了经济增长的向上动力,还可能对长久的社会主义建设产生潜移... 详细信息

人口老龄化是指在一个国家或地区的人口年龄结构中,老年人口的比例不断增加,反映了社会发展进程中的年龄分布趋势。在中国,人口老龄化现象已不容忽视,其不仅在一定程度上削弱了经济增长的向上动力,还可能对长久的社会主义建设产生潜移默化的影响。由于我国广大农村地区人口基础大、社会保障体系存在地区之间的差异性,导致农村地区老龄化所带来的社会问题,一定程度上影响社会主义新农村建设的主要进程。有鉴于此,聚焦农村地区人口老龄化现象,分析其可能带来的多方影响,并提出具有系统性的政策方案对于我国农村地区的健康发展具有重要的理论意义和现实价值。本研究采用文献分析法和调查研究法,结合对大连旅顺铁山街道的人口数据进行相关分析。研究发现,大连旅顺铁山街道的农村人口老龄化已经发展至严重人口老龄化阶段,且该现象主要受到三种因素的影响分别是生育率的显著下降、农村中青年劳动力的流出与中老年劳动力回流、医疗进步与寿命延长。在这一背景下,大连旅顺铁山街道出现了诸如经济增长放缓、劳动力短缺、消费结构变化、社会养老负担加重、医疗资源紧张、家庭养老压力提升、社会活力下降等社会问题。对此,本文基于社会生态系统依次从宏观系统上加强应对农村老龄化的制度建设、中观系统上完善社会保障体系、微观系统上夯实农村养老的社区基础以及个体系统上引导老龄人口社会再融入四个角度出发,为大连旅顺铁山街道应对老龄化及其可能产生的一系列问题提供了一套全方位的应对策略。这些研究成果能引起相关部门对大连旅顺铁山街道农村人口老龄化问题的更深入关注,并鼓励学者将研究方向更多地聚焦于农村地区,以维护农民权益,促进社会的和谐稳定发展。

关键词：老龄化农村发展养老保障老年人铁山街道

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基于孔变形的复合材料连接件疲劳性能分析

复合材料学报 2024年第3期41卷 1516-1527页

作者：刘学术王学尧大连理工大学运载工程与力学学部大连116033

在复合材料的实际应用中,以装配组件或紧固件失效作为复合材料螺栓连接失效的判定准具有极大的风险性。在分析复合材料疲劳损伤发展特点的基础上,本文提出了一种基于连接孔变形的螺接结构疲劳寿命预测方法,并以碳纤维复合材料双钉单剪... 详细信息

在复合材料的实际应用中,以装配组件或紧固件失效作为复合材料螺栓连接失效的判定准具有极大的风险性。在分析复合材料疲劳损伤发展特点的基础上,本文提出了一种基于连接孔变形的螺接结构疲劳寿命预测方法,并以碳纤维复合材料双钉单剪及单钉双剪连接拉-拉疲劳性能实验数据对模型进行了验证。结果表明:连接孔的变形量能很好地反映连接结构疲劳损伤的发展过程,本文所提的疲劳寿命预测模型的最大误差不超过-3.62%,装配间隙的存在可导致连接件疲劳寿命下降高达64.8%。

关键词：复合材料螺栓连接疲劳寿命孔变形装配间隙

一种基于新非比例因子的多轴低周疲劳寿命预测模型研究

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中国造船 2024年第1期65卷 40-51页

作者：陈景杰董拉加黄一刘刚大连理工大学船舶工程学院大连116024

非比例附加强化效应对多轴低周疲劳寿命有着显著影响,其中加载路径引起的非比例度和材料自身的非比例特性是描述非比例附加强化效应的关键因素。论文结合相位角和应变比引起的非比例度提出了简单直观的新路径非比例度;引入了材料静态强... 详细信息

