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本文利用1987年9月—2013年9月连续26 a的多源卫星融合数据,用经验正交函数方法(EOF)分析中国近海海面风场变化特征。分析结果指出中国近海海面风场的第一模态占总方差贡献的63.94%,呈现为冬-夏季风振荡类型,揭示了中国近海风场的季节变化特征;第二模态占总方差贡献的12.35%,呈现为春-秋振荡类型,反映了冬季风和夏季风过渡时期的变化特征;第三模态占总方差贡献的3.49%,呈现出近似半年周期的波动,体现了中国近海风场季节内变化的特征。

利用WOD09和Argo剖面资料,结合SODA、OFES、GPCP和WHOI等资料分析了吕宋海峡西侧海域混合层盐度1984—2010年间的长期变化趋势和年代际变化特征,并利用混合层盐度平衡方程探讨了其变化机理。研究结果表明:(1)吕宋海峡西侧海域的盐度整体上呈现下降趋势,线性趋势为-0.020/a;(2)以1999年为界,吕宋海峡西侧海域的盐度在1999年之前为正距平,最大正距平值可达0.14,平均值为0.05,在1999年之后为负距平,最大负距平值为-0.22,平均值为-0.06;(3)影响该海域混合层盐度的长期变化趋势和年代际变化的主要因素为平流作用,特别是黑潮入侵的变化。

利用1951—2012年日本气象厅(JMA)热带气旋(TC)最佳路径资料,分析了影响南海的土台风和非局地台风62 a间的时空分布特征,比较了二者在时空分布上的差异性,得到以下主要结果:土台风源地位置与热带季风性气候有关,夏季风时主要在15°N以北,冬季风时向15°N以南移动;土台风与非局地台风相比,活动范围更广,但强度比后者弱;土台风在南海的强度发展过程呈对称曲线形式,非局地台风则是一条递减曲线;土台风和非局地台风的登陆位置都具有季风期规律,夏季风时登陆的TC比冬季风时登陆的多得多,同纬度的非局地台风比土台风移动速度大。

温带气旋在浙江海域入海发展形成的瞬时大风和大浪常常会造成船只倾覆、人员伤亡等灾情。本文采用WRF中尺度数值模式对一次入海温带气旋过程进行3个试验分析,包括试验一(不同化任何资料)、试验二(将未经质量控制的云迹风资料全部放入模式同化)和试验三(将经质量控制以后的云迹风资料放入模式同化)。通过对高度场和风场等的模拟,并与实况对比,表明将经质量控制的云迹风资料放入模式可以较大程度改进温带气旋的模拟结果,为提高影响浙江海域的温带气旋预报的准确率提供一定参考。

以覆盖黄河口湿地区域的Radarsat-2 SAR全极化影像和Landsat-5 TM影像为例,将4种极化方式的SAR影像与TM影像分别进行融合,采用支持向量机对融合结果进行滨海湿地典型地物土地覆盖分类,并对分类结果进行比较评价,分析不同极化方式的SAR影像与TM影像融合结果在滨海湿地地区的分类能力。实验结果表明:采用与SAR影像融合的方法能够提高TM影像的分类精度,其中HV极化方式的SAR影像与TM影像的融合结果分类精度最高,最适用于滨海湿地土地覆盖分类研究。

随着人口增长、城市化和工业化的迅速发展、政策刺激以及对外贸易的日渐加强,防城湾沿岸海岸线变迁加剧。本文利用1973,1979,1990,2000年的Landsat卫星遥感影像和2010年的HJ-1B(环境与灾害监测预报小卫星星座B星)卫星遥感影像,分析了近40 a来防城湾海岸线的变化特征。结果表明:1973—2010年间,防城湾沿岸不断向海推进,陆域面积共增加了4 216.61 hm ²;海岸线总长度则减少了36.96 km,其中淤泥质岸线减少最为剧烈,其次为基岩岸线;海岸线变化主要受人为因素影响。根据防城湾的区域特征,将整个研究区划分为防城江口、暗埠口江和渔澫岛3个岸段分别进行详细分析表明:防城江口沿岸以基岩岸线为主,海岸线在1973—2010年间变迁程度很小,仅在防城江河口沿岸向海扩张了约74.58 hm ²;暗埠口江沿岸以淤泥岸线为主,近40 a间该岸段岸线不断向海推进,许多原本曲折多变的鹿角湾被逐渐填充;渔澫岛海岸线变迁最为剧烈,近40 a来陆域面积共增加了2 027.41 hm ²,岸线长度缩短了2.46 km,遥感影像监测显示1990年时渔澫岛已经陆连,同时从渔澫岛的分形维数计算结果可以看出其海岸线日趋平直。

