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滨海蓝碳生态系统的碳库间相互作用研究进展及展望
陈一宁, 陈鹭真
海洋学研究    2023, 41 (1): 3-13.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.001
摘要781)   HTML301)    PDF(pc) (1348KB)(614)   

红树林、滨海盐沼和海草床是典型的滨海蓝碳生态系统,具有相当可观的固碳能力。植被碳库和沉积物碳库是蓝碳生态系统有机碳的主要载体,其变化过程决定了生态系统的整体固碳能力。本文尝试从碳库相互作用的角度出发,通过文献梳理,总结不同植被碳库之间、不同沉积物碳库之间以及植被碳库和沉积物碳库之间相互作用的研究进展,指出物种竞争、外源碳输入以及生物地貌学过程在碳库相互作用中所起到的重要作用,并提出滨海蓝碳生态系统碳库研究中存在的问题和未来研究的方向。

海岸海洋碳循环过程与CO 2负排放
于雷, 李三忠, 索艳慧, 王秀娟
海洋学研究    2023, 41 (1): 14-25.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.002
摘要534)   HTML40)    PDF(pc) (2925KB)(516)   

海岸海洋接受大量来自陆源的碳物质和营养盐,涉及大量以碳为中心的相互作用,是重要的碳循环海域;同时,该区域也常发育具有良好圈闭条件的储-盖系统,具有明显的CO2储集潜力。该文以海岸海洋及其下发育的沉积盆地为研究对象,综述了碳物质在海岸海洋中的循环过程、CO2通量的影响因素和海岸海洋沉积盆地的储碳机理。从“双碳”角度,重点论述了海岸海洋在促进CO2负排放方面的意义、促进海洋负碳排放的潜在途径和在沉积盆地的储碳潜力及面临的问题。海岸海洋是重要的碳汇区域之一,高效率的微生物碳泵和碳酸盐碳泵是增强海岸海洋CO2负排放的核心过程;同时,海岸海洋沉积盆地中的储-盖系统,不但提供了额外的CO2封存空间,也保障了CO2封存的安全性。未来的研究应以抑制海岸海洋中碳物质向CO2转化的进程和保障沉积储层中CO2封存的安全性为主要方向,为CO2负排放提供理论依据与技术保障。

杭州湾南岸滨海盐沼碳库的季节性变化
陈一宁, 张子严, 陈鹭真, 张家林, 刘兵, 夏小明, 王欣凯, 蔡廷禄
海洋学研究    2023, 41 (1): 55-67.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.005
摘要519)   HTML31)    PDF(pc) (6011KB)(348)   

滨海盐沼的碳库变化可为蓝碳碳汇核算提供依据。为量化短时间尺度(季节到年际尺度)内滨海盐沼碳库的固碳速率,基于高分辨率的地表高程监测系统,于2022年在杭州湾南岸典型滨海盐沼开展了季节性的观测和采样分析。研究结果表明,在观测期间,本地种海三棱藨草和外来种互花米草的生长呈现季节性变化特征,植物生长主要集中在3—9月。就植物碳库的地下部分而言,海三棱藨草固碳量达到11 g C·m-2,互花米草盐沼则较高,为56 g C·m-2。地表高程监测数据表明,海三棱藨草盐沼的沉积速率为12.30 cm·a-1,略低于互花米草盐沼的沉积速率(13.02 cm·a-1)。结合沉积速率与沉积物容重、有机碳含量等数据,可以算得观测期间,海三棱藨草盐沼沉积物碳埋藏速率为460 g C·m-2·a-1,互花米草盐沼沉积物碳埋藏速率为588 g C·m-2·a-1,这两种滨海湿地的碳埋藏速率也具有季节性,在夏、秋季达到高值。结合植物碳库和沉积物碳库结果可知,杭州湾南岸滨海盐沼生态系统具有较高的固碳速率,外来种生态系统固碳速率(644 g C·m-2·a-1)高于本地种生态系统固碳速率(471 g C·m-2·a-1)。在将来的滨海湿地蓝碳管理工作中,需要考虑不同物种之间的差异性。

