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陆-海界面是地球系统科学模型边界条件设定的难点。入海物质通量测量的不确定性、逆梯度汇聚的局域化功能以及可降维自适应结构的存在，使得陆-海界面成为共振条件下连接线性与非线性系统的枢纽，难以在经典线性化理论框架下组织“各态遍历”的测量，实现界面系统的实参数化，满足地球系统科学模型的环境模拟与预测需求。受前人借助卫星高度计和潮位站等大规模水位数据阵列的伴随同化，运用陆架潮波数值模型反演海底边界层拖曳系数时空变化规律的案例启发，文章提出了陆-海界面系统的复参数化思维以及遥感观测和数值模型相结合的复参数化建议。

自1987年Wally Broecker 提出被称为“大洋传送带”的理想环流图后，温暖的上层环流如何贯穿印尼海域各式各样的海峡，成为地球海洋大气系统模型边界条件设定的难点。具有强烈非线性效应的狭窄浅水海峡，一方面形成垂向混合热点，另一方面因引入潮波共振单元，可使海峡通道呈现为具有自适应能力的低通滤波器。位于粤西海域与北部湾之间的琼州海峡，是沉积物充沛并具强潮流以及西向背景流的狭窄浅水海峡。半日分潮和浅水分潮共振单元的引入，有利于其潮流槽刷深与潮流三角洲堆积，维护互相适应的动力-地貌关系。台风过境和冷空气入侵等强扰动可引起琼州海峡的西向风暴射流，触发北部湾不同结构特征的高营养、藻华与缺氧事件。狭窄浅水海峡如何引入潮波共振单元支持，形成有利于低频流低阻通过的自适应低通滤波器，海峡沿岸人类活动能否影响到贯穿流行为，琼州海峡是一个值得关注的案例。

北部湾是热带、亚热带陆架半封闭海湾，具有独特和复杂的源汇过程，是研究陆海相互作用、海湾沉积动力学、海湾生态系统动力学、气候变化和人类活动影响的一个小型天然实验室。该文总结了在北部湾沉积物类型、沉积物来源、沉积物输运和沉积格局、沉积环境变化与气候记录、人类活动对沉积环境的影响等方面的研究进展。针对存在的问题并结合当前的研究热点，对未来研究提出了如下建议：(1)加强北部湾现代沉积过程研究，重视物源端元特征的研究和现代直接观测研究；(2)聚焦泥质沉积中心，开展更多浅地层剖面、科学深钻孔和高分辨率沉积记录研究；(3)聚焦国家碳中和需求，深入研究北部湾沉积碳储库的规模、结构、增汇潜力和脆弱性；(4)推动与越南等国的国际合作调查研究；(5)基于系统科学思维加强与其他学科的交叉融合。

海砂是重要的海底矿产资源。海南岛海砂资源广泛地分布于海岸带和陆架区域，规模较大，品质优良，富含重矿物。文中阐述了海南岛周边海砂资源的基本分布特点，结合多个海砂资源勘查专项工作，以重矿物砂矿和集料用海砂为讨论重点，回顾了海南岛周边海砂勘查的工作进展和主要成果。通过勘查，海南岛周边海域共圈定了15处重矿物砂矿异常区，并探明了1处大型锆钛砂矿床，但由于调查研究程度不高，海域重矿物砂矿资源潜力并不明朗。海南岛周边底质调查比例尺基本达到了1∶25万，为海洋集料用海砂的勘查提供了扎实的基础。近年来在琼州海峡东口和琼西潮流沙脊区的勘查，探获了数十亿立方米的集料用海砂，预测资源潜力可达数百亿立方米。经综合分析，海南岛周边海域可圈定8处海砂资源勘查远景区，除了琼州海峡东口和琼西潮流沙脊区，琼东北侧陆架、琼西南侧陆架和北部湾一带，均是海砂资源的有利成矿区，并可能具有重矿物资源潜力。根据其具体沉积环境，分别探讨了各远景区的勘查目标和任务，结合现阶段工作进展和存在的问题，提出了今后海砂勘查的工作建议。