在参考国内外主要沙滩质量评价体系的基础上,结合浙江省海岛沙滩的具体状况,构建了适用于浙江省海岛沙滩的质量评价体系,包括3大类7个亚类共29个因子。运用该体系对浙江海岛63个沙滩进行了评价,结果显示浙江海岛沙滩质量总体处于中等水平,其中五星级沙滩有7个,四星级沙滩有19个,三星级沙滩有29个,二星级沙滩有8个,表明该评价体系具有较好的适用性。

利用X射线荧光法和ICP-MS等方法对取自超慢速扩张的西南印度洋脊(SWIR) 49.6°E热液区的热液产物和玄武岩样品进行元素地球化学特征分析研究,结果表明:(1)与亏损型洋中脊玄武岩(N-MORB)相比,研究区玄武岩样品的主量元素组成显示其偏碱性,而微量元素对比表明该区玄武岩明显富集Pb元素;(2)对热液产物的综合分析表明这些样品多为Fe-Si-Mn氧羟化物且都为热液来源;(3)热液产物的∑REE含量介于玄武岩和海水之间,经球粒陨石标准化的稀土元素(REE)分布模式均表现出Eu正异常和轻稀土(LREE)富集的特征。另外,本研究还表明,利用玄武岩和热液产物地球化学指标不仅能够模拟出以热液喷口为中心的元素地球化学晕,而且能反映出热液活动的影响范围。

舟山册子岛-镇海段海底原油管道连续多年监测数据显示,局部海床冲刷较为严重,管道多处裸露、悬空,对工程安全构成威胁。基于Delft3D建立杭州湾口二维水流泥沙数学模型,并利用实测潮位、流速、流向及悬沙质量浓度资料对模型进行率定与验证,进而模拟分析近年来人为开发活动对海底管道附近海床冲淤变化的影响。分析结果表明,新泓口围垦工程和金塘大桥工程对管线镇海登陆段海床冲刷影响较大,金塘大桥桥墩阻水作用加剧了管线深槽边坡西半段海床的冲刷,另外管线深潭延伸东半段的海床冲刷与金塘大桥主通航孔密切相关。

通过对长江口外海域187个表层沉积物样品进行常量元素氧化物(SiO ₂,Al ₂O ₃,Fe ₂O ₃,MgO,CaO,Na ₂O,K ₂O,P ₂O ₅,TiO ₂,MnO,TOC和 CaCO ₃)测试,分析其空间分布特征及其地质意义。结果显示,研究区表层沉积物常量元素氧化物主要由SiO ₂,Al ₂O ₃,Fe ₂O ₃,MgO,CaO,Na ₂O,K ₂O和TiO ₂等组成,这8种组分约占沉积物总量的91.59%;其中SiO ₂和Al ₂O ₃含量最高,平均值分别为62.43%和11.16%。R型因子分析结果表明,研究区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3类:第1类包括SiO ₂,Al ₂O ₃,Fe ₂O ₃,MgO,P ₂O ₅,TiO ₂和MnO;第2类包括CaO,K ₂O,CaCO ₃和TOC;第3类包括Na ₂O,这3类可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物和陆源混合沉积以及海洋化学沉积。Al ₂O ₃/Na ₂O和CIA的空间分布较为相似,指示了长江入海物质主要堆积在长江口及其以南的123.5°E以西海域,闽浙冬季沿岸流是其主要驱动力。

针对长江口10个站位样品,采用HM培养基和ZMCA培养基分离培养耐(嗜)盐菌,通过PCR方法获取156株细菌的16S rDNA序列。其中,由HM培养基分离获得136株菌株,可划分为33个分类单元(OUT),分属 α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、 γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的芽孢杆菌纲(Bacilli)3个类群,其中 γ-变形菌纲为优势耐(嗜)盐细菌;靠近海岸的站点M5-1,N6-2和M4-1耐(嗜)盐细菌均属于厚壁菌门,而远离海岸的站点耐(嗜)盐细菌均属于变形菌门。以ZMCA培养基分离获得的20株菌株分属 α-变形菌纲和放线菌纲(Actinobacteria),可划分为10个OTU。由HM培养基分离获得的菌株中,70.5%属于耐盐菌,29.5%属于中度嗜盐菌;由ZMCA培养基分离获得的菌株均为耐盐菌。HM培养基分离得到的136株细菌的硝酸盐和亚硝酸盐还原性分析表明,亚硝酸盐还原菌数量仅为硝酸盐还原菌的1/3左右。