海底天然气水合物及冷泉流体渗漏的原位观测技术
刘莉萍, 初凤友, 郭磊, 李小虎
海洋学研究    2023, 41 (1): 26-44.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.003
摘要413)   HTML1736)    PDF(pc) (4566KB)(1247)   

海底天然气水合物藏是天然的巨型碳储藏库,是深部甲烷等烃类气体运移至海底过程中暂时的碳储,是地球碳循环过程的重要一环。冷泉通常与海底天然气水合物藏分解密切相关,是深源或浅层气及水合物分解气在海底发生渗漏的现象。该文根据国内外天然气水合物及冷泉系统勘查的最新动向,综述了与水合物及冷泉流体渗漏相关的羽状流、运移通道、海底微地形地貌等要素的海底原位观测技术,主要包括:走航式及坐底式原位观测、海面及低空渗漏甲烷观测、海底可视化观测、与水合物及冷泉相关的海底观测网络等。综合使用原位观测技术可以更细致、全面地描绘水合物和冷泉系统的时空“景象”,更好地协助厘清海底渗漏甲烷的归趋,拓展人类对深海独特生命绿洲的认知。

海岸带蓝碳生态系统保护空缺分析——以广东和广西为例
董迪, 黄华梅, 高晴, 陈绵润, 杨熙
海洋学研究    2023, 41 (1): 110-120.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.009
摘要384)   HTML19)    PDF(pc) (2711KB)(404)   

红树林、盐沼和海草床被称为三大海岸带蓝碳生态系统,在维持海洋生物多样性、净化水质、营养物质循环以及固碳、储碳等方面发挥重要作用。该研究以蓝碳生态系统分布广泛的广东和广西作为研究区,研究海岸带蓝碳生态系统与海洋生态红线的容斥关系,进而进行海岸带蓝碳生态系统的保护空缺分析,在此基础上提出海洋生态红线外的推荐优先保护区域。该文基于2019年卫星遥感影像、2020年和2021年现场调查和无人机遥感数据,获知广东海岸带蓝碳生态系统总面积为14 481.39 hm2(红树林11 928.87 hm2,盐沼1 258.00 hm2,海草床1 294.52 hm2),广西海岸带蓝碳生态系统总面积为11 751.30 hm2(红树林10 171.70 hm2,盐沼1 450.36 hm2,海草床129.24 hm2)。结果显示,广东海岸带蓝碳生态系统面积的62.13%、广西海岸带蓝碳生态系统面积的59.88%分布在海洋生态红线内。广东红树林、海草床的分布面积和受保护比例均大于广西,盐沼的分布面积和受保护比例均小于广西。广东3种海岸带蓝碳生态系统类型中,有38.16%的盐沼受到保护,85.41%的海草床被纳入保护范围,62.13%的红树林被纳入保护范围。广西3种海岸带蓝碳生态系统类型中,有52.99%的海草床受到保护,盐沼和红树林生态系统受保护的面积比例分别为49.58%和61.44%。研究指出榕木江湾到茅尾海沿岸、铁山港、雷州湾、柘林湾等区域可作为海洋生态红线外海岸带蓝碳生态系统的推荐优先保护区域。

国家自然保护区海岛森林碳汇潜力评估及驱动因素分析
伍良旭, 邹慧敏, 陈威, 许明海, 蔡厚才, 陈抒忆, 李香兰
海洋学研究    2023, 41 (1): 96-109.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.008
摘要375)   HTML17)    PDF(pc) (4905KB)(687)   