非比例附加强化效应对多轴低周疲劳寿命有着显著影响,其中加载路径引起的非比例度和材料自身的非比例特性是描述非比例附加强化效应的关键因素。论文结合相位角和应变比引起的非比例度提出了简单直观的新路径非比例度;引入了材料静态强化系数代替诸多临界平面模型中的非比例附加强化系数,避免了复杂的试验过程和数据拟合引入的误差,反映了无明显附加强化效应材料自身的非比例特性;综合路径和材料因素的影响提出了新的非比例因子,结合临界平面法建立多轴低周疲劳寿命预测模型,预测了13种材料的多轴低周疲劳寿命。通过与试验数据比较表明,基于新非比例因子建立的多轴低周疲劳寿命预测模型具有较高的预测精度和材料适用性。

关键词：多轴低周疲劳临界平面法非比例附加强化效应路径非比例度静态强化系数寿命预测

大连国家级刺参原种场生态环境监测与种质资源评估

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大连国家级刺参原种场生态环境监测与种质资源评估

作者：朱晓彤大连海洋大学

学位级别：硕士

由于刺参产业的快速发展,刺参种质混杂、良种缺乏、原种数量逐年下降等问题逐渐出现。在良种培育技术日益成熟的今天,对刺参原种背景数据研究较少。为了刺参产业更好的发展,为良种培育提供更多优质后备亲本,开展原种刺参环境背景调查是... 详细信息

由于刺参产业的快速发展,刺参种质混杂、良种缺乏、原种数量逐年下降等问题逐渐出现。在良种培育技术日益成熟的今天,对刺参原种背景数据研究较少。为了刺参产业更好的发展,为良种培育提供更多优质后备亲本,开展原种刺参环境背景调查是做好原种保护的必经之路。本研究选取我国首个国家级刺参原种场为监测对象,完成了该原种场保种核心区和增殖区水质和沉积物质量的周年变化和菌群结构分析,利用显微观察计数法和高通量测序法完成该海域浮游植物和真核生物群体结构分析,测定了原种群体的经济性状和遗传多样性评价,相关结果为优化原种保种策略提供数据支持。主要研究结果如下:1、国家级刺参原种场原种核心区与种质增殖区环境调查和菌群结构特征分析本研究以原种场核心区（P1）和种质增殖区（P2、P3、P4）为研究位点,进行了周年水体和沉积物环境因子的监测,结果表明,水体中的生化需氧量（BOD）在核心区四个季节符合Ⅰ类水质标准,但在春季、夏季增殖区符合Ⅱ类海水水质标准,挥发性酚在核心区夏季符合Ⅱ类标准,在增殖区符合Ⅲ类标准,活性磷酸盐在春季核心区符合Ⅱ类水质标准,在春季增殖区符合Ⅰ类标准;沉积物中的硫化物在核心区和增殖区符合Ⅰ类沉积物质量标准,但在夏季增殖区P4点符合Ⅱ类沉积物质量标准,重金属铬在秋季增殖区P1、P3点符合Ⅱ类沉积物分类标准,其余监测指标在两个海域均符合Ⅰ类标准;综上,核心区较增殖区水体和沉积物质量良好,适于原种刺参的生存繁殖。运用高通量测序技术研究了两个海域周年水体和沉积物菌群结构特征,结果显示,在水体样本,门水平上,不同季节不同位点水体中第一大优势菌门均为变形菌门（Proteobacteria）,相对丰度在56.88%～78.68%之间,拟杆菌门（Bacteroidota）和蓝菌门（Cyanobacteria）是第二大优势菌门和第三大优势菌门,拟杆菌门在夏季的核心区有最大值18.90%,蓝菌门在冬季的核心区有最高丰度20.74%,此外,水体中还有放线菌门（Actinobacteriota）、脱硫菌门（Desulfobacterota）等优势菌门;在沉积物样本,门水平中,第一大优势菌门不具有唯一性,变形菌门（Proteobacteria）为夏季、秋季和冬季不同位点沉积物的第一大优势菌门,但在春季核心区的第一大优势菌门为蓝藻门（Cyanobacteria）,此外,沉积物中还有绿弯菌门（Chloroflexi）、Bacteroidota（拟杆菌门）等其他优势菌门。PCoA分析结果表明,水体菌群结构季节性明显,地点性差异显著,季节性差异>地点性差异,而沉积物中没有明显的季节性差异和位点差异;根据不同季节水体与沉积物菌群结构相关性分析表明,不同季节下,水体样品和沉积物样品各自聚在一类,表明水体和沉积物样本菌群结构相似性较低。基于物种分类结果对不同季节水体、沉积物样品进行LEf Se分析表明,共有不同分类水平的78和55个细菌群类在水体和沉积物四个季节中存在显著差异。RDA结果表明,T、DO、p H、Sal、PE、Chla是影响不同季节水体菌群结构的主要环境因子,TOC、S、Pb、Cu、Zn、Cd、Cr、Ar是影响沉积物菌群结构的主导环境因子。上述研究结果为评估原种场生态环境、解析其风险因子和影响因素提供支撑,为我国刺参原种的高效保种提供科学依据。2、国家级刺参原种场原种核心区与种质增殖区浮游植物和真核生物群落结构特征分析运用显微观察技术法对两个海域水体中的浮游植物周年变化进行监测,结果显示:2个海域4个季节共检测出33种微藻,包含了30种硅藻,1种金藻,2种甲藻,其中隶属于硅藻门的赤潮藻有布氏双尾藻（Ditylum brightwelli）、新月菱形藻（Nitzschia Closterium）、圆海链藻（Thalassiosira rotual）、旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）、中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、扭链角毛藻（Chaetoceros tortissimus）、具槽直链藻（Melosira sulcata）、星脐圆筛藻（Coscinodiscus asteromphalus）、格氏圆筛藻（Coscinodiscus granii）等,属于甲藻门的赤潮藻类:夜光藻（Noctiluca scintillans）;刺参的饵料微藻有舟形藻（Navicula sp）、菱形藻（Nitzschia）、圆筛藻（Coscinodiscus sp）等。水体中的天然饵料可为原种刺参提供充足的食物源,赤潮藻类在每个区域基本均有出现,但并未达到赤潮爆发界值。运用高通量测序技术分析了水体和沉积物样本中真核生物群落结构特征,结果表明,在水体样本门水平上,春季、秋季和冬季原种核心区和种质增殖区的第一大优势真核生物均为内大核亚门（Intr