根据2006年7月—2007年12月,对长江口及邻近海域春、夏、秋和冬季4个航次的现场调查数据,对硅酸盐(SiO ₃-Si)在长江口及邻近海域表层海水的混合模式及影响因素进行初步探讨。结果表明:(1)该海域表层海水SiO ₃-Si浓度四季均与盐度( S)相关性较好,秋、冬季稀释模式与理论稀释线(TDL)相符,春、夏季因生物作用、悬浮颗粒物解析和沉积物再溶作用的影响,稀释模式与TDL线存在差异。(2)长江口及邻近海域 S<18海域,表层海水四季SiO ₃-Si浓度随温度升高略有上升,可能是由于悬浮颗粒物中SiO ₃-Si的解析量和沉积物的再溶增加;pH值为7.7~7.9时,SiO ₃-Si浓度基本不变,pH值为7.9~8.2时SiO ₃-Si浓度随pH升高而降低,主要受物理混合作用影响;SiO ₃-Si浓度与溶解氧(DO)含量无明显相关关系。(3)长江口及邻近海域 S>18海域表层海水,长江口和杭州湾SiO ₃-Si含量相对较高,除上述2个高硅区域外,四季在5~32 ℃温度范围内,SiO ₃-Si浓度均低于20 μmol/L,且相差不大;春、夏季受生物作用和物理混合作用共同影响,秋、冬季受物理混合作用影响,pH值为7.9~8.3时SiO ₃-Si浓度随pH升高逐渐降低,pH大于8.3时SiO ₃-Si浓度基本不变;春、夏季主要受生物作用影响,SiO ₃-Si浓度与DO含量呈负相关,秋、冬季因物理混合作用影响呈正相关。

采用三维斜压非线性数值模式ROMS(Regional Ocean Modeling System),在浙江沿岸特殊地形的基础上综合考虑风场、台湾暖流、潮流以及长江径流等可变因子,对春季浙江沿岸上升流进行了数值研究。研究结果表明,浙江沿岸春季存在上升流,且上升流以带状分布在浙江近岸海域,在渔山列岛附近(28.40°N,122.00°E)以及舟山群岛附近(30.70°N,122.60°~123.00°E)存在2个上升流中心。风、台湾暖流和潮动力是影响浙江沿岸春季上升流的重要因子,其中风和台湾暖流对浙江沿岸整条上升流带均有影响;潮动力仅对28.60°N 纬度线以北至舟山群岛附近的上升流以及2个上升流中心的强度存在影响;长江径流对2个上升流中心、舟山群岛及长江口附近的上升流有一定影响。通过对浙江沿岸海域流场的分析可以发现,舟山群岛附近底层各等深线上水体向岸运动的速度比周围海域的大,跨越底层各等深线向上涌升的趋势更明显,间接反映了舟山群岛附近的上升流强度相对较强。对于舟山群岛附近的上升流而言,30 m深度以浅的海域,科氏力、水平平流作用与垂直粘性力是上升流形成的主要动力, 30 m深度以深的海域,上升流形成的主要动力为科氏力与压强梯度力,此时水平平流作用和垂直粘性力对上升流的影响较弱。

利用多种卫星观测资料和NCEP/NCAR提供的风场资料等,分析了环境垂直风切变对0509号台风“麦莎”的强度、对流和降水结构的影响。结果表明:在台风“麦莎”整个生命史中,垂直风切变与其强度之间关系非常密切,但垂直风切变不是影响其强度变化的唯一因素;“麦莎”登陆前及登陆后在垂直风切变作用下,强对流和强降水均位于顺切变方向及其左侧,对流和降水呈1阶非对称分布。

利用ALOS PALSAR全极化SAR内波图像,对比分析了SAR海洋内波在11种极化特征与后向散射系数( σ ⁰) 图像中的可视性。在提取的SAR极化特征图像中,Lambda值的内波特征最为明显,极化熵和极化角次之。与 σ ⁰图像相比,Lambda值的内波可视性优于同极化的 σ ⁰图像;对于极化熵和极化角,沿距离向传播的内波可视性优于同极化的 σ ⁰图像,沿方位向传播的内波可视性略差于同极化的 σ ⁰图像,两者均优于交叉极化的 σ ⁰图像。HH/VV极化比、归一化圆极化系数和Bata值的内波特征较弱;HH/HV极化比、VV/VH极化比、Gamma值、Delta值和各向异性指数的内波图像均不清晰,无法识别内波。