海岛森林生态系统受地理位置特殊和数据源较少等因素影响,其碳通量动态监测及碳汇功能评估鲜见报道。该文以南麂岛森林生态系统为研究对象,基于涡度相关技术探讨了2020—2021年净生态系统碳生产力(net ecosystem productivity, NEP)、总初级生产力(gross primary productivity, GPP)和生态系统呼吸(ecosystem respiration, Reco)的变化特征及其影响因素。结果显示,南麂岛森林生态系统表现为碳吸收,2020和2021年CO2净吸收量分别为516 g C·m-2·a-1和598 g C·m-2·a-1,Reco分别为1 037 g C·m-2·a-1和1 646 g C·m-2·a-1,GPP分别为1 552 g C·m-2·a-1和2 244 g C·m-2·a-1。太阳总辐射(Rg)、光合有效辐射(PAR)、净辐射(Rn)、显热(H)与NEP、GPP显著正相关(p≤0.001);空气温度(Tair)和土壤温度(Tsoil)与Reco显著正相关(p≤0.001)。日尺度上南麂岛森林光合作用时间长于碳吸收时间,当Tair达到10.05~27.76 ℃,PAR达到110.47~429.44 μmol·m-2·s-1时,海岛森林光合作用强度高于生态系统呼吸作用强度,表现为CO2吸收。南麂岛森林生态系统碳通量监测与评估将为建立我国蓝碳动态监测评估管理体系提供重要的理论支持。

高空间分辨率海表CO 2分压的卫星遥感反演算法:机器学习在秋季象山港的应用
刘婷宇, 白雁, 朱伯仲, 李腾, 龚芳
海洋学研究    2023, 41 (1): 82-95.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.007
摘要358)   HTML24)    PDF(pc) (5177KB)(464)   

近海海湾受人类活动及自然变化影响大,海水碳源汇格局变化影响机制极其复杂。由于海湾空间尺度小,需要使用宽波段的高空间分辨率卫星遥感对海-气CO2通量进行监测评估。相对于传统公里级的水色卫星资料,海-气CO2通量定量估算的关键参数——海表CO2分压(sea surface partial pressure of CO2, pCO2)遥感反演在小尺度海湾具有极大的挑战性。该文以秋季象山港为例,利用走航观测pCO2数据及近5年哨兵2号(Sentinel-2)卫星影像,采用支持向量机(support vector machine, SVM)机器学习的方法,基于Sentinel-2遥感反射率及其比值,建立了海表pCO2的遥感反演算法。算法验证结果显示决定系数为0.92,均方根误差为23.23 μatm,遥感反演结果与实测值具有较高一致性。在此基础上,制作了2017—2021年秋季(9—11月)象山港海表pCO2遥感产品,结果表明,象山港海表pCO2整体上呈现从湾顶向湾口递减的趋势,均值为514.56 μatm,其中,湾内pCO2均值为551.94 μatm,湾外pCO2均值为477.19 μatm,整体呈现为大气CO2的源,且5年间秋季pCO2没有显著趋势性变化。结合多参数走航实测数据分析发现,2021年象山港秋季海表pCO2受物理混合作用及生物活动的共同调控。海表温度(sea surface temperature, SST)与pCO2具有良好的正相关关系,且SST对pCO2的影响主要体现在碳酸盐热力学平衡作用上。此外,平均温度归一化的pCO2(NpCO2)与海水盐度和溶解氧饱和度均具有良好的负相关关系,NpCO2与海水盐度的关系是潮汐作用下湾内和外海水体交换的结果;长时间序列的遥感数据分析也证实湾内、湾外pCO2与平均潮高具有较为一致的变化趋势,且这种趋势在湾外强于湾内。该研究构建了一套海湾小尺度pCO2遥感反演方法,为后续海-气CO2通量大范围、长时序遥感监测奠定了良好基础。

COD Mn入海通量长时序演变:瓯江遥感影像光谱信息反演
刘悦宁, 龚芳, 何贤强, 金旭晨
海洋学研究    2023, 41 (1): 45-54.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.004
摘要322)   HTML19)    PDF(pc) (3287KB)(249)   

瓯江作为浙江省第二大入海河流,每年约有200亿m3水体输入东海。为探究瓯江高锰酸盐指数(CODMn)的入海通量及其长时序变化特征,该文基于实测数据与Landsat-8遥感影像光谱信息之间的相关性,构建了瓯江CODMn遥感反演模型(平均相对误差为28%),获得了1986—2020年瓯江中下游河段CODMn反演结果。此外,进一步结合降水数据估算了瓯江入海径流量和CODMn入海通量,实现了瓯江CODMn入海通量长时序变化遥感监测。结果表明,瓯江入海段CODMn干、湿季差异并不明显,但总体而言,CODMn在湿季略高于干季; 1986—2020年,瓯江CODMn入海通量整体波动较大,略呈下降趋势。