关键词：生态环境刺参菌群结构真核生物群落结构遗传多样性

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大连市绿色生态农业发展对策研究

大连市绿色生态农业发展对策研究

作者：闫晴大连海洋大学

学位级别：硕士

新时代乡村振兴的战略要求发展绿色生态农业。大连是一个旅游城市,这一方面对生态环境的要求较高,另一方面对农业发展效率也提出考验。如何在保护生态环境的前提下,绿色、高效地发展农业成了值得研究的问题。本文运用文献研究法、实地... 详细信息

新时代乡村振兴的战略要求发展绿色生态农业。大连是一个旅游城市,这一方面对生态环境的要求较高,另一方面对农业发展效率也提出考验。如何在保护生态环境的前提下,绿色、高效地发展农业成了值得研究的问题。本文运用文献研究法、实地调研法和问卷调查法,研究了农户对大连绿色生态农业的整体满意度,农户对绿色生态农业科技的采纳意愿及其影响因素。本文将影响因素分为高科技水平,知识储备和培训,以及感知价值,考察这些因素对农户采纳意愿的影响,进行定量分析。通过问卷调查,本文发现,受访者对大连市绿色生态农业发展的整体满意度相对较高,并且愿意采纳各项科技;相比于现有的高科技水准,农民们认为自身的知识储备水平和培训频率并未达到高科技现状;相比于提高土地质量来提高未来收益,农户们更看重当前的货币收益与回报;相比于非货币收益,农户更认同所带来的货币收益;相比于货币成本,受访者认为无法估计出采用绿色生态农业科技所造成的非货币成本。通过相关性分析和回归分析,本文发现,农户对大连绿色生态农业发展的整体满意度和对绿色生态农业科技的采纳意愿,与感知价值和高科技显著正相关。感知价值对农户的整体满意度具有显著的正向影响,其他的自变量对整体满意度没有显著影响。感知价值和高科技水平对农户采纳绿色生态农业科技的意愿有显著的正向影响。货币性收益与成本对科技采纳意愿的影响大于非货币性收益和成本。也就是说,相比于非货币性收益和成本,农户们在考量是否愿意采纳绿色生态农业科技时,更看重货币性的收益和成本。通过以上的研究,本文结合现状,提出了大连发展绿色生态农业的对策建议,主要有:提升科技实力,数字经济助力发展;确保政策到位,监督考核共促成效;构建产业集群,标准生产双效同增;强化农民培训,科技应用宣传并行;创新“互联网+”模式,绿色生态销售新篇。