本文研究并提出了一种基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法。该方法通过对数值模拟的天文潮位进行改正,结合残差改正获得特定站的潮位数据。结合实际资料,将基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法与传统的水位改正方法(时差法和最小二乘潮位拟合法)进行了比较,新方法改正的精度明显高于传统方法,显示其在地形变化较为复杂海域进行水位改正的可行性与独特优势。该方法可以在海洋测绘中减少短期验潮站的布设,用于潮位序列缺失的修补。

采用调和分析方法对东海北部海区1个坐底式潜标连续观测的近两个半月的海流数据进行分析,研究了该站点的潮流空间结构特征以及余流信息。调和分析结果表明,该点以半日潮流为主,潮流类型在40 m以上属不规则半日潮流,40 m以下则属规则半日潮流;该海区的潮流以顺时针旋转为主,潮流量值占海流的比率随深度递增,潮流椭圆要素存在明显的垂向变化。本文研究有助于了解该站点潮流的垂直变化特点,并为潮流数值模拟提供校验依据。

本文主要针对南海北部大陆边缘发育的5个沉积盆地——台西南盆地、珠江口盆地、琼东南盆地、莺歌海盆地和中建南盆地,分析了近年来利用地球物理方法研究南海北部天然气渗漏系统的成果,重点包括3个方面:天然气水合物的储藏、流体运移通道以及海底表面渗漏特征。其中表征天然气水合物存在的似海底反射BSR在台西南和珠江口盆地发育明显,莺歌海盆地发现有大型气田;5个盆地流体运移活跃,其内发现了多样的运移通道:断层、底辟、气烟囱、多边形断层及水道(峡谷)等破裂结构;海底表面渗漏特征也在台西南、珠江口、莺歌海和中建南盆地均有发现。南海北部大陆边缘天然气渗漏系统广泛发育,值得进一步深入研究。

随着含溴阻燃剂的进一步限用或禁用,氯代阻燃剂得克隆(Dechlorane Plus, DP)以其良好的热稳定性和电化学性能成为推荐的替代品之一。作为添加型氯代阻燃剂,DP很容易从产品中脱落而成为环境中广泛存在的污染物,但相关的研究仍十分匮乏。本研究测定了杭州湾海域4个底泥柱状样品中DP的残留及异构体特征,并对DP在该海域底泥中的时空分布和可能来源进行了初步分析。结果表明, syn-DP和 anti-DP在底泥样品中的含量分别为BDL~17.7 pg/g干质量(平均为2.9±3.2 pg/g干质量)和1.4~38.1 pg/g 干质量(平均为8.0±8.5 pg/g干质量),其污染程度相对全球范围处于较低水平。空间分布表明金山工业区可能对杭州湾DP的污染有一定贡献,DP在柱状底泥中的垂直分布未发现明显变化趋势。本研究中DP的 f_syn平均值为0.25~0.28,表明研究海域底泥中的DP可能来自于远距离传输。

音响驯化作为一种控制鱼群行为的技术,在海洋牧场开发中的应用前景广阔。在室内控温和投饵条件下,用300 Hz和400 Hz正弦波交替音对黑鲷( Sparus macrocephalus)进行音响驯化实验。结果表明,黑鲷对交替音的驯化效果经历了适应期、变化期和维稳期3个阶段;黑鲷的反应时间逐日缩短并逐渐接近对照组,第1~4天黑鲷的反应时间显著高于对照组( P<0.01),第5天开始对刺激产生正反馈,第10天低于对照组并出现实验期最小反应时间;聚集率则逐日增加并从第5天开始显著高于对照组 ( P<0.01),第7天后聚集率稳定在100%;驯化后的黑鲷在饥饿状态下对音响刺激的兴奋度比饱食后相对更高。由此可见,300 Hz和400 Hz正弦波交替音对黑鲷的反应和聚集具有明显的效果,交替音可作为黑鲷音响驯化的一种有效手段,结合投饵可以在控制鱼类行为中发挥出更大作用。

丝状藻体在紫菜养殖的人工苗种生产中非常重要,在利用于分离提取高价值的藻红蛋白方面也具有潜在的利用价值。本研究采集了成熟紫菜叶状体的果孢子释放的初始丝状藻体,基于3因子3水平的正交实验设计方案[采用具有分析交互作用的正交表L ₂₇(3 ¹³)],确定了丝状藻体藻红蛋白含量对环境因子的响应以及优化的调控培养条件。结果表明,温度、光照强度和盐度因子对丝状藻体藻红蛋白含量均有显著影响( P≤0.048 1),并且温度和光照强度或盐度因子间存在交互作用( P ≤0.043 1),但光照强度和盐度因子间的交互作用不显著( P=0.469 8)。获得的优化调控培养条件为:温度18 ℃、光强1 500 lx、盐度20或25。优化调控培养条件下的丝状藻体藻红蛋白含量高达64.73 mg/g.dw(平均值±标准偏差SD为58.24±5.07 mg/g.dw)。