考虑潮位校正的乐清湾潮滩面积近30年变化遥感研究
田芳妍, 何贤强, 朱伯仲, 龚芳, 朱乾坤
海洋学研究    2023, 41 (1): 68-81.   DOI: 10.3969-j.issn.1001-909X.2023.01.006
摘要311)   HTML29)    PDF(pc) (9758KB)(146)   

潮滩是滨海湿地的重要组成部分,监测其演变对于蓝碳增汇具有重要意义。卫星遥感是目前应用最广泛的潮滩监测手段之一,但受潮位影响,遥感提取的潮滩面积往往被低估。本文利用2016—2021年Sentinel-2卫星影像提取乐清湾潮滩瞬时面积,建立了潮滩面积与潮位的定量关系模型,从而实现潮滩面积的潮位校正。在此基础上,将建立的校正模型应用于Landsat卫星影像,获取了1988—2020年期间7个时期的乐清湾潮滩面积,并分析了乐清湾潮滩面积近30年的变化及主要驱动因素。结果表明,乐清湾潮滩面积在1988—1994年期间显著增加,在1994—2010年期间急剧减少,在2010—2015年期间少量增长,而在2015—2020年期间再次减少。人类活动对潮滩的开发利用是乐清湾潮滩面积变化的主要驱动因素。

海水硝酸盐跃层深度计算方法研究
孟宇, 陈双玲
海洋学研究    2023, 41 (3): 1-13.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.03.001
摘要298)   HTML233)    PDF(pc) (2949KB)(286)   

硝酸盐是海洋中浮游植物生命活动可利用的主要氮形态,其跃层深度(ZN)会直接影响硝酸盐垂向输送、海洋初级生产力以及海洋碳循环。随着海洋观测技术的不断发展,硝酸盐剖面数据的采集呈现多样化,包括船基CTD观测和生物地球化学浮标BGC-Argo自动观测等,且垂向采样分辨率差异较大(CTD较低,BGC-Argo较高)。针对不同采样数据,亟需对硝酸盐跃层深度计算方法进行系统且定量化的对比分析研究。本文利用西北太平洋历史船测CTD数据和BGC-Argo浮标数据,采用差值法、梯度法和阈值法分别计算对应硝酸盐跃层深度。研究结果表明:就单一硝酸盐剖面,基于BGC-Argo数据,差值法计算的ZN与目视解译的ZN相差仅为0.2 m,阈值法次之为20.0 m,梯度法相差最大为202.8 m;基于CTD数据,差值法计算的ZN与目视解译的ZN相差2.0 m,阈值法相差49.0 m,梯度法相差155.0 m。相较于梯度法和阈值法,差值法计算的ZN与目视解译的ZN相差最小。根据误差统计分析结果发现,基于BGC-Argo数据,三种方法计算得到的ZN与目视解译的ZN均呈现良好相关性,其中差值法计算结果误差最小(R2为0.77,RMSE为28.48 m),阈值法的R2为0.64,RMSE为34.85 m,梯度法的R2为0.52,RMSE为53.80 m;对于CTD数据,由于其垂向采样分辨率较低,三种方法计算得到的ZN与目视解译的ZN相差较大,但相比于梯度法和阈值法,差值法的误差仍最小(R2为0.81,RMSE为16.13 m),阈值法的R2为0.47,RMSE为27.65 m,梯度法的R2为0.42,RMSE为36.41 m。通过对比分析各方法的特点和差异性,初步探究了各方法的适用性,可为深入研究硝酸盐垂向分布特征和向上输运过程提供科学参考。

人工智能海洋学发展前景
董昌明, 王子韵, 谢华荣, 徐广珺, 韩国庆, 周书逸, 谢文鸿, 沈向宇, 韩磊
海洋学研究    2024, 42 (3): 2-27.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2024.03.001
摘要295)   HTML27)    PDF(pc) (4260KB)(317)   