近千年的气候重建对于了解当今气候变化至关重要，并将为预测未来气候变化提供重要依据。然而，季风降水存在空间差异，过去千年的两个重要特征时期——中世纪暖期和小冰期，水热配置存在较大争议，尤其是在我国华南地区。该文对取自北部湾东北部的BBG-02岩芯进行了年代学，粒度和常、微量元素的分析，探究BBG-02岩芯的物源及其源区在中世纪暖期和小冰期时的气候环境变化特征。通过稀土元素配分图和地球化学指标的分析，认为红河可能是BBG-02岩芯的主要来源，岩芯地球化学指标的变化反映了印度夏季风的强度变化。研究结果表明物源区在中世纪暖期气候温暖湿润，在小冰期气候寒冷干旱，这与前人关于印度夏季风和降水变化的研究结果一致。太阳辐射强度的变化是影响印度夏季风变化的根本原因，同时印度夏季风也受到ENSO活动和印度洋偶极子的影响。

基于遥感影像与地理信息系统技术对比了1980年代—2010年代中国防城湾与越南海防港的海岸线及围填海变化情况。30多年来，两地海岸线均以向海迁移为主，其中防城湾海岸线平均端点变化速率为6.49 m/a，海防港为6.21 m/a，分别呈现先升后降与先降后升的变化趋势；在1980年代和1990年代，平均端点变化速率为防城湾大于海防港，在2000年代和2010年代则相反。防城湾和海防港年均新增围填海面积分别为122.48 hm²/a和164.24 hm²/a，围填海强度指数均呈不断上升的趋势，其中在1980年代和1990年代防城湾小于海防港，在2000年代和2010年代则相反。从1980年代至2010年代，围填海面积与年均空间扩展速率两指标，在防城湾呈先增加后下降的趋势，在海防港则呈持续波动状态。围填海为两地海岸线变化的主要因素，港口建设是其最主要的驱动力。

本文基于2018年7月、10月和2019年2月在北部湾108°E以东、18°N以北区域的大面观测数据，分析了北部湾东北部的水团和流场特征。结果显示，研究区域水体特征存在明显季节变化：夏季水温北高南低，近岸低盐水占据30 m等深线以浅区域，海南岛西侧存在闭合冷水团；冬季水温北低南高，近岸低盐水退至湾顶10 m等深线以浅，湾内主要为混合水，海南岛西侧上层出现暖舌。海区流场基本为逆时针环流结构，流速大小存在季节变化，受风场影响明显；研究区与外海水交换不活跃，湾内水体不稳定性较强，冬季尤为明显，可能存在强垂向混合。

基于2014—2020年茅岭江入海口断面径流量及化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)数据，通过LOADEST模型优化计算了COD、TN和TP的入海通量。结果表明：(1)LOADEST模型建立的茅岭江COD、TN和TP的入海通量回归方程，模拟计算的入海通量与实测值具有很好的一致性。(2)模拟计算的COD、TN和TP多年平均入海通量分别为34 537 t/a、3 302 t/a和235 t/a，月平均入海通量分别为2 878 t/月、275 t/月和19.58 t/月；雨季COD、TN和TP的入海通量分别占年入海通量的77%、80%和71%；COD、TN和TP的年入海通量中分别有21 059~25 271 t/a、1 775~2 130 t/a和70~84 t/a来自于非点源，COD和TN主要受非点源控制，TP不仅受非点源控制，也受点源控制。(3)对比分析钦江和茅岭江COD、TN和TP的多年平均入海通量可知，钦江COD、TN和TP的多年平均入海通量分别约为茅岭江的1.16、2.15和2.37倍，入海通量不同主要受沿岸居住的人口数量影响。

本文以南海北部湾海域为例，调查了34个表层沉积物样品中有机磷酸酯(OPEs)的污染水平和分布特征，并分析了OPEs可能的来源，最后采用风险熵值法对OPEs的生态风险进行了评价。结果表明，样品中共检出9种目标OPEs，总检出质量分数为<LOQ~35.1 ng·g^-1，检出化合物单体主要以磷酸三苯酯(TPHP)、磷酸三正丁酯(TNBP)、磷酸三(2氯丙基)酯(TCIPP)和磷酸三(2氯)乙酯(TCEP) 为主。总体来看，远岸OPEs总检出质量分数高于近岸，且主要检出单体的质量分数也与近岸存在明显差别。造成上述差异的原因一方面可能与化合物自身的理化性质有关，亲脂性较高的TPHP和TNBP化合物可能更易累积在沉积物中。另一方面可能与来源有关，远岸以TPHP和TNBP为主的检出结果可能与海上油气开采和运输、海底光缆和输油管道铺设、船舶航运活动以及海流输运有关；而近岸主要检出的TCIPP和TCEP可能主要与城镇生活和工业污水排放以及海上养殖投料有关。表层沉积物中的OPEs生态风险评价结果表明，尽管绝大多数OPEs单体对水生生物的生态风险较低，但TPHP以及总OPEs对水生生物具有中等生态风险。因此，北部湾广西海域OPEs污染情况需要引起重视，尤其要高度关注近岸的TCIPP和TCEP，远岸的TPHP和TNBP的污染排放和管控，从源头减少污染。