浙江洞头栽培的羊栖菜具有不同来源,通过定期测定5种不同品系羊栖菜(原始采集地分别是韩国、浙江洞头、浙江南麂列岛、浙江东极岛及广东汕头)的栽培性状,发现在生长阶段后期,各品系在株重和株高方面都存在显著性差异,原始亲本引自韩国的羊栖菜品系较其他品系具有更好的生长优势,可作为育苗选种目标品系。利用ISSR分子标记技术对这5种羊栖菜品系进行遗传多样性分析,结果显示,从36条引物中筛选出的11条引物,经PCR扩增得到219条羊栖菜DNA片段,其中多态性片段为129条,多态性条带比率达58.9%;5个羊栖菜品系之间的遗传距离为0.151 0~0.382 4,且聚在一起,同属的鼠尾藻在最外群。本研究从DNA分子水平上揭示了目前洞头养殖的羊栖菜品系遗传多态性偏低,为今后开展羊栖菜种质资源保护及其优良苗种的选育提供了一定的理论参考。

利用气-质法(GC-MS)对越冬期间海水平均温度在20,16,12,10和8 ℃条件下的2龄大黄鱼肌肉和肝脏组织中脂肪酸组成及相对含量进行分析,结果表明:随着海水水温的降低,机体会增加不饱和脂肪酸含量,尤其是EPA[C20:5(n-3)],EPA在肌肉中的含量从20 ℃时5.71%增至8 ℃时8.06%,在肝脏中从20 ℃时6.76%增至8 ℃时8.44%。由此可见,在越冬禁食条件下,大黄鱼机体通过自身的脂肪酸动态转化和代谢,减少饱和脂肪酸含量,而增加不饱和脂肪酸含量,以此增加膜的流动性,抵御寒冷。

根据2012年双岛湾海域环境调查资料,研究了海水和表层沉积物中重金属的分布特征以及生态风险。结果显示,双岛湾海域海水中的重金属Cu和Pb在湾中部和湾底的部分站位含量较高,Zn和Cr含量在湾底最高、湾外最低,Cd和Hg在湾底和湾外的含量均高于湾中部,As的分布比较均匀;除Zn和Pb外,其余重金属含量均高于周边其他海域。双岛湾海域沉积物中重金属含量较低,与区域背景值相近,其中重金属Hg和Cd在湾内沉积作用明显,而Cu、Pb和Cr在湾外沉积作用比较明显。相关性分析表明,有机碳含量对双岛湾沉积物中的重金属分布影响不大。生态风险评价结果表明,双岛湾海域海水未受到重金属的污染;表层沉积物中重金属存在中低度的生态风险,具有潜在的不利生物毒性效应,重金属毒性大小依次为Pb>As>Cu>Hg>Cr=Cd>Zn。

判定局地海-气相互作用的特征对海-气耦合模式中应用哪种形式的“强迫模拟”具有重要指导作用。本文根据海表热通量异常与海表温度异常及海表温度变率之间的相关关系,对全球大洋季节内尺度上的海-气相互作用特征进行了综合分析。结果表明:(1)南、北半球亚热带地区海-气相互作用的特征主要表现为大气对海洋的强迫,且在夏季(北半球为6—8月,南半球为12—翌年2月)强迫作用的范围最大,冬季强迫作用的范围最小;(2)赤道中、东太平洋及赤道大西洋地区海-气相互作用的特征全年表现为海洋对大气的强迫,印度洋索马里沿岸、阿拉伯海以及孟加拉湾地区仅在6—8月表现出海洋强迫大气的现象,而孟加拉湾则在9—11月表现为大气强迫海洋;(3)45°N(S)以上的高纬度地区海表温度的异常和变率无法用局地热通量的交换来解释,这是因为该区域海表温度的变化主要由平流等海洋内部动力过程决定,因此海-气之间在季节内尺度上的相互作用不明显。在某些海区,季节内尺度上的海-气相互作用关系与季节以上时间尺度的这种关系可能会有明显不同。