随着海洋观测数据和数值模式产品的爆发式增长,人工智能方法在海洋学研究中展现出巨大的潜能。该文首先回顾了海洋大数据科学的发展历程,并详细介绍了人工智能在海洋现象识别、海洋要素与现象预报、海洋动力参数估算、海洋预报误差订正和海洋动力方程求解中的研究现状。具体地,阐述了海洋涡旋、海洋内波和海冰等海洋现象的智能识别研究,海面温度、厄尔尼诺-南方涛动、风暴潮、海浪和海流的智能预测研究,数值模式中海洋湍流过程参数化方案的智能估算研究以及海浪、海流等海洋现象预报误差的智能订正研究。此外,还讨论了物理机制融合和傅里叶神经算子在海洋运动方程智能求解中的研究进展。该文立足于当前人工智能海洋学的发展现状,旨在全面展示人工智能技术在海洋学领域的优势和潜力,并聚焦于海洋数字孪生和人工智能大模型两个新兴的研究热点,展望未来人工智能海洋学的发展方向,为海洋学者提供启示和参考。

基于无人机多光谱遥感的海岛植被碳储量估算研究——以洞头大竹峙岛为例
谢家颀, 张钊, 周稳, 王金旺, 陈雅慧
海洋学研究    2023, 41 (4): 84-93.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.04.008
摘要293)   HTML34)    PDF(pc) (3792KB)(230)   

以温州市洞头区大竹峙岛为研究区,采用无人机搭载多光谱传感器获取海岛高分辨率遥感影像,通过比选光谱最佳波段组合,以监督分类方法将植被类型分成乔木、灌丛和草丛,分类精度为99.72%,Kappa系数为0.995 4。通过深度卷积神经网络对乔木和灌丛进行单木分割(精确率为0.79),获得各优势种的空间分布,结合生物量方程反演各乔木、灌丛优势种的生物量空间分布(乔木R2=0.97,灌丛R2=0.99),其中3个灌丛优势种(天仙果、野梧桐、滨柃)的生物量反演方程通过现场采样构建,其余乔木和灌丛优势种生物量反演方程来自文献。根据优势种的生物量和空间分布,计算得到大竹峙岛的乔木碳储量为300.36 t,灌丛碳储量为47.59 t。通过归一化植被指数反演草丛生物量空间分布(R2=0.99),结合根据实测数据构建的草丛优势种(中华结缕草)生物量方程,计算得到大竹峙岛草丛碳储量为21.59 t。

我国深海Argo区域观测网成功完成“深海玄武”浮标首次批量布放
陈朝晖, 任翀, 刘增宏, 熊海霞, 张林林, 高志远
海洋学研究    2024, 42 (1): 117-118.  
摘要289)   HTML22)    PDF(pc) (2850KB)(166)   
基于Argo数据研究南海上层海洋对超强台风“威马逊”(2014)的温盐响应
俞杰, 张翰, 陈大可
海洋学研究    2023, 41 (2): 14-27.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.02.002
摘要264)   HTML29)    PDF(pc) (6711KB)(323)   

利用Argo浮标观测数据并结合卫星遥感及锚定浮标观测资料,对2014年超强台风“威马逊”引起的上层海洋温盐响应进行了分析和研究。结果显示,超强台风“威马逊”过境时会造成海表面温度冷却和混合层加深。通过计算混合长度和台风引起的垂向流速变化解释了次表层温度变化的原因:强混合作用和弱上升流作用致使次表层增温,反之次表层冷却。相比于温度的变化,盐度的响应更为复杂,台风引起的降水会先导致表层盐度降低,随后垂向混合引起表层盐度大幅增加,但是降水的作用能够极大地抑制这一过程;台风离境后,垂向混合减弱,强降水引起盐度大幅降低,甚至会使盐度低于台风过境前。

舟山海域重要水道潮流能资源评估
陈超, 鲍敏, 叶钦, 严聿晗, 曹振轶, 张乾江
海洋学研究    2023, 41 (3): 34-42.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.03.004
摘要252)   HTML19)    PDF(pc) (2578KB)(401)   