关键词：绿色生态农业感知价值对策建议

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大连海域典型蓝碳生境碳汇效果研究

大连海域典型蓝碳生境碳汇效果研究

作者：智凯亭大连海洋大学

学位级别：硕士

海草床不仅具有提供生物栖息地、净化水质、固碳、气候调节的生态服务功能,也因其固碳量大、固碳效率高、储碳周期长等特点,被国际公认为“蓝碳”生态系统之一。为探究大连市长山群岛海草床生态特征、生物群落、地区差异及碳汇效果,2022... 详细信息

海草床不仅具有提供生物栖息地、净化水质、固碳、气候调节的生态服务功能,也因其固碳量大、固碳效率高、储碳周期长等特点,被国际公认为“蓝碳”生态系统之一。为探究大连市长山群岛海草床生态特征、生物群落、地区差异及碳汇效果,2022年8月对辽宁省大连长山群岛8个海草床生态系统进行调查。共布设54个调查站位,通过生态调查确定掌握了该区域海草床生境状况及碳汇效果等相关信息,同时运用Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和K-均值聚类分析了附着动物群落的特点,通过皮尔逊相关性分析揭示了海草床关键参数之间的相互关系。调查结果显示出长山群岛海草床的分布呈现面积广和分布不均等特点。广鹿岛、大长山、獐子岛及塞里岛分布着鳗草(***)、丛生鳗草(***)和日本鳗草(***)。石城岛和哈仙岛海草床的海草种类单一,只有鳗草。小长山岛海草床面积最大,海洋岛海草床面积最小。调查区除了分布的海草,还发现了大型海藻孔石莼(***)的生物量在除石城岛以外的七个调查区都占有绝对的优势。各调查分区大型附着生物H′的平均值为0.88,J的平均值为0.27,总体上,调查区域海草床带大型附着生物H′、J处于较低水平。长山群岛海草床采获大型附着生物5纲27种,其中小长山岛海草床出现的大型附着生物种类最多,其余各岛生物量和平均生物密度最大的附着生物是布纹平厣螺(***)。石城岛的水质状况与其他海草床调查区域存在显著差异,特别是在悬浮物浓度和透明度方面。海草床所在地的沉积物环境具有多样性,其中粉砂质砂、砂、砂质粉砂占主导地位。哈仙岛的地上生物有机碳含量最高,而塞里岛最低,有机碳含量存在明显的空间差异。海洋岛在生物碳密度和沉积物碳密度方面均显著高于其它调查区域,石城岛在各组分中的碳密度普遍较低。大长山岛的总碳储量达到了4973.2 Mg C,其中沉积物碳储量占绝大部分,高达4933.94 Mg C。尽管沉积物碳储量在海草床总碳储量中占主导地位,但地上生物、地下生物、附着生物和凋落物的碳储量也不容忽视。海草床的碳密度与海草的生物学特性具紧密相关性。沉积物的粒径对有机物的降解和储存有直接影响,在一定程度上决定了其碳储存的能力。总碳储量与沉积物碳储量之间的正相关关系清楚地指出了沉积物在整体碳储量中的决定性作用。研究结果可为我国海草床碳汇效果研究提供基础数据。

关键词：海草床生境状况碳汇效果大连长山群岛