本文通过1个概念模型讨论了西风爆发事件对暖池厄尔尼诺与冷舌厄尔尼诺两种事件的作用,并讨论了它们对应的物理机制。结果表明,由西风爆发所诱导的纬向平流异常和海洋波动对厄尔尼诺的多样性有着至关重要的作用。由于模型包含了最基本的海-洋与大气物理变量及其相互作用机制,本结果可为解释西风爆发事件对厄尔尼诺多样性影响研究提供最基本的框架。

为了揭示浙江近岸流场特征及沿程变化规律,于2006年和2009年夏季在浙江岸外3个固定点利用ADCP潜标进行了多个潮周期分层海流流速、流向观测。研究结果表明:(1)浙江沿岸流在中北部海域(A和B站位)为旋转流,流向呈顺时针方向旋转,在南部(C站位)涨潮流方向基本为北向,落潮方向为东偏北向;各站位海流在垂向上流向较一致。(2)3个站位垂线平均流速相近(44.4~51.1 cm/s),但平均流速的垂向分布差异明显;各站的最大流速均大于110 cm/s,且均出现在大潮涨急时刻。(3)观测期间,A(北部)、B(中北部)和C(南部)站位平均余流的大小分别为21.9,12.3和22.3 cm/s;受长江冲淡水影响,A和B站位中上层余流为西南向,从中层向底层流向呈逆时针方向偏转,下层流向呈东南向,可能为台湾暖流牵引所致,C站位余流流向在垂向较为一致,均为东北向,主要受季风影响。(4)夏季浙江沿岸流在沿浙江沿岸北上的过程中,在浙江中部(B和C站位中间)逐渐向东偏转(可能受台湾暖流的牵引),流经海域水深变大。(5)在夏季长江径流量偏小时段,浙江中北部近岸海域也存在向南的沿岸流(同冬季),其范围从长江口以南一直至浙江中北部。浙江近岸海流受季风、长江冲淡水和台湾暖流共同制约,但各区域的主要受控因素不同。

互花米草 Spartina alterniflora自1979年引入至今,已在我国海岸带大范围扩张并对盐沼湿地生态系统产生了很大影响。本研究以附着生物藤壶为例,研究了互花米草扩张对附着生物的影响。通过对5个断面共28个样方的米草植株、附着藤壶以及藤壶在互花米草上的最大附着高度调查,获得结果如下:藤壶在互花米草滩上的附着范围位于潮沟两侧,且呈宽度约为5 m的带状分布;潮沟规模越大,其向陆方向的延伸范围越宽;每个站位藤壶附着的相对最大高度都位于同一水平。附着藤壶均为白脊管藤壶 Fistulobalanus albicostatus,平均干重237±69 g·m ^-2,大部分藤壶直径在2~10 mm之间。互花米草的平均干重为981±81 g·m ^-2,潮沟附近互花米草高壮但密度较小,远离潮沟互花米草矮小但密度较大。分析表明,互花米草为藤壶提供了附着基质,并影响藤壶在潮间带的平面分布格局(尽管藤壶的生态位保持不变)。影响白脊管藤壶分布特征的原因主要是海水浸没时间的差异;负地形的浸没时间更有利于藤壶的附着和生存;另外潮沟较高的潮水流速除了利于白脊管藤壶幼体的附着外,还可以通过水流的涨、落为其带来充足的食物。

黄河口湿地地物类型具有复杂多样的特点,本文将线性光谱混合分析模型与归一化植被指数(NDVI)和归一化水体指数(NDWI)相结合,建立了一种新的滨海湿地遥感影像分类方法;开展了基于CHRIS高光谱影像的黄河口湿地芦苇、柽柳、碱蓬、大米草、潮滩和水体6种典型地物分类实验,整体分类精度为77.33%,Kappa 系数为 0.71,与经典的最大似然分类(MLC)方法相比较,整体分类精度提高1.6%,Kappa 系数提高0.02,尤其是芦苇、碱蓬、大米草和潮滩的分类精度明显提高。

海岸线变迁对于海岸带生态环境变化乃至全球变化研究具有重要意义。通过对5个时相TM影像的人机交互解译,获取1990年,1995年,2000年,2005年和2010年中国南方大陆海岸线信息,分析了各时段岸线变迁特征及变迁原因。结果表明:(1)中国南方大陆海岸线的长度和分形维度保持相对稳定,但岸线长度存在总体缩短和局部增长的演化趋势。(2)岸线海向推进的岸段占据主要部分,陆向缩退岸线仅发生在少部分岸段。(3)长江口—杭州湾南岸和珠江三角洲两个典型岸段的分析表明中国南方大陆岸线的时空变化速率与强度在不断加强。(4)在1990—2010年期间,引起中国南方大陆海岸线时空变迁的人为因素的作用比自然因素显著,并导致人工岸线比重不断增大,自然岸线比重不断下降。