潮流能是指潮水水平运动中携带的动能,开发前景巨大。对区域潮流的精准模拟及特征分析有助于准确评估潮流能的时空分布状况,是潮流能资源开发利用的关键。本文选取潮流能蕴藏丰富的舟山海域,应用FVCOM海洋模式构建了高分辨率的潮汐潮流数值模型,经潮位、潮流验证,该模型可靠。根据模拟结果中流速的大小确定了潮流能资源密集的6处水道进行评估,其中西堠门水道、册子水道、桃花港水道平均能流密度超过2.0 kW/m2,最大能流密度超过20 kW/m2,流速大于1.0 m/s时长超过80%,潮流涨落期间以往复流为主,潮流不对称性及旋转性低,潮流稳定系数大于0.98,较其他3处水道更适合潮流能的开发利用。通过有效发电小时数及可利用小时数确定了这3处水道内潮流能开发的最佳位置,并应用Farm法计算了相应的潮流能资源可开发量,分别为27.53、39.96和130.26 MW。

基于海气耦合模式的超强台风“山竹”数值模拟
吕曌, 伍志元, 蒋昌波, 张浩键, 高凯, 颜仁
海洋学研究    2023, 41 (4): 21-31.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.04.003
摘要234)   HTML26)    PDF(pc) (8056KB)(127)   

基于中尺度大气模式WRF和区域海洋模式ROMS,构建WRF-ROMS海气双向耦合模式,针对2018年超强台风“山竹”进行模拟。利用观测数据对台风路径和强度进行验证,结果表明海气耦合模式对台风“山竹”的模拟相对单一模式有更高的精度,耦合模式得到的台风路径与最佳路径吻合良好,误差控制在60 km以内;获取的风速和海平面气压结果也较单一模式更为准确。基于海气耦合模拟结果,进一步分析台风作用下风场、气压场、海表流场和风暴增水的时空分布特征,结果表明:1)空间分布方面,台风进入南海后,七级风圈半径在台风沿路径右后方较大;气旋式流场与台风风场呈现出显著的埃克曼效应,流向与风向呈45°;风场、气压场、风生流场和增水分布均存在明显的不对称性,台风路径右侧的台风强度、流速和增水均大于左侧。2)时间分布方面,风场与气压场分布特征相似且与台风中心保持同步,流场和近岸风暴增水相对台风路径存在3 h左右的滞后。

海洋次表层SCVs的特征与成因机制:问题与进展
戈玉宇, 廖光洪
海洋学研究    2023, 41 (2): 45-60.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.02.004
摘要232)   HTML26)    PDF(pc) (4529KB)(434)   

随着观测技术的进步和海洋数值模拟能力的提升,已发现在海洋次表层中广泛存在一种远离生成源区、结构紧致且稳定的次表层强化的SCVs,其动力学特征表现为:弱层结,低位涡中心,外围等密度线呈透镜状结构,温度、盐度或其他示踪量的性质与周围水体相比存在明显异常,内部核心流速较强。此类次表层SCVs对于海洋的水体运输、热盐环流和海洋生物生态环境均有重要影响。该文通过综述海洋次表层SCVs的结构及水文特征、识别方法、次表层SCVs在全球的分布、动力学机制及其重要影响等,展现次表层SCVs的研究进展,提出了未来研究的方向,包括研究的难点和全面认识海洋次表层SCVs尚待解决的问题。

不同植被类型对淤泥质潮滩有机碳来源和储量的影响——以茅埏岛为例
刘雨薇, 于培松, 郑旻辉, 赵政嘉, 张偲, 韩沉花
海洋学研究    2023, 41 (4): 94-101.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.04.009
摘要231)   HTML31)    PDF(pc) (2419KB)(204)   