基于2019年12月北部湾大风江口调查数据，分析了水体中各种形态磷的分布特征及动态变化。结果表明，调查区域表、底层水体中均以总颗粒态磷(TPP)为主，分别占总磷(TP)的58.7%±10.6%和64.1%±10.2%，其中颗粒有机磷(POP)为TPP的主要存在形态，溶解无机磷(DIP)为总溶解态磷(TDP)的主要存在形态。水体中DIP和TDP浓度均呈现由大风江下游至三娘湾海域递减的趋势，与盐度均呈极显著负相关，径流输入是影响DIP和TDP分布的重要因素。溶解有机磷(DOP)分布则呈相反趋势，DOP与DIP呈显著的负相关性，表明生物过程是影响DOP的重要因素，DIP与DOP之间存在转化。颗粒无机磷(PIP)、POP和TPP与悬浮颗粒物(SPM)均呈显著正相关性，表明SPM是控制颗粒态磷的主要因素。从大风江下游至三娘湾海域TDP和TPP在TP中的平均占比分别由47.2%下降至30.0%和由52.8%上升至70.0%，说明水体中的磷存在由溶解相向颗粒相转化。三娘湾海域绝大部分站位N/P和Si/P摩尔比值均>22，是潜在的磷限制区域。基于二端元混合模型，大风江下游至河口混合区DIP平均浓度增加0.22±0.18 μmol/L，主要受物理因素的影响；而三娘湾海域DIP平均浓度消耗0.01±0.07 μmol/L，主要受生物因素的影响。

了解红树林斑块空间演变，对于全面、准确地评估区域红树林保护、修复效果十分重要。为此，以1990年、2000年、2010年及2019年共４期Landsat影像作为主要数据源，基于监督分类法解译结果，综合景观动态分析、空间叠加分析及主要途径计数等方法对近30年茅尾海红树林斑块面积、数量的变化特征及其驱动因素进行了研究。结果表明：(1)1990—2019年间，茅尾海红树林斑块总面积由479.7 hm²增长到1 477.5 hm²，红树林质心不断向北、向西偏移；(2)1990—2010年间，茅尾海红树林斑块面积变化的主要驱动力为人为因素，2010—2019年间其主要驱动力为自然因素；(3)茅尾海红树林斑块总数虽从1990年的204个增加到2019年的405个，但斑块密度降低、斑块平均面积增加，说明斑块破碎化现象得到一定缓解，且其主要驱动力为自然因素。红树林人工造林特别是无瓣海桑造林对于研究区红树林恢复起到了积极作用。今后应加强对人工造林的成林过程、斑块扩散机制及其生态修复效果的研究。

叶绿素a(Chl a)作为浮游植物光合作用的主要色素，常被用来指示水体中浮游植物现存量。依托国家自然科学基金委共享航次计划2020年北部湾科学考察实验研究夏季航次数据，对2021年8—9月北部湾Chl a质量浓度进行分析，探讨其空间分布特征及影响因素。结果表明，北部湾8—9月海水Chl a质量浓度为0.03~10.59 μg/L(平均值为0.84 μg/L)，其中，表层质量浓度为0.08~10.59 μg/L(平均值为0.97 μg/L)，底层质量浓度为0.03~4.69 μg/L(平均值为0.99 μg/L)。结合遥感资料分析，在空间上，北部湾海域Chl a质量浓度大体呈现出近岸高远岸低的分布特征，高值区大多分布在广西近岸海域即北部湾北部，而北部湾中部和南部质量浓度相对较低。水体环境参数与Chl a的相关性分析指示水体氮限制是影响北部湾海域8—9月Chl a质量浓度的重要因子。