象山港流域发育有自低山流向海洋的众多山溪型河流,形成相对独立的小流域。本文采用流域地貌数学模型与地理信息系统技术相结合的方法,对港湾内小尺度河流特征进行了定量分析。结果表明:(1)象山港流域河流的河长分维值普遍较小,大嵩江的河长最长且主河道最为蜿蜒曲折;(2)凫溪和大嵩江的水系结构较象山港流域其它河流的结构更为复杂且发育更加充分;(3)除了颜公河和钱仓河外,流域内大部分河流纵剖面线呈现下凹型且主河道有多次阶梯状起伏;(4) 基岩性 S-A模型的应用具有一定的局限性,凫溪和大嵩江的基岩河床处于均衡状态。

选用慈溪2000,2006和2013年3期遥感影像,结合景观格局指数,对慈溪市围垦区 13 a间景观格局动态变化过程进行了相关研究。结果表明:(1)慈溪围垦区各类景观在时间尺度上具有显著变化;(2)13 a间围垦区面积增加,其中最明显的是水产养殖塘景观增加;(3)围垦区内部景观水平之间的相互转化较多,突出表现为水体、林地、草地和裸地向建筑与养殖塘等的转化;(4)13 a间研究区景观形状变得复杂化,整体景观多样性指数、均匀度指数都有所降低,景观破碎化程度增大。

依托中国“大洋一号”第20和第21调查航次,分析测定了东、西赤道太平洋4个站位的颗粒态生物硅浓度及其粒级结构。结果显示赤道太平洋采样站各层位颗粒态生物硅(PBSi)总浓度分布范围为5~65 nmol/dm ³,东赤道太平洋的调查站位颗粒态生物硅的总浓度平均值达46 nmol/dm ³,是西赤道太平洋的近3倍。PBSi的粒径结果显示在东赤道太平洋调查站位0.8~20 μm粒径颗粒是PBSi的主要来源,其平均贡献率高达64%;而在西赤道太平洋2种粒径的生物硅贡献率相当。营养盐分布对PBSi的浓度及粒径分布有显著的影响,并在一定程度上控制了“硅质泵”的组成结构,是控制大洋生物泵运转的重要因素。

采用钱塘江潮汐、上游径流与杭州河段江水咸度指标的多元相关方程,分析了钱塘江涌潮对杭州河段水资源的影响。结果表明:钱塘江涌潮对杭州河段江水咸度的影响在下游河段比在上游河段大;钱塘江涌潮强度越强,对杭州河段江水咸度的影响越大。

为了解浙江温岭海岛潮间带大型底栖生物在沿海经济快速发展背景下的群落结构变化,2011年10月和2012年4月对温岭8个海岛8条断面开展了春、秋季2个航次的调查。本次调查共鉴定出潮间带大型底栖生物96种,包括软体动物40种,藻类29种,甲壳动物15种,多毛类6种,棘皮动物6种;平均生物量为1 794.16±1 148.08 g/m ²,平均丰度为679±497 ind/m ²,生物量和丰度均为秋季高于春季。温岭潮间带大型底栖生物主要以藤壶-荔枝螺群落为主,主要优势种为日本笠藤壶 Tetraclita japonica和疣荔枝螺 Thais clavigera,其生物量和丰度占80%以上,优势度非常明显。运用ABC曲线、等级聚类和nMDS对大型底栖生物群落结构分析发现,群落结构已受到中度干扰,稳定性差;与周边的洞头列岛、南麂列岛和嵊泗列岛相比,物种数仅为其一半左右。这种分布情况与其所处的生境有关,同时也表明受到人类活动(如污染和采捕等)的影响,群落结构次生化。

根据2012年8—9月在南海西北部海区的采样调查,对网采浮游植物的群落结构进行了研究。本次调查共检出浮游植物206种(包括变种及变形),隶属于4门55属,其中硅藻门40属114种,占总种数的55.3%;甲藻门10属86种,占总种数的41.7%。浮游植物平均细胞丰度为66.67×10 ⁴cells·m ^-3,硅藻平均细胞丰度为65.79×10 ⁴cells·m ^-3,甲藻平均细胞丰度为0.88×10 ⁴cells·m ^-3。优势种为伏氏海线藻 Thalassionema franenfeldii、翼根管藻 Rhizosolenia alata和菱形海线藻 Halassionema nizschioides。调查海区的Shannon-Weiner多样性指数( H′)平均值为2.67,高值区位于西沙群岛和调查区东部。对比分析浮游植物细胞丰度与环境因子可知,浮游植物细胞丰度高和种类多的区域,其水体营养盐含量也高,说明营养物质与该区浮游植物细胞丰度分布和群落结构密切相关。