滨海湿地具有较强的碳汇能力,不同植被类型会对沉积物中有机碳的来源和储量产生重要影响。在茅埏岛无植被、老红树林、幼红树林和互花米草等4种淤泥质潮滩各采集1根沉积物柱状样品(柱样长度均为1 m,按10 cm间隔分样),测定沉积物粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)等参数,分析和讨论沉积物有机碳来源、储量及其影响因素。结果显示:1)无植被潮滩、老红树林潮滩、幼红树林潮滩和互花米草潮滩沉积物中TOC平均含量依次为0.71%±0.03%,0.76%±0.16%,0.69%±0.12%,0.83%±0.09%。在0 ~20 cm层,有植被潮滩TOC含量显著高于无植被潮滩;在20 ~100 cm层,互花米草潮滩沉积物TOC含量高于其它潮滩类型。2)茅埏岛潮滩中互花米草潮滩沉积物有机碳储量最高,达5.79 kg/m2,其次是老红树林潮滩(5.61 kg/m2),幼红树林潮滩(4.95 kg/m2)和无植被潮滩(4.84 kg/m2)有机碳储量较低。互花米草潮滩和红树林的覆盖均在一定程度上增强了潮滩的储碳能力。3)互花米草潮滩沉积物中的有机碳主要以陆源为主,占比57.75%;本地植物贡献在老红树林潮滩沉积物中占比最大,占比32.65%;幼红树林潮滩和无植被潮滩沉积物中有机碳均以海源贡献为主,分别占比61.47%和50.45%。

1976—2021年南澳岛海岸线时空演变及驱动因素分析
甯子豪, 蒋昌波, 隆院男, 伍志元, 马远
海洋学研究    2023, 41 (2): 71-82.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.02.006
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海岸线是描述海陆分界的重要地理要素之一,其在自然因素及社会经济因素的双重影响下发生着不同强度的动态演变。基于Landsat系列卫星遥感影像,通过RS、GIS技术结合实地勘察,分析了1976—2021年间南澳岛海岸线时空演变,并运用灰色关联分析法进行驱动因素分析。结果表明:1)45年来南澳岛海岸线变迁显著,长度增长了11.06 km,分形维数呈升高趋势;2)研究期内,岸线类型由基岩为主的自然岸线向人工岸线转化,岸线利用程度综合指数呈增长趋势,岸线结构呈单一至多元发展的态势;3)南澳岛海岸线演变有明显的镇区差异,后宅镇受人为因素影响大,其演变较为显著,云澳、深澳两镇主要受到自然因素影响,其演变较为缓慢;4)台风(自然灾害)以及人口数量是南澳岛海岸线演变的主要驱动因素。

南乔治亚岛海域浮游植物季节性旺发特征与POC输出通量:基于BGC-Argo和卫星遥感观测
赵跃然, 范高晶, 吴嘉琪, 孙维萍, 潘建明, 韩正兵
海洋学研究    2023, 41 (4): 1-11.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.04.001
摘要218)   HTML40)    PDF(pc) (2882KB)(373)   

南乔治亚岛海域是南大洋初级生产力最高的区域之一,具有巨大的固碳潜力,但由于缺乏连续的上层海洋观测资料,该海域生物泵效率的强弱仍未有定论。本研究利用2017年至2020年期间位于南乔治亚岛附近海域的生物地球化学浮标(BGC-Argo)所获取的水文和生物化学参数,探讨了物理过程对生物地球化学过程的影响,并估算了该海域的南极夏季碳输出通量。结果显示:南乔治亚岛上游(南极半岛东北部)和下游(乔治亚海盆)海域Chl-a均呈现出很强的季节性特征,尤其是乔治亚海盆区浮游植物维持了4个月的旺发时间,表明该区域具有稳定持续的铁源供给;利用颗粒有机碳(POC)季节性输出量的时间变率,估算了上、下游的夏季POC输出通量分别为7.12±3.90 mmol·m-2·d-1和45.29±5.40 mmol·m-2·d-1,推测这种差异主要是由于混合层加深后促进了有机碳的向下输出导致的。研究发现该区域维持着较高的生物泵效率,与此前的乔治亚海盆存在“高生产力低输出效率”的结论不同,这可能是由于航次断面调查的即时性无法反映整个季节性特征所造成的。BGC-Argo能提供高时空分辨率的多参数观测数据,本研究结果表明其可以更准确地量化与评估海洋生物地球化学过程和固碳能力。