应用漂流浮标,结合卫星高度计资料和示踪粒子法,研究了中国南海中尺度涡的输运能力。从浮标漂流轨迹和对应的流场分布可知在真实海洋中存在涡对物质的输运,陷入反气旋涡的漂流浮标跟随涡旋顺时针打转4圈,以圆弧形轨迹运动至海南岛以东。进一步通过示踪粒子法进行长期模拟得出涡内物质会以和涡相同的旋转方向旋转前进,在忽略水平方向上的混合对示踪粒子轨迹影响的情况下,在第55天,93%的质点(153个)将跟随涡旋运动,7%的质点(11个)会在中途与涡旋分离,运动中涡会不断把内部物质甩向涡的外缘,质点会从涡最边缘速度由大转小处脱离涡旋,但是大多数质点会跟随涡旋在其边缘以圆弧形轨迹向前运动,并最终稳定在涡旋的最边缘。

对收集、整理的462组大地热流和地温梯度数据进行统计分析,结果表明南海北部陆缘具有普遍偏高的大地热流和地温梯度,大地热流总体表现为由陆架向洋盆方向递增的趋势。海底热流资料经稳态温度场计算南海北部随深度变化的热流和温度分布,获取热居里面深度,与地磁资料反演的居里面深度进行对比,发现南海北部中、下陆坡磁居里面深度浅于热居里面深度,处于地热不平衡状态。通过对地壳结构、拉张因子、莫霍面埋深、断裂带及火山活动的综合分析,表明南海北部陆缘地热状态受控于地壳拉张减薄和莫霍面抬升的构造格局,裂后晚期局部岩浆活动对地热状态亦有影响。

天然气水合物的分布在很大程度上受到含气流体运移的影响。南海北部陆坡区,尤其是珠江口盆地的白云凹陷,普遍存在流体渗漏的现象,暗示了水合物赋存的良好前景。神狐海域水合物钻探区内的高分辨率地震资料显示,区域内发育大量流体运移通道,在地震剖面上表现为不同形态的地震反射模糊带,根据其形态特征,可以划分为花冠状和穹顶状两大类模糊反射带。模糊反射带的存在意味着研究区内具有良好的含气流体运移条件,能够为甲烷气体的垂向运移提供通道。神狐海域水合物的钻探结果表明,水合物的分布与模糊反射带的分布范围具有良好的空间匹配关系,其中,花冠状地震反射模糊带侧翼部与中尺度正断层相连,促进了含气流体的侧向运移,顶部与可能的微裂隙相通,气体可向上运移至水合物稳定带,形成了水合物藏;而穹顶状地震反射模糊带顶部则通过疑似流体通道与海底沟通,这种结构极易形成气体逃逸而无法形成水合物。因此,不同形态特征的模糊反射带可能对水合物的分布具有一定的指示意义。

湿地植被的生物量是湿地生态评价、保护和利用的重要基础数据,遥感技术已经成为湿地生物量高效、准确监测的重要手段。基于2013年9月的HJ-1 高光谱遥感影像,应用准同步现场踏勘数据,通过单变量线性回归和多变量线性回归的方法,针对7种常用的窄波段植被指数和2种红边指数对黄河口芦苇和碱蓬生物量(地上干重)的估测能力进行了评价。结果表明:(1)单光谱指数变量情况下,对于芦苇,选择近红外827 nm波段和红635 nm波段简单植被指数(SRI)和线性插值红边指数(REP_ linear interpolation)取得了最佳的单变量回归结果,决定系数分别达到0.42和0.58;对于碱蓬,选择近红外807 nm波段和红692 nm波段的归一化差值植被指数(NDVI)、SRI和优化的土壤校正植被指数(OSAVI)取得了较好的回归结果,决定系数分别达到0.60,0.59和0.47;(2)多光谱指数变量情况下,以在单变量回归分析中取得较好结果的SRI和REP_ linear interpolation指数为变量,芦苇得到了与其生物量之间决定系数为0.71的高相关性;同时,以NDVI、SRI和OSAVI为变量,与碱蓬生物量的决定系数达到了0